مهندسی پزشکی چیست؟(Biomedical Engineering)

مهندسی پزشکی یا مهندسی زیست پزشکی (به انگلیسی: Biomedical engineering) به دنبال ایجاد ارتباط منطقی بین علوم مهندسی و دانش پزشکی می‌باشد.

تا قبل از قرن بیستم میلادی تشخیص و درمان در زمان بیماری بر اساس بررسی حالات بیمار، مطالعه سندرمها و عارضه‌های مربوط و ارائه مجموع‌های از روش‌های شناخته شده مبتنی بر تجویز دارو یا اعمال برخی عمل‌های جراحی صورت می‌گرفت. اما در اوایل قرن بیستم و در اوج آن در دهه‌های ۳۰ و ۴۰ مفهوم جدیدی در پزشکی مطرح گردید. بر این اساس، ساختار بدن انسان به مثابه یک نظام بسیار هماهنگ مهندسی فرض و بیماری به عنوان عامل بی‌نظمی در این ساختار مطرح گردید. به این ترتیب دانشی به عنوان مهندسی پزشکی بنیان‌گذاری شد که حوزه فعالیت آن مطالعه ساختار بدن انسان به صورت سیستمیک، کشف قوانین فیزیکی و معادلات ریاضی حاکم بر اجزاء سیستم، فهم اندرکنش بین آنها، مدلسازی این فرایندها و بررسی تأثیر بیماری بر روی این ساختار منظم و به تبع آن ارائه روشهای تشخیصی و درمانی مفیدتر برای بهبود بیماریها بود.

در مهندسی پزشکی با تلفیقی از علوم مهندسی برطرف کردن نیازهای پزشکی در زمینه ساخت و نگهداری تجهیزات و نیز ساخت ابزارهای پزشکی برای کاربردهای پیشگیری، تشخیص و درمان بیماریها مد نظر می‌باشد. این رشته کاربرد علوم فنی و مهندسی است در یاری‌رساندن به پزشکان در تشخیص و درمان بیماری‌ها.

مهندسی پزشکی یکی از تازه‌ترین رشته‌هایی است که قدم به عرصه دنیای تکنولوژی جهانی نهاده و این رشته بدین منظور شکل یافته تا پزشکان را در تشخیص و درمان یاری دهد. مهندسی پزشکی دقت و تنوع در تشخیص را گسترش داده‌است بطوری که تشخیص بدون دستگاه‌ها امکان‌پذیر نیست. تاکنون دستگاه‌هایی از جمله EEG ,ECG ,MRI ,CT-Scan کمک بسیار بزرگی به پزشکی نموده‌اند و هم راستای وسایل تشخیصی وسایل و ملزومات درمانی گسترش یافته تا بیماران را به گونه‌ای تحت درمان قرار گیرند که می‌توان سمعک، ونتیلاتور، دیالیز (تراکافت)، اولتراسوند و کاربردهای متعدد لیزر را نام برد. مهندس پزشکی در گام‌های اولیه بهره‌برداری، تعمیر، پشتیبانی و نگهداری و تنظیم و استانداردسازی دستگاه‌ها را انجام می‌دهد و در مراحل بالاتر توسعه، ارتقاء و بهبود دستگاه‌های پزشکی و یا حتی می‌تواند به طراحی و ساخت یک دستگاه اقدام کند. در این رشته به علت ابداعات و نوآوری وسیعی که صورت می‌گیرد شاخه‌های جدیدی از مهندسی پزشکی سازمان می‌گیرند که شرح مختصری از زیرشاخه‌های این رشته ذکر شده‌است.

 آشنایی با شغل مهندسی پزشکی

مهندسی پزشکی کاربرد علوم مهندسی در حوزه پزشکی برای تشخیص و درمان بیماری ها است. حوزه مهندسی پزشکی به دنبال برطرف کردن نیازهای پزشکی در زمینه طراحی، ساخت و نگهداری تجهیزات و ابزارهای پزشکی برای کاربردهای پیشگیری، تشخیص و درمان بیماریها به کمک علوم مهندسی است.

مهندسی پزشکی یک تخصص بین رشته ای است که علاوه بر کاربردهای زیاد آن در تشخیص و درمان، ارتباط نزدیکی با بسیاری از علوم دیگر دارد. این امر باعث افزایش پیچیدگی و جذابیت حوزه مهندسی پزشکی شده است.

به طور کلی زمینه کار مهندس پزشکی در حوزه های زیر می باشد :

۱- طراحی و ساخت

الف) طراحی و ساخت دستگاه‌های آزمایشگاهی و الکترونیکی و تجهیزات مربوط به آنها
ب) طراحی و ساخت بخش‌های مکانیکی و برقی سیستم‌‌های تصویرگر پزشکی
ج) طراحی و ساخت سیستم‌های اندازه‌گیری پزشکی و بیمارستانی
د) طرحی و ساخت قطعات و اندام مصنوعی بدن و موادی که در طول تشخیص، درمان و معالجات بیماری‌ها به کار می‌رود.

۲- تعمیر و نگهداری و بهینه‌سازی

از دیگر زمینه‌های کاری مهندسی پزشکی میتوان به تعمیر، نصب، راه‌اندازی و نگهداری وسایل مورد نیاز اشاره کرد که واضح است که این نیروی مجرب باید دارای اطلاعات کافی در مورد قطعات و جزییات کار آن وسایل یا دستگاه باشد که در کنار این موارد مساله بهینه‌سازی یا تلفیق دستگاه‌ها و عملکرد آنها نیز مطرح است و دامنه کاربرد این زمینه آنچنان وسیع است که سالانه صدها مقاله در جهان در این زمینه چاپ می‌شود.

۳- خرید و فروش تجهیزات پزشکی

بدون شک صنعت تجهیزات پزشکی، یکی از سودآورترین صنایع جهان است و البته به دلیل شرایط خاص کاربری و درگیر بودن با مقوله سلامت انسان از حساسیت ویژه‌ای برخوردار است.

مهندسان پزشکی تخصص های مختلفی دارند که با توجه به آن وظایف و حوزه کاری آنها نیز متفاوت است. در ادامه به این تخصص ها اشاره می شود.

مهندس پزشکی با تخصص بیوالکتریک کار طراحی، تجهیز و نگهداری دستگاه های پزشکی و یا سفارش آنها از خارج از کشور را برعهده دارد. بیوالکتریک علم استفاده از اصول الکتریکی ، مغناطیسی و الکترومغناطیسی در حوزه پزشکی است. مهندس پزشکی در این تخصص اطلاعات تخصصی مهندسی برق، مهندسی کامپیوتر، مهندسی فناوری اطلاعات و پزشکی را دارد و در کار خود به کار می گیرد. مهندس پزشکی با تخصص بیوالکتریک در حوزه های پردازش علائم حیاتی، پردازش تصاویر پزشکی و تصویربرداری، پردازش صوت وگفتار و طراحی سیستم های گفتار درمانی، مدلسازی سیستم های بیولوژیک، طراحی بخش های الکترونیکی و کنترل اعضاء و اندام مصنوعی ثبت سیگنال های حیاتی و طراحی سیستم های مانیتورینگ بیمارستانی، طراحی و ساخت سیستم های درمانی و آزمایشگاهی پزشکی، طراحی بانکهای اطلاعاتی پزشکی، طراحی سیستم های مورد نیاز در مانیتورینگ و یا جراحی بیمار از راه دور و ایجاد شبکه های تبادل اطلاعاتی بین مراکز آموزشی-درمانی و بیمارستانهای کشور جهت کنترل بیماریهای مسری ، انتقال بیماران و… فعالیت می کند.

مهندس پزشکی با تخصص بیو مکانیک در حوزه علم مکانیک و استفاده از آن در حوزه پزشکی و علوم زیستی دانش و تبحر کافی را دارد. این تخصص مهندس پزشکی از قوانین دینامیک جامدات برای تحلیل های حرکتی، دینامیک سیالات برای ارزیابی جریان های 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 استفاده می کند. به طور کلی این مهندس پزشکی مفاهیم مکانیکی را در زمینه های پزشکی به کار می برد.  به عنوان مثال در ساخت‌ دست‌ یا پای‌ سیبرنتیکی‌ و قلب‌ مصنوعی‌ باید یک‌ متخصص‌ بیومکانیک‌ در مورد نحوه‌ حرکت‌ اندام‌های‌ یاد شده‌ نظر بدهد. همچنین‌ در زمینه‌ سازگاری‌ محیط‌ صنعتی‌ و غیرصنعتی‌ با بدن‌ انسان‌ علم‌ بیومکانیک‌ نقش‌ مهمی‌ را ایفا می‌کند.

مهندس پزشکی با تخصص بیومواد با تهیه‌ مواد گوناگون مصنوعی (از قبیل‌ پلیمرها، سرامیک‌ها، کامپوزیت‌ها و مواد فلزی) و طبیعی، طراحی روش‌های ساخت و قالب‌گیری نهایی ماده و در نهایت اصلاح مواد برای کاربرد اختصاصی در پزشکی سر و کار دارد. برخی از کاربردهای این  مواد در بدن عبارتند از :

موادی که جایگزین یک بافت یا ارگان خاصی از بدن می شوند و باید رفتارهایی مشابه عضو جایگزین شده در بدن داشته باشند که این مورد بیشتر در کاربرد های مهندسی بافت مطرح است.

موادی که به انجام یک پروسه خاص در بدن کمک می کنند تا یک فرایند در بدن راحت تر انجام بشود مثل انتخاب موادی که مناسب  یک حامل دارویی در رهایش دارو باشد تا پروسه دارورسانی در بدن راحت تر انجام بشود.

یا موادی که بعنوان جایگزین اعضای بدن یا در کنار عضوی از بدن،ساخته و بکار برده می شوند،مانند طراحی موادی برای ساخت یک پروتز،بعنوان جایگزین یک ارگان در بدن،و طراحی موادی برای ساخت ارتز،برای کمک و بهبود به عملکرد یک ارگان،که این موارد بیشتر در ایمپلنت و جایگزین های بافتی،مطرح است.

مهندس پزشکی گرایش بیومواد باید درک و فهم درستی از شیمی و فیزیک مواد و محیط بیولوژیک بدن داشته باشد. مهندس پزشکی با گرایش بیومواد با کمک اطلاعات و تخصص خود، نقش مهمی در حل مشکلاتی از این قبیل دارد: جایگزینی و تعویض اعضاء و اندام‌هایی از بدن که بر اثر بیماری یا آسیب، کاربری خود را از دست داده‌اند و به کمک تخصص بیومواد می توان جراحت یا بیماری اعضاء مذکور التیام داد، کاربری و عمل آنها را اصلاح و ناهنجاری یا وضعیت غیر طبیعی آنها را تصحیح کرد.

مهندسی پزشکی با تخصص بالینی همراه با گروهی متشکل از پزشکان، پرستارها و تکنسین ها یک تیم درمانی را تشکیل می دهند. کار اصلی این تخضض مهندسی پزشکی به کارگیری تکنولوژی در فرآیندهای بیماری و بالینی است . این مهندس پزشکی هم چنین تجهیزات مورد نیاز پزشکان و بیمارستان را در زمینه های خاص،طراحی یا تطبیق می دهد. البته تمامی این موارد مستلزم بهره گیری از سیستم های کامپیوتری، به همراه تجهیزات و نرم افزارهای طراحی شده برای کنترل این تجهیزات، جمع آوری اطلاعات وتجزیه و تحلیل آنهاست. بنابراین مهندس پزشکی با تخصص بالینی باید همواره از آخرین تکنولوژی ها و دستاوردهای این حوزه آگاهی داشته باشد.

شاید بتوان تخصص های ذکر شده را به عنوان تخصص های اصلی و پایه مهندسی پزشکی مطرح کرد. البته تخصص های دیگری نیز در این حوزه وجود دارد که به نوعی از دل موارد بالا بیرون آمده است. از جمله آنها می توان به مهندسی بافت، مهندسی ورزش و … اشاره کرد. به عنوان مثال مهندسی بافت که ارتباط زیادی با تخصص بیومتریال دارد، به استفاده از اصول و روشهای مهندسی و علوم زیستی جهت درک عمیق ارتباط بین ساختمان و عملکرد بافتهای بدن پستانداران در شرایط مختلف سلامت و بیماری و تولید جایگزین های بیولوژیک جهت بازسازی ، حفظ و یا بهبود عملکرد بافتها می پردازد.

وظایف مهندس پزشکی

به طور کلی وظایف اصلی مهندس پزشکی را می توان در موارد زیر خلاصه کرد :

• انجام کارهای تحقیقاتی و پژوهشی نظری و عملی در خصوص تولید یا بهبود کیفیت تجهیزات و دستگاه های پزشکی
• طراحی و تولید لوازم ، تجهیزات و دستگاه های پزشکی
• نصب و راه اندازی تجهیزات پزشکی
• آموزش نحوه استفاده و نگهداری از تجهیزات و دستگاه های پزشکی به کارکنان بیمارستان ها، پزشکان و …
• نظارت واجرای عملیات صادرات و واردات تجهیزات و دستگاه های پزشکی

مهارت و توانمندی های مورد نیاز مهندس پزشکی

داشتن مهارت و تخصص از مهم ترین عوامل موفقیت شغلی محسوب می شود. امروزه تعداد فارغ التحصیلان دانشگاهی افزایش زیادی یافته ولی تعداد افرادی که در حوزه تخصصی خود مهارت و تخصص خوبی داشته باشند، بسیار کم است. به عبارتی حتی در شرایط فعلی بازارکار نامناسب کشور، مهندس پزشکی که با علاقه وارد این حوزه شده و مهارت و تخصص خوب و مناسبی کسب کرده است، به راحتی می تواند موقعیت های شغلی بسیار مناسب همراه با درآمدی عالی را پیدا کند.

برخی از مهارت ها و توانمندی های کلی لازم برای یک مهندس پزشکی

• داشتن علاقه و آشنایی کافی با علومی مانند ریاضیات، فیزیک، شیمی و زیست شناسی
• مهندسی پزشکی- توانایی مناسب در حوزه مهندسی مرتبط با تخصص خود – به عنوان مثال مهندس پزشکی بیوالکتریک باید در مباحث برق و الکترونیک و مهندس پزشکی بیومکانیک در مباحث مکانیک تسلط داشته باشد.
• خلاقیت و نوآوری – به دلیل جدید بودن این حوزه، بسیاری از زمینه های شغلی به تحقیقات و اختراع روش ها و ابزارهای پزشکی مربوط می شود.
• علاقه به کارهای تحقیقاتی – بخشی از کار مهندس پزشکی به پژوهش و تحقیقات مربوط می شود.
• آشنایی با بازاریابی و فروش – به خصوص برای مهندسان پزشکی که در کار واردات و صادرات تجهیزات و دستگاه های پزشکی فعالیت می کنند.
• آشنایی با زبان انگلیسی برای فهمیدن دستورالعمل های مربوط به نحوه استفاده و بکارگیری دستگاه ها و تجهیزات پزشکی وارداتی،  دسترسی داشتن به آخرین اطلاعات و اخبار مرتبط و برقراری ارتباط با شرکت های تحهیزات پزشکی خارجی

مهارت های مربوط به نرم افزارهای تخصصی مهندسی پزشکی

امروزه نرم افزارهای رایانه ای یکی از مهم ترین ابزارهای کمکی مهندس پزشکی است که یاری گر او در رسیدن به اهدافش می باشد. اگر به بررسی اجمالی آگهی های استخدامی مهندس پزشکی بپردازید، متوجه خواهید شد اکثر کارفرماها، شرکت ها و سازمان ها یکی از شرایط جذب مهندس پزشکی را تسلط بر نرم افزارهای مربوط به حوزه مهندسی پزشکی قرار داده اند.

بنابراین اگر می خواهید در شغل مهندسی پزشکی موفق باشید، به راحتی و سریعا بتوانید شغل مناسب و پردرآمدی را در حوزه تخصصی خود یعنی مهندسی پزشکی پیدا کنید و یا اگر شاغل در این حوزه هستید و می خواهید پله های ترقی را سریعتر طی کنید، مطمئن باشید یادگیری نرم افزارهای تخصصی مهندسی پزشکی یکی از راه های اصلی و مطمئن برای شماست.

مهم ترین نرم افزارهای تخصصی و کاربردی مهندسی پزشکی

• نرم افزار LabVIEW
• نرم افزار Pspice
• نرم افزار Proteus
• نرم افزار MATLAB

تحصیلات لازم برای ورود به شغل مهندسی پزشکی

برای ورود به شغل مهندسی پزشکی داشتن مدرک در هر یک از گرایش های مختلف رشته مهندسی پزشکی در مقاطع کارشناسی، کارشناسی ارشد و دکتری الزامی است.

به دلیل اینکه دروس مهندسی پزشکی در دانشگاه تا حد بسیار زیادی جنبه علمی و نه کاربردی دارد، بسیاری از فارغ التحصیلان رشته مهندسی پزشکی مهارت و توانایی لازم برای ورود به بازارکار را ندارند. از آنجا که برای رفع این مشکل تدبیر خاصی تاکنون از سوی مسئولان و مراکز مربوطه اتخاذ نشده است، دانشجویان رشته مهندسی پزشکی باید خودشان در این زمینه اقدام کنند. بهترین راه برای کسب توانایی و مهارت لارم و کاربردی در حوزه مهندسی پزشکی، گذراندن دوره های کارآموزی مناسب در بیمارستان ها و شرکت های تجهیزات پزشکی است.

آینده شغلی، بازارکار و فرصت های استخدامی مهندس پزشکی

از آنجا که قیمت تجهیزات و دستگاه های پزشکی معمولا بسیار بالا است، بحث نحوه صحیح استفاده و نگهداری از آنها برای پزشکان و مراکز مختلفی مانند بیمارستان ها بسیار مهم می باشد. بنابراین مهندسان پزشکی ،که برای رفع این نیاز حضورشان ضروری است، می توانند جذب مراکز درمانی و بیمارستان ها شوند.

بسیاری از ابزار، تجهیزات و دستگاه های پزشکی از کشورهای دیگر به ایران وارد می شوند. در گذشته این پزشکان بودند که کارهای مربوط به سفارش دهی و امور فنی آنها را انجام می دادند که به دلیل نداشتن تخصص کافی و دانش فنی لازم، مشکلات مختلفی به وجود می آمد. به همین دلیل امروزه شرکت های وارد کننده و همچنین صادرکننده این تجهیزات، از مهندسان پزشکی که دانش و تخصص لازم و مرتبط را دارند، استفاده می کنند. شاید بتوان گفت بخش عمده ای از فارغ التحصیلان مهندسی پزشکی جذب این شرکت ها می شوند.

همچنین مهندس پزشکی که تجربه و سرمایه کافی داشته باشد، می تواند به طور مستقل شرکت وارد کننده تجهیزات پزشکی راه اندازی کرده و حتی نمایندگی شرکت های خارجی را بگیرد .

به طور کلی از آنجایی که در حال حاضر حدود ۸۰ درصد صنعت پزشکی کشور ما را تجارت نجهیزات پزشکی تشکیل می دهد، اکثر فارغ التحصیلان مهندسی پزشکی جذب حوزه خرید و فروش تجهیزات پزشکی می شوند.

به دلیل جدید بودن حوزه مهندسی پزشکی زمینه های تحقیقاتی و پژوهشی مناسبی در کشور وجود دارد که مهندسان پزشکی، به خصوص آنهایی که در رده های عالی تحصیل کرده اند، می توانند جذب مراکز تحقیقاتی و پژوهشکده ها شوند.

شرکت ها یا کارخانجات تولید کننده انواع وسایل، تجهیزات و دستگاه های پزشکی از دیگر مکان هایی است که بسیاری از مهندسان پزشکی جذب آنها می شوند.

