آشنایی با رشته مهندسی پزشکی

[afa 18504]

مهندسی پزشکی چیست ؟

 

دریک دیدگاه وسیع تلاش های هزاران سال پیش، مهندسی پزشکی را برای ما در این قرن هموار ساخته است.در سال 2000 میلادی باستان شناسان در آلمان یک مومیایی سه هزار ساله را درThebes کشف کردند که یک عضومصنوعی چوبی همانند یک انگشت چوبی در پایش بکار گرفته شده بود که ممکن است قدیمی ترین عضو مصنوعی شناخته شده باشد.

 

یونانیان همچنین از یک نی تو خالی برای شنیدن و دیدن آنچه که در بدن انسان رخ میدهد استفاده می کردند.

در سال 1816 میلادی فیزیکدان فرانسوی Rene laennec با قرار دادن گوشش در نزدیکی قفسه ی سینه ی بیمار و با استفاده از یک روزنامه ی لوله شده به صداهای درون آن گوش داد. بوجود آمدن این ایده برای اختراع او ، امروزه به ساختن گوشی طبی رهنمون شده است.

هیچ موضوعی در تکنولوژی پزشکی پیشرفت نمی کند مگر آنکه تندرستی انسان را تامین کند. دستگاه های امروزه ی مهندسی پزشکی از تغییر دستگاههای موفق اولیه بوجود آمدند.

ابزارهایی مانند دندان های چوبی ، عصاهای زیر بغل ، و هر وسیله ی که در کیف سیاه پزشکان پنهان شده بود به ابزار های شگفت مدرن که شامل دستگاههای تنظبم کننده ی ضربان قلب ، ماشین های دیالیز و ابزارهای تشخیصی و تکنولوژی تصویربرداری در انواع مختلف (آنژ یو گرافی ،مامو گرافی ،رادیو لوژی ،...)و اعضای مصنوعی شامل ایمپلنت ها و...

 

انجمن ملی مهندسان تعداد مهندسین فعالی که در حوزه های مختلف از تکنولوژی سلامت مشغول به کار می باشند نزدیک 32000 نفر تخمین زده است.اعضای این انجمن می کوشند تا بنیان های مهندسی پزشکی را بر پایه پیشرفت هایی که 200 سال پیش در الکتروفیزیولوژی بدست آمد قرار دهند.پایه گذاری الکتروفیزیولوژی با Dubois Reymond آغاز شد همزمان با او Hermann von با دیدگاهی نو بر این نظر عقیده داشت که بکار بستن قوانین مهندسی در فیزیولوژی بدن بسیاری از مشکلات موجود را برطرف می کند.او عضلات را بصورت مقاومت و عصب ها را رسانای جریان معرفی کرد.

 

در سال 1895 Wilhelm Roentgen لامپ اشعه ی کاتد را بصورت تصادفی کشف کرد.این دستگاه که شامل یک ورقه روکش دار از آلیاژهای مس نیکل و تنگستن به همراه باریم بود . Roentgen به طور قطع فهمید که این لامپ باید انواع اشعه های نافذ را ساطع کند. او این اشعه را X نامید چون تا آن زمان ناشناخته بود. حتی زمانی که لامپ و ورقه در اتاق های جداگانه بودند تابش اشعه وجود داشت .در مدت زمان کوتاهی او حدس زد که اگر او اشعه X را از بین دست عبور دهد و آن را روی یک صفحه ثبت کند استخوان های دست را بوضوح خواهد دید.در حقیقت اولین رادیو گرافی از بدن انسان دست چپ Mrs Roentgen بود. در دهه بعد اشعه ی X به یک ابزار تشخیصی وسیع تبدیل شد . از استخوان ها تصویر واضحی همانند بک شی سفید در یک صفحه با زمینه ی سیاه نمایش داده می شد . این تحقیق او بر روی بافت هایی که این اشعه می گذشت یک مسیر را برای آخرین محصولات مدرن تکنولوژی تصویر برداری پزشکی و حذف آسیب هایی که در جراحی رخ می داد ، باز کرد.

 

مهندسی پزشکی یک ترکیب بی مانند از علوم مهندسی وپزشکی است و علومی همچون بیو فیزیک و فیزیک پزشکی را در ابتدای این قرن بوجود آورد. در آغاز این سه رشته به صورت بالقوه غیر قابل تشخیص بودند. و هیچ برنامه ی سلسله واری وجود نداشت .

در زمان بین جنگ جهانی اول و دوم تعدادی از لابراتور ها تحقیق را روی بیو فیزیک و فیزیک پزشکی عهده دار شدند. اما تنها یک آزمایشگاه یک ایده ی منسجم را ارایه داد . در سال 1921 Oswalt در فرانکفورت آلمان موسسه ای را پایه گذاری کرد که موضوعات فیزیک را در پزشکی بررسی می نمود .اعضای این انجمن می کوشیدند تا تاثیر تشعشع را بر عناصر زیستی بیابند. موسسه ی Oswalt و دانشگاه فرانکفرت به سرعت رشته ی بیوفیزیک را تا مقطع دکترا راه اندازی کردند. دروس آنها شامل اثر اشعه ی X بر روی بافت و خا صیت الکتریکی بافت بود. اساتید دانشگاه و محققین و دستیاران و تکنسین شامل 20 نفر بودند.

پیرو جنگ جهانی دوم مجری کمییته حوزه های مختلف پزشکی و مهندسی و زیست را با یکدیگر ترکیب کردند و دانس فیزیک پزشکی در سال 1943 در آلمان پایه گذاری شد.

5 سال بعد اولین کنفرانس مهندسی در پزشکی و زیست در آمریکا برگزار شد که تحت حمایت انجمن مهندسی برق و الکترونیک در آمریکا بود.

در این نشست کوچک تقریبا 20 صفحه به حاضرین جلسه که تعدادشان کمتر از 100 نفