مهندسی پزشکی، چالش های پیش روی دانشجویان و فارغ التحصیلان

یکشنبه 28 بهمن 1397 - 16:32
کد مطلب: 996590
مهندسی پزشکی

رشته مهندسی پزشکی همان طور که از اسم آن مشخص است، ترکیبی از دو گروه ریاضی و تجربی است. درواقع تلفیق دو حوزه مهندسی و پزشکی، همکاری های مطلوب و شایسته‌ای را در بخش درمان به بیماران و پزشکان ایجاد کرده‌ و در این راه گام‌های مؤثری نیز برداشته شده‌ است

به گزارش خبرنگار گروه دانشگاه ایسکانیوز، رشته مهندسی پزشکی همان طور که از اسم آن مشخص است، ترکیبی از دو گروه ریاضی و تجربی است. در واقع تلفیق دو حوزه مهندسی و پزشکی، همکاری های مطلوب و شایسته‌ای را در بخش درمان به بیماران و پزشکان ایجاد کرده‌ و در این راه گام‌های مؤثری نیز برداشته شده‌ است. همچنین با توجه به گسترش روزافزون سیستم‌های مهندسی در حیطه پزشکی، بهداشت و درمان و همچنین تربیت نیروی انسانی متخصص که درآن کار با وسایل و تجهیزات پزشکی امری ضروریست.

تاریخچه رشته مهندسی پزشکی

در اوایل قرن بیستم و به ویژه دهه‌های ۳۰ و ۴۰ مفهوم جدیدی در علوم پزشکی مطرح گردید. براین اساس، ساختار بدن انسان به مشابه یک نظام بسیار هماهنگ در نظر گرفته می شود و بیماری به عنوان عامل بی‌نظمی در این ساختار مطرح می گردد. به این ترتیب دانشی به عنوان مهندسی پزشکی بنیان‌گذاری شد که حوزه فعالیت آن مطالعه ساختار بدن انسان به صورت سیستماتیک، کشف قوانین فیزیکی و معادلات ریاضی حاکم بر اجزاء سیستم و رابطه بین آن ها، مدل‌سازی این فرایندها در راستای شناسایی و بررسی تأثیر بیماری بر روی این ساختار منظم و به تبع آن ارائه روش‌های تشخیصی و درمانی مفیدتر برای بهبود بیماری‌ ها بود.

در مهندسی پزشکی با تلفیقی از علوم مهندسی برطرف کردن نیازهای پزشکی در زمینه ساخت و نگهداری تجهیزات و همچنین ساخت ابزارهای پزشکی برای کاربردهای پیشگیری، تشخیص و درمان بیماری‌ها مد نظر گرفته می شود و یکی از تازه‌ ترین رشته‌هایی است که قدم به عرصه دنیای تکنولوژی نهاده و هدف شکل گیری این رشته به این دلیل بوده که پزشکان را در تشخیص و درمان بیماری ها یاری بخشد.

همچنین مهندسی پزشکی دقت و تنوع در تشخیص را گسترش داده‌ به‌ طوری‌که امروزه تشخیص بیماری ها بدون دستگاه‌ها امکان‌پذیر نیست.

مهندس پزشکی در گام‌های اولیه کارهایی مانند بهره‌ برداری، تعمیر، پشتیبانی ، نگهداری و همچنین تنظیم و استانداردسازی دستگاه‌ها را انجام می‌دهد و درمراحل بالاتر فعالیت هایی مانند توسعه، ارتقاء و بهبود دستگاه‌های پزشکی و در نهایت به طراحی و ساخت یک دستگاه می انجامد.

همچنین دراین رشته به علت ابداعات و نوآوری های وسیعی که صورت می‌گیرد شاخه‌های جدیدی از مهندسی پزشکی کشف می شود که شرح مختصری از زیرشاخه‌های این رشته ذکر شده‌است.

مهندسی پزشکی رشته‌ای متشکل از گرایش‌های متعدد مهندسی و علوم پزشکی است که در نتیجه پیدایش گرایش‌های جدید این رشته دور از انتظار نخواهد بود. هم‌اکنون در ایران در مقاطع مختلف آموزش عالی گرایش‌های زیر تدریس می‌گردند.