همچنین در صورت داشتن علاقه به آموزش و مدارک تحصیلی لازم، فارغ التحصیلان مهندسی پزشکی می توانند در دانشگاه ها و مراکز آموزش عالی به آموزش و تدریس و پژوهش بپردازند.

شغل مهندسی پزشکی در بیشتر کشورهای دنیا هم از بازارکار خوبی برخوردار است. ارتباط بسیار نزدیک مهندسی پزشکی با حوزه پزشکی و سلامت انسان ها، موجب وجود نیاز همیشگی و مداوم به این شغل شده است. در سال های اخیر در رتبه بندی های مختلف معمولا این شغل جزء بهترین مشاغل ( از لحاظ درآمدی، آینده شغلی، پیشرفت شغلی و …) قرار داشته است.

روند استخدام شغل مهندسی پزشکی در برخی از کشورهای جهان

آمریکا – پیش بینی می شود میزان استخدام مهندس پزشکی بین سال های ۲۰۱۰ تا ۲۰۲۰، رشد ۶۲ درصدی خواهد داشت. این در حالی است که متوسط این رشد برای همه مشاغل ۱۴ درصد اعلام شده است.

درآمد و حقوق مهندس پزشکی

میزان درآمد مهندس پزشکی با توجه به میزان تجربه، دانش و تخصص، محل و نوع کار متفاوت است. مهندس پزشکی که در بخش دولتی مشغول به کار است، مطابق با قانون مدیریت خدمات کشوری حقوق دریافت می کند. البته معمولا بیشتر مهندسان پزشکی در بخش خصوصی فعالیت کرده و با توجه به معیارهای ذکر شده، معمولا درآمدهای مختلفی دارند.

در کشور ما و حتی در جهان یکی از زمینه های شغلی اصلی برای مهندس پزشکی بخش تجارت و بازرگانی در حوزه تجهیزات، ابزار و دستگاه های پزشکی است. مطابق با آمارهای موجود تعداد زیادی از مهندسان پزشکی جذب این حوزه می شوند. آنهایی که سرمایه، تجربه و شم تجاری خوبی داشته باشند، می توانند به طور مستقل در این زمینه شرکتی تاسیس و در صورت موفقیت می توانند درآمد زیادی کسب کنند.

درآمد شغل مهندس پزشکی در برخی از کشورهای جهان

آمریکا – متوسط درآمد سالیانه مهندس پزشکی در سال ۲۰۱۳، ۸۵.۰۰۰ دلار می باشد.

استرالیا – متوسط درآمد سالانه مهندس پزشکی در استرالیا در سال ۲۰۱۳، ۵۷.۳۰۰ دلار آمریکا می باشد.

انگلستان – متوسط درآمد سالانه مهندس پزشکی در سال ۲۰۱۳، ۴۷.۵۰۰ دلار آمریکا می باشد.

کانادا – متوسط درآمد سالانه مهندس پزشکی در سال ۲۰۱۳، ۵۷.۵۰۰ دلارآمریکا می باشد.

تیپ های شخصیتی مناسب شغل مهندسی پزشکی

در یک انتخاب شغل صحیح و درست، عوامل مختلفی از جمله ویژگی های شخصیتی، ارزش ها، علایق، مهارت ها، شرایط خانوادگی، شرایط جامعه و … برای هر فرد باید در نظر گرفته شوند. یکی از مهم ترین این عوامل ویژگی های شخصیتی می باشد. شناخت درست شخصیت هر فرد فرآیندی پیچیده و محتاج به تخصص و زمان کافی است. البته هر فردی ویژگی های منحصربه فرد خود را دارد، حتی افرادی که به نوعی تیپ شخصیتی مشابه دارند، باز هم در برخی موارد با یکدیگر متفاوت هستند.

به طور کلی همیشه افراد موفقی از تیپ های شخصیتی مختلف در تمام مشاغل هستند و نمی توان دقیقا اعلام کرد که فقط تیپ های شخصیتی خاصی هستند که در این شغل موفق می شوند. اما طی تحقیقاتی که صورت گرفته تیپ های شخصیتی ای که برای این شغل معرفی می شوند، عموما این کار را بیشتر پسندیده و رضایت شغلی بیشتری در آن داشته اند.

گرایشها

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

 مهندسی پزشکی بالینی

بیوالکتریک

بیومکانیک

بیومواد

مهندسی بافت

پردازش تصاویر پزشکی

مهندسی توانبخشی

مهندسی ورزش

مدل سازی سیستم‌های فیزیولوژیکی

ابزار دقیق در مهندسی پزشکی

مهندسی پزشکی در ایران

اسم این رشته به خوبی انتخاب شده و ترکیبی صحیح از دو گروه ریاضی و تجربی است. مهندسی و پزشکی همکاری مطلوب و شایسته‌ای را در کمک به بیماران و پزشکان آغاز کرده‌اند و در این راه گام‌های مؤثری برداشته شده‌است که هر روزه بسیاری از خبرهای آن را در رسانه‌هایی شنیده‌اید با توجه به گسترش روزافزون سیستمهای مهندسی در حیطه بهداشتی و پزشکی، تربیت و وجود نیروی انسانی متخصص و متبحر که آشنا به وسایل و تجهیزات پزشکی امری ضروریست.

حداقل و حداکثر مجاز طول دوره کارشناسی مهندسی پزشکی در سه گرایش مطابق آئین‌نامه‌های دوره کارشناسی شورایعالی برنامه ریزی است. تعداد کل واحدهای درسی در طول دوره ۱۴۰ واحد می‌باشد که شامل دروس عمومی، پایه، اصلی، تخصصی و اختیاری، به شرح زیر می‌باشد:

 دروس عمومی ۲۰ واحد

دروس پایه ۲۶ واحد

دروس اصلی ۴۷ واحد

دروس تخصصی ۴۷ واحد

گرایش‌ها و جهت‌گیری‌های کاری رشته مهندسی پزشکی، واقعاً وسیع است و زمینه‌های مختلفی از الکترونیک و پردازش سیگنال و مباحث نرم‌افزاری گرفته تا طراحی، ساخت، راه‌اندازی، نصب و تعمیر دستگاهها و قطعات پزشکی یا اندام مصنوعی، همچنین مواد به کار رفته در این وسایل را شامل می‌شود. جدا از این توضیحات، زمینه‌های کاری این رشته را می‌توان به ۳ بخش کلی تقسیم کرد:

 طراحی و ساخت

الف- 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 اندازه‌گیری کند مانند اسپکتروفتومتر که با تکنیکهای نوینی کار می‌کنند. ب- طراحی و ساخت بخشهای مکانیکی و برقی سیستم‌های تصویرگر پزشکی، مانند سیستم‌های سونوگرافی، رادیوگرافی، سی‌تی‌اسکن و دیگر دستگاههای که تصاویر ثابت یا محرکی را از بسیاری از بخشهای بدن به نمایش می‌گذارند. ج- طراحی و ساخت سیستم‌های اندازه‌گیری پزشکی و بیمارستانی، نظیر دستگاههای دریافت کنندة سیگنالهای مغزی. د- طراحی و ساخت قطعات و اندام مصنوعی بدن و موادی که در طول، تشخیص، درمان و معالجات بیماریها بکار می‌رود.

تعمیر و نگهداری و بهینه‌سازی

از دیگر زمینه‌های کاری مهندسی پزشکی می‌توان به تعمیر، نصب، راه‌اندازی و نگهداری وسایل مورد نیاز است و البته واضح است که این نیروی مجرب باید دارای اطلاعات کافی در مورد قطعات و جزئیات کار آن وسیله یا دستگاه باشد. در کنار این موارد، مسئله بهینه‌سازی یا تلفیق دستگاهها و عملکرد آنها نیز مطرح است. پروژه کنترل کامپیوتری فشار خون، یا پروژه سه بعدی سازی تصویر دستگاه MRI، جزء همین بهینه‌سازی‌ها هست. دامنه کاربری این زمینه چنان وسیع است که اکنون سالانه چندصد مقاله در معتبرترین نشریات جهانی مهندسی پزشکی در این زمینه چاپ می‌شود و بیشترین تعداد پروژه‌ها برروی موضوع تلفیق و بهینه‌سازی انجام می‌شود.

تشخیص بیماری و درمان

یکی از مهمترین مباحث مطرح در زمینه پزشکی، بحث استفاده از 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 بکار گرفته شده. استفاده از لیزر برای تشخیص ضایعات چشمی یا نمایش فشار خون در نازکترین مویرگها یا سوراخ کردن و یا ایجاد کانال مصنوعی در قلب، سوزاندن و بریدن برخی ضایعات درونی یا تومورهای مختلف و… روز به روز درحال افزایش است. بحث شبکه‌های عصبی طبیعی و درمان انواع ضایعات عصبی مانند ضایعات نخاعی با کمک تحریکات الکتریکی و با کمک علم ژنتیک نیز از بحثهای مهم و جدید رشته مهندسی پزشکی است.

کارشناسی مهندسی پزشکی، به نوعی هم خانوادة 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 و به همین خاطر، فارغ‌التحصیلان رشته مهندسی پزشکی می‌توانند گرایش‌های کارشناسی ارشد مجموعه مهندسی برق را انتخاب کنند و همپای مهندسین کنترل، مخابرات، قدرت و الکترونیک، به تحصیل در مقطع کارشناسی ارشد مهندسی برق بپردازند؛ بنابراین، عنوان مهندس پزشکی 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 سنگین‌ترین نوع ریاضیات، به عنوان ابزار کار، دائماً بهره می‌برند، تا آنجا که دانشجویان این رشته، تا دروس ریاضیات مهندسی پیشرفته و معادلات دیفرانسیل و فیزیک الکتریسیته، موج، ارتعاش و حرکت را نگذرانند، قادر به اخذ دروس چندانی در دانشگاه خود نیستند.