گرایش های این رشته شامل: مهندسی پزشکی بالینی، بیو الکتریک، بیومکانیک، بیو مواد، مهندسی بافت، پردازش تصاویر پزشکی، مهندسی توانبخشی، مهندسی ورزش و مدل سازی سیستم های فیزیولوژیکی و ابزار دقیق در مهندسی پزشکی هستند که هر کدام به صورت تخصصی روی یک حوزه خاص از این رشته تمرکز ویژه ای دارد.

گرایش های رشته مهندسی پزشکی

طراحی و ساخت

طراحی و ساخت دستگاه‌های آزمایشگاهی و الکترونیکی و تجهیزات مربوط به آن‌ها، نظیر وسایل مخصوصی که با تکنیک‌های خاص، عناصر موجود در یک نمونه (مثلاً نمک خون و…) را به طرز دقیقی اندازه گیری کند مانند اسپکتروفتومتر که با تکنیک‌های نوینی کار می‌کنند.

همچنین طراحی و ساخت بخش‌های مکانیکی و برقی سیستم‌های تصویرگر پزشکی، مانند سیستم‌های سونوگرافی، رادیوگرافی، سی‌تی اسکن و دیگر دستگاه‌های که تصاویر ثابت یا محرکی را از بسیاری از بخش‌های بدن به نمایش می‌گذارند.

همچنین طراحی و ساخت سیستم‌های اندازه‌گیری پزشکی و بیمارستانی، نظیر دستگاه‌های دریافت کننده سیگنالهای مغزی تحت عنوان الکتروانسفالوگرام نیز از جمله مهم ترین آن است. همچنین طراحی و ساخت قطعات و اندام مصنوعی بدن و موادی که در طول زمان تشخیص و درمان بیماری‌ها به کار می‌روند.

گرایش مهندسی پزشکی بالینی

مهندسی پزشکی بالینی از رشته‌های تخصصی شاخه مهندسی پزشکی است که مسئولیت پیاده‌سازی تکنولوژی پزشکی و بهینه‌سازی خدمات بهداشتی و درمانی دارد. نقش مهندسی پزشکی بالینی شامل آموزش و نظارت تکنسین تجهیزات پزشکی، همکاری با قانون گذاران و بازرسان بیمارستان‌های دولتی و دادن مشاورهٔ فنی برای دیگر کارکنان بیمارستان مانند پزشکان، مدیران، آی تی و…. مهندس پزشکی بالینی همچنین براساس تجربه‌های بالینی خود به تولیدکنندگان وسایل پزشکی در زمینه بهبود طراحی‌های آینده‌شان مشاوره می‌دهد درحالی که به عنوان ناظر بر پیشرفت قسمت‌های فنی بیمارستان‌ها، الگوهای خرید آن‌ها را با توجه به بخش تولید راهنمایی می‌کند.

بخش‌های مهندسی پزشکی بالینی بیمارستان‌های بزرگ گاهی اوقات نه تنها مهندسان زیست پزشکی را استخدام می‌کنند، بلکه از مهندسین صنعتی برای تحقیق درعملیات‌ها، عوامل انسانی، تجزیه و تحلیل هزینه، ایمنی، و غیره کمک می‌گیرند.

گرایش بیوالکتریک

این گرایش از مهندسی پزشکی دامنه بسیار وسیعی را شامل می‌شود اما در تعریفی کوتاه، بیوالکتریک را می‌توان علم استفاده از اصول الکتریکی، مغناطیسی وا لکترومغناطیسی در حوزه پزشکی دانست، هم‌چنین الگوبرداری از سیستم‌های بیولوژیکی در طراحی‌های نوین مهندسی نیز در حیطه این علم قرار دارد.

درواقع یک مهندس بیوالکتریک علاوه بر این که به تمام گرایش‌های مهندسی برق (به ویژه گرایش الکترونیک در مقطع کارشناسی و گرایشهای کنترل و مخابرات در مقاطع بالاتر) با دیدگاهی از حوزه علم خود نظر دارد، از برخی از شاخه‌های مهندسی کامپیوتر و فناوری اطلاعات نیز در حیطه علم مهندسی پزشکی یاری می‌جوید.

هدف ازایجاد این گرایش در مقطع کارشناسی، تربیت مهندسان الکترونیکی است که با گذراندن واحدهای درسی و آزمایشگاهی این نظیرفیزیولوژی، آناتومی و فیزیک پزشکی، به نوعی بلوغ ذهنی و توانایی علمی در حوزه پزشکی دست یابند.

گرایش بیومکانیک

بیومکانیک به استفاده از مکانیک کلاسیک در زمینه‌های علوم زیستی می‌پردازد. استفاده از قوانین دینامیک جامدات برای تحلیل‌های حرکتی؛ دینامیک سیالات برای ارزیابی جریان‌های درون محیط‌های زیستی؛ ترمودینامیک و انتقال حرارت برای تحلیل رفتارهای سلولی و انتقال مواد و جرم بین موجود زنده و محیط و رباتیک برای خلق وسایل تشخیصی و درمانی جدید نیازمند درک مسائل محیط‌های زنده از زاویهٔ مهندسی است. پیشرفت در این شاخه به ساخت قلب مصنوعی، دریچه‌های قلب مصنوعی، مفاصل مصنوعی، ارتزها و پروتزها، ابزارهای کمکی تشخیصی و جراحی، درک بهتر از عملیات و کارکرد قلب، ریه، شریانها، مویرگها، استخوانها، غضروفها، تاندونها، دیسک بین‌مهره‌ای و پیوندهای سیستم اسکلتی-عضلانی بدن شده‌است.

گرایش بیومواد

در این رشته بطور معمول بر روی تهیهٔ مواد گوناگون مصنوعی و طبیعی، طراحی روش‌های ساخت و قالب‌گیری نهایی ماده و در نهایت اصلاح مواد برای کاربرد اختصاصی در پزشکی تحقیق صورت می‌گیرد. توسعهٔ انواع مدل‌های وسایل پزشکی نیازمند انتخاب، ساخت و آزمایش مواد است که لازمهٔ آن درک و فهم درست از شیمی و فیزیک مواد و شناخت محیط بیولوژیک بدن است. به عبارت دیگر باید توجه داشت که آیندهٔ علم بیومتریال در گرو توانائی ما در فهم کشفیات جدید در شیمی، فیزیک، بیولوژی و پزشکی است.

کاربرد این شاخه استفاده از بافت‌های زنده و مواد مصنوعی و کاشت آن‌ها در بدن است. انتخاب مواد صحیح برای کاشت و پیوند در بدن انسان و یکی از حساس‌ترین و مشکل‌ترین عملیات مهندسی پزشکی است. آلیاژهای فلزی، سرامیک‌ها، پلیمرها و کامپوزیت‌ها از مواد مورد استفاده در کاشت بافت‌ها مصنوعی هستند، این‌گونه مواد باید غیر سمی، غیرسرطان زا و از نظر شیمیایی غیرفعال و با دوام و دارای قدرت مکانیکی کافی باشند.

فارغ‌التحصیلان گرایش بیومواد با کارگیری مواد مختلف از قبیل پلیمرها و سرامیک‌ها و کامپوزیت‌ها و مواد فلزی در بدن انسان و در تجهیزات پزشکی آشنا می‌شوند.

گرایش مهندسی بافت

این گرایش بیشتر در زمینه پزشکی و در گستره میکروسکوپیک می‌پردازد. در این شاخه تخصص در آناتومی، بیوشیمی و مکانیک سلول‌ها و ساختارهای درون سلولیبرای درک بیشتر در فرایند بیماری توانایی داخل‌شدن به بخش‌های ویژه سلول لازم است. هدف این شاخه که در اواخر قرن بیستم پایه‌گذاری شده‌است، مطالعه و تهیه مدل‌های ایده‌آل از ماکرومولکول‌ها و ساختار سلولی است که منجر به درک بهتر پدیده‌های درون ‌یاخته‌ای و همچنین فهم عمیق‌تر مکانیسم تأثیرعملکرد ناصحیح آن‌ها در بروز حالات بیماری می‌شود.

گرایش پردازش تصاویر پزشکی

در این رشته اطلاعاتجمع‌آوری شده در تغییرات پدیده‌های فیزیکی در بدن را با بهره‌گیری از تکنولوژی تحلیل پردازش الکتریکی و سرعت بالای آن تجزیه و تحلیل می‌کنند و به صورت یک تصویر درمی‌آورند و اغلب این تصاویر را می‌توان با اعمال غیرتهاجمی (بدون آسیب) بدست آورد به نحوی که هیچ اثر دردی برای بیمار نداشته باشد.

در این گرایش تهیه تصویر از اجزاء ایستای بدن مانند استخوان‌ها و بافتها و ادغام ویژگی‌های منحصر به فرد حالت‌های مختلف تصویربرداری مثل CT و MRI جهت تهیه تصاویر گویاتر مانند تصاویر سه‌بعدی و همچنین ارائه الگوریتم‌های پردازشی برای مدل‌سازی بافت‌های سالم و ضایعات آن‌ها جهت ارائه روش‌های تشخیصی دقیق ‌تر و غیرتهاجمی مورد بررسی قرار می‌گیرد.

همچنین بررسی فیزیولوژی و حرکت بافت‌های دینامیک در بدن مانند قلب و عروق از طریق تصویربرداری عملکردی(Functional Imaging) و تکنیک‌های بی درنگ (Real Time) و همچنین مدل‌سازی این رفتارها در بافت‌های سالم و ناسالم در جهت تشخیص بهتر ناهنجاری‌ها و تصویربرداری مولکولی به منظور مطالعه موقعیت، ساختار و حرکت مولکول‌ها (مانند مولکول‌ها و سلول‌های سرطانی) و توجیه این حرکات بر اساس الگوریتم های آماری و همچنین مطالعه و مدل‌سازی مکانیسم‌های مختلف حیات در سطح مولکولی به صورت غیرتهاجمی برای ارائه روش‌های درمانی دقیق ‌تر مثل طراحی آنتی‌بادی‌ها و ردیابی آن‌ها برای از بین بردن بهتر مولکول‌ها و سلول‌های مهاجم و تقلیل آسیب به سلول‌های سالم بدن مورد نظر است

گرایش مهندسی توانبخشی

یک شاخه جدید و توسعه یافته مهندسی پزشکی است. متخصصان این رشته به بالا بردن توانایی‌ها و بهبود بخشیدن به کیفیت زندگی افراد کمک می‌کند و با توجه به پیشرفت تکنولوژی به طراحی گجت‌های جدید و روش‌های نوین برای سکونت، ارتباط و… کمک می‌نماید

گرایش مدل‌سازی سیستم‌های فیزیولوژیکی

در این زمینه سعی می‌شود با استفاده از قوانین موجود در مهندسی و تکنیک‌های پیشرفته و ابزار لازم یک طرح کلی و جامع از ارگان‌های زنده، از باکتری گرفته تا انسان، تهیه می‌کنند. در این رشته برای تحلیل اطلاعات حاصل از آزمایش‌ها و فرمول‌بندی کردن جزئیات فیزیولوژیکی با روابط ریاضی، از مدل‌سازی کامپیوتری استفاده می‌شود.

سیستم‌های زنده دارای یک مجموعه بسیار با قاعده به همراه بازخورد برای کنترل خود هستند. ازجمله علومی که با مدل‌سازی سیستم‌های بیولوژیکی در بستره مهندسی پزشکی با یک فرمت جدید می‌توان تحلیل کرد علوم پزشکی مشرق زمین است فی‌الجمله طب سنتی ایران و چین که گستره‌ای از پارامدیک دست نیافته‌است و شاید به علت قدمتش با پزشکی نوپای غربی همپا نشده و سرشار از رموز و اسرار است.

گرایش ابزار دقیق در مهندسی پزشکی

کاربردی است از الکترونیک در تشخیص و بررسی ساختار بیماری‌ها، رایانه‌ها بخش اصلی این گرایش را بر عهده دارند سیستم‌های تصویر پزشکی به وسیله مهندسان این رشته ساخته می‌شوند.

گرایش مدیریت فناوری اطلاعات پزشکی در ایران

دوره کارشناسی ارشد فناوری اطلاعات پزشکی به عنوان گرایش جدید از رشته مهندسی پزشکی پیشنهاد شده‌ است. ضرورت وجود اطلاع ‌رسانی پزشکی در حوزه پزشکی در دهه‌های گذشته از عوامل مهم در توجیه فناوری اطلاعات به عنوان یک رشته کاربردی مهم در دهه اخیر بوده‌است.

به دلیل گسترش سریع حوزه فناوری اطلاعات مدیریت در این حوزه اهمیت روزافزونی یافته‌ است. فناوری اطلاعات پزشکی هم‌ اکنون از زمینه‌های مهم فناوری اطلاعات است و قطعا مدیریت فناوری اطلاعات در این حوزه اهمیت زیادی دارد.

تشخیص بیماری و درمان به کمک رشته مهندسی پزشکی آسان تر شده است

یکی از مهم‌ترین مباحث مطرح در زمینه پزشکی، بحث استفاده از دستگاه های لیزر در پزشکی (چه در تشخیص و چه در درمان) است. اصولاً لیزر از همان ابتدا با توجه به قابلیت‌های منحصر به فردی که داشت، به عنوان یک انتخاب خوب برای بهینه‌سازی عملکرد بسیاری از سیستم‌ها به کار گرفته شد. استفاده از لیزر برای تشخیص ضایعات چشمی یا نمایش فشار خون در نازک ‌ترین مویرگ‌ها یا سوراخ کردن و ایجاد کانال مصنوعی در قلب، سوزاندن و بریدن برخی ضایعات درونی یا تومورهای مختلف و… روز به روز در حال افزایش است.

همچنین بحث شبکه عصبی طبیعی و درمان انواع ضایعات عصبی مانند ضایعات نخاعی با کمک تحریکات الکتریکی و علم ژنتیک نیز از بحث‌های مهم و جدید رشته مهندسی پزشکی است.

کارشناسی مهندسی پزشکی، به نوعی هم خانواده همان رشته برق و الکترونیک است و این قرابت و نزدیکی حتی در دوره‌های کارشناسی ارشد و دکترا نیز تا حدی ادامه می‌یابد، بنابراین یک دانشجوی مهندسی پزشکی در دوره کارشناسی تقریباً ملزوم به گذراندن تمامی دروس اصلی مجموعه مهندسی برق است.

به همین خاطر، فارغ‌التحصیلان رشته مهندسی پزشکی می‌توانند گرایش‌های کارشناسی ارشد مجموعه مهندسی برق را انتخاب نمایند و در کنار مهندسین کنترل، مخابرات، قدرت و الکترونیک، به تحصیل در مقطع کارشناسی ارشد مهندسی برق بپردازند، بنابراین اسم آن به هیچ عنوان نباید باعث شود که داوطلبان تصور کنند که این رشته بی ارتباط یا کم ارتباط با مباحث ریاضی و مهندسی است، چون دانشجویان این رشته به ‌طور کامل با ریاضیات مهندسی پیشرفته و فیزیک در ارتباطند و از سنگین‌ ترین نوع ریاضیات، به عنوان ابزار کار، دائماً بهره می‌برند، تا آنجا که دانشجویان این رشته، دروس ریاضیات مهندسی پیشرفته و معادله دیفرانسیل و فیزیک الکتریسیته، موج، ارتعاش و حرکت را نگذرانند، قادر به اخذ دروس چندانی در دانشگاه خود نیستند.

تعمیر و نگهداری بهینه سازی

از دیگر زمینه‌های کاری مهندسی پزشکی تعمیر، نصب، راه‌اندازی و نگهداری وسایل مورد نیاز است که البته واضح است که این نیروی مجرب باید دارای اطلاعات کافی در مورد قطعات و جزئیات کار آن وسیله یا دستگاه داشته باشد.