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 آن‌هارا با توجه به بخش تولید راهنمایی می‌کند. توجه اصلی آن‌ها بر اجرای عملی تکنولوژی باعث شده که مهندسین این رشته بیشتر به سمت دوباره طراحی و پیکربندی دوباره گرایش پیداکنند. به عنوان «انقلابی» تحقیق و توسعه یا ایده‌های نابی که می‌توانند خود رابرای سال‌های متمادی با پزشکی بالینی وفق دهدند؛ در حال حاضر در این برهه زمانی، بیشتر تلاش‌ها برای گسترش تأثیر مهندسی پزشکی بالینی در مسیر زیست پزشکی نوین است. مهندس پزشکی بالینی در نقش‌های مختلف خود، ازآنجایی که به هردو دیدگاه (تولید و مصرف کننده) «در خط مقدم» نزدیک است و هم در ساخت و فرایند محصولات آموزش دیده است، به شکل یک «پل یا رابط» بین تولید کننده‌های محصولات پزشکی و مصرف کنندگان نهایی است. بخش‌های مهندسی پزشکی بالینی بیمارستان‌های بزرگ گاهی اوقات نه تنها مهندسان زیست پزشکی را استخدام می‌کنند، بلکه از مهندسین صنعتی / سیستم برای تحقیق در عملیات‌ها، 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 و الکترومغناطیسی در حوزه پزشکی دانست؛ همچنین الگوبرداری از سیستم‌های بیولوژیکی در طراحی‌های نوین مهندسی نیز در حیطه این علم قرار دارد. در واقع 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 از ایجاد این گرایش در مقطع کارشناسی، تربیت مهندسان الکترونیکی است که با گذراندن واحدهای درسی و آزمایشگاهی ای نظیر فیزیولوژی، آناتومی و فیزیک پزشکی، به نوعی بلوغ ذهنی و توانایی علمی در حوزه پزشکی دست یابند. دانشجویان پس از فراگیری علوم پایه مهندسی مثل ریاضی و فیزیک و تا حد مختصری علوم پایه پزشکی با مدارهای الکتریکی و تکنیکهای بکار رفته در تجهیزات پزشکی مانند سیستمهای تصویر برداری، سیستمهای پرتوپزشکی، سیستمهای بکار رفته در اتاق عمل و بخش‌های CCU و ICU و تجهیزات الکتریکی بکار رفته در بدن آشنا می‌شوند. البته این آشنایی‌ها محدود می‌باشد و جهت کسب اطلاعات بیشتر در این زمینه، تحصیل در مقاطع بالاتر مورد نیاز است. در حال حاظر بازار کار این گرایش نسبت به سایر گرایش های مهندسی برق در جایگاه بهتری قرار دارد. اهم حوزه‌هایی که یک مهندس بیوالکتریک در آن فعالیت می‌کند عبارتند از:

الف – پردازش سیگنال‌های حیاتی

ب – پردازش تصاویر پزشکی و سیستم‌های تصویر برداری

پ – پردازش صوت وگفتار و طراحی سیستم‌های گفتار درمانی جهت کمک به معلولین گفتاری

ت – مدلسازی سیستم‌های بیولوژیک

ث – طراحی بخش‌های الکترونیکی و کنترل اعضاء و اندام مصنوعی و ساخت وسایل توانبخشی

ج – ثبت سیگنال‌های حیاتی و طراحی سیستم‌های مانیتورینگ بیمارستانی

چ – طراحی و ساخت سیستم‌های درمانی و آزمایشگاهی پزشکی

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 مسایل محیطهای زنده از زاویهٔ مهندسی است. پیشرفت در این شاخه به ساخت قلب مصنوعی، دریچه‌های قلب، مفاصل مصنوعی، ارتزها و پروتزها، ابزارهای کمکی تشخیصی و جراحی، درک بهتر از عملیات و کارکرد قلب، ریه، شریانها، مویرگها، استخوانها، غضروفها، تاندونها، دیسکهای بین مهره‌ای و پیوندهای سیستم اسکلتی-عضلانی بدن شده‌است.

گرایش بیومواد

در این رشته بطور معمول برروی 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.

بطور کلی موارد استفادهٔ بیومتریال‌ها در جایگزینی و تعویض اعضاء و اندام‌هایی از بدن است که بر اثر بیماری یا آسیب، کاربری خود را از دست داده‌اند تا از این طریق جراحت یا بیماری اعضاء مذکور التیام پذیرد، کاربری و عمل آنها اصلاح شود و ناهنجاری یا وضعیت غیرطبیعی آنها تصحیح گردد.

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 غیرسمی، غیرسرطانزا و از نظر شیمیایی غیرفعال و بادوام و دارای قدرت مکانیکی کافی باشند.

فارغ التحصیلان 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.

با توجه به مطالب آموزش داده شده در طول دوران تحصیل دانشگاهی، بطور خلاصه توانایی‌های یک مهندس بیومتریال را می‌توان بدین صورت برشمرد:

آشنایی کامل با علم تولید و کاربرد مواد شامل پلیمرها، فلزات، سرامیک‌ها و کامپوزیت‌ها.

شناخت کافی در زمینهٔ برقراری ارتباط مواد با محیط بیولوژیک بدن نظیر آناتومی و فیزیولوژی بافت‌های مختلف بدن.