در کنار این موارد، مسئله بهینه‌ سازی یا تلفیق دستگاه‌ها وعملکرد آن‌ها نیز مطرح است، همچنین پروژه کنترل کامپیوتری فشار خون، یا پروژه سه‌بعدی ‌سازی تصویر دستگاه MRI، جزء همین بهینه‌ سازی‌ها است. دامنه کاربری این حوزه چنان وسیع است که اکنون سالانه چندصد مقاله در معتبرترین نشریات جهانی مهندسی پزشکی در این زمینه چاپ می‌شود و بیشترین تعداد پروژه‌های این رشته بر روی موضوع تلفیق و بهینه‌ سازی انجام می‌شود.

بازار کار رشته مهندسی پزشکی در ایران

مهندسان پزشکی در بیمارستانها، شرکتهای خصوصی، پژوهشکده ها، دانشگاه علوم پزشکی و … به عنوان کارمند فعالیت می کنند و معمولا کارآن ها در این مراکز بصورت قرار دادی است.

در مورد شرکت خصوصی، اگر کسی بخواهد به مدرک کارشناسی اش اکتفا کند احتمالا در یکی از شرکت های خصوصی مشغول به کار می شود ولی درآمد چندانی نخواهد داشت. متاسفانه اگر بخواهیم واقع بینانه به وضعیت کشور نگاه کنیم در می یابیم که مهندسان پزشکی، بیشتر کار marketing و نظارت بر واردات و صادرات مواد و دستگاه ها رو انجام می دهند و فروش تجهیزات یا مواد پزشکی و یا ایمپلنت ها و پروتزها و… که اکثر این موارد کالاهای وارداتی از خارج کشور هستند.

در زمینه طرح های پژوهشی و تحقیقاتی در کشور، اگر کسی دستگاهی در این حوزه بسازد و بخواهد آن را وارد صنعت کند می توان گفت که کار بسیار سختی را پیش رو دارد. زیرا باید از وزارت بهداشت مجوز بگیرد و تست های حیوانی یا بالینی را انجام دهد. همچنین هزینه زیاد رقابت با شرکت های خصوصی وارد کننده نیز چالش مهم دیگری برای این افراد است.

پس اگر کسی بخواهد در این رشته درآمد خوبی داشته باشد دو حالت دارد، یا باید دریک شرکت فروشنده خوبی باشد و یا اینکه عضو هیات علمی و استاد دانشگاه شود.

به طور اختصاصی تر رشته مهندسی پزشکی به خصوص گرایش بیومتریال بیشتر حالت تحقیقاتی دارد که می توان باخواندن این رشته تا مقاطع بالا و نوشتن مقاله هایی خوبی که ایده های جدید و کاربردی داشته باشد، درآمد بالایی کسب کرد. موضوع دیگر در این رشته، اپلای شدن از این رشته به سایر کشورها است، که به دلیل پیشرفت روز افزون این رشته اکثر کشورها به آن توجه ویژه ای دارند و مشتاق هستند تا در این زمینه به دستاوردها بهتر و بیشتری دست پیدا کنند.

اما کم بودن دانشجویان این رشته در سراسر دنیا مخصوصا کشور ما، باعث می شود تا موضوع اپلای شدن کمی راحت تر از سایر رشته ها انجام شود و در واقع با دقت و خلاقیت می شود در این رشته تا مقطع دکتری ادامه تحصیل داد.

انتظار می رود که این رشته در کشور ما و در واقع در سراسر دنیا از آینده خوبی برخوردار باشد و علاقه مندان آن قطعا می توانند حرف های زیادی برای گفتن داشته باشند و طرح ها و دستاوردهای خوبشان در ارتقای سطح علمی، پژوهشی و صنعتی کشور گام بردارند.

خبرنگار: صفر حسن زاده

انتهای پیام/

283 / 167

نظرات

1- لطفا نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.
2- نظرات حاوی مطالب توهین‌آمیز یا بی‌احترامی به اشخاص، قومیت‌ها، عقاید دیگران و مغایر با قوانین کشور منتشر نمی‌شود.
3- نظرات پس از تایید منتشر می‌شود.

ایسکاTV

اخبار پر بازدید

آخرین اخبار