روش‌های اصلاح سطح، پوشش‌دهی مواد و بهینه نمودن خصوصیات سطحی.

آشنایی کامل با مبحث مهندسی بافت که یکی از جدیدترین دستاوردهای بشر برای دستیابی به جایگزین‌های مصنوعی است.

آشنایی با روش‌های نوین دارو رسانی و انتقال کنترل شده داروها به بدن. به عنوان مثال نحوهٔ انتقال طولانی مدت داروهای ضد بارداری (نورپلنت).

شناخت روش‌های تخریب پلیمرها، خوردگی فلزات و اضمحلال سرامیک‌ها.

آشنایی با مبحث بیوسنسورها.

-آشنایی مقدماتی با اصول و عملکرد تجهیزات پزشکی و سیستم‌های آن.

گرایش مهندسی بافت

این گرایش بیشتر در زمینهٔ پزشکی و در گستردهی میکروسکوپیک می‌پردازد. در این شاخه تخصص درآناتومی بیوشیمی و مکانیک سلول‌ها و ساختارهای درون سلولی برای درک بیشتر در فرایند بیماری توانایی داخل شدن 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 تأثیر عملکرد ناصحیح آنها در بروز حالات بیماری می‌شود. به علاوه این مدل‌ها سبب ارزیابی موثرتر فرضیه‌ها و نظریه‌های درمانی مانند طراحی انواع پروتئینها با خصوصیات منحصر به فرد لیگاند-رسپتوری می‌گردد. از جمله اهداف دیگر این شاخه، مطالعه و مدل‌سازی ساختار سلول و فرایند بازیابی جراحات در بافت‌های آسیب‌دیده به منظور ارائه روش‌های درمانی بهینه‌تر جهت تقلیل و رفع ضایعات بافتی و همچنین تولید نمونه‌های مصنوعی برای جایگزینی آنهاست. به این منظور علل و مکانیسم‌های تبدیل سلول‌های بنیادی‌ به بافت‌ها و ارگانهای مختلف بررسی و با استفاده از مدل‌های بدست آمده بافت‌های آسیب دیده ترمیم یا در خارج از بدن به صورت مصنوعی تولید می‌شود. از جمله این بافتها و ارگانها می‌توان به استخوان، غضروف، کبد، پانکراس، پوست و رگ‌های خونی اشاره کرد.

گرایش پردازش تصاویر پزشکی

در این رشته اطلاعات جمع‌آوری 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 در می‌آورند و اغلب این تصاویر را می‌توان با اعمال غیر تهاجمی (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 دقیقتر و غیر تهاجمی 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 بی‌درنگ (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 الگوریتمهای آماری و همچنین مطالعه و مدل‌سازی مکانیسم‌های مختلف حیات در سطح مولکولی به صورت غیرتهاجمی برای ارائه روش‌های درمانی دقیق‌تر 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 وبهبود بخشیدن به کیفیت زندگی افراد کمک می‌کند و با توجه به پیشرفت تکنولوژی به طراحی مح‌های 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 مدل سازی سیستمهای بیولوزیکی دربستره مهندسی پزشکی با یک فرمت جدید می‌توان تحلیل کرد علوم پزشکی مشرق زمین است فی الجمله طب سنتی ایران وچین که گستره‌ای از پارامدیک دست نیافته‌است وشاید به علت قدمتش با پزشکی نوپای غربی همپا نشده وسرشار از رموز واسرار 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 شده‌است. 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. نظر به گسترش سریع حوزه فناوری اطلاعات مدیریت در این حوزه اهمیت روزافزونی یافته‌است. فناوری اطلاعات پزشکی هم اکنون از زمینه‌های مهم فناوری اطلاعات است و طبیعتاً مدیریت فناوری اطلاعات در این حوزه اهمیت زیادی دارد.

طول دوره و شکل نظام

حداقل طول این دوره ۴ نیمسال است، بدین معنی که دانشجویانی که ناچار به گرفتن دروس جبرانی نیستند، چنانچه کار درسی و تحقیقاتی خود را بنحو مطلوبی انجام دهند، می‌توانند دوره را در۴ نیمسال به پایان برسانند.

نظام آموزشی آن واحدی است و مدت تدریس ۱ واحد نظری ۱۷ ساعت می‌باشد.

تعداد واحدهای درسی

دانشجو برای تکمیل دوره کارشناسی ارشد فناوری اطلاعات و مدیریت بصورت مجازی باید حداقل۳۲ واحد درسی و تحقیقاتی بشرح زیر با موفقیت بگذراند.

تعداد واحد

اصلی * ۲۷ درس

اختیاری * ۴ درس

پروژه تحقیق و یا دروس معادل* ۳ واحد

جمع ۳۲ واحد

علاوه بر موارد فوق، هر دانشجو این دوره که قبلاً در دوره کارشناسی یا لیسانس، دروس جبرانی رانگذرانده باشد، باید با موفقیت آنها را بگذراند، از دروس جبرانی واحدی به دانشجو تعلق نمی‌گیرد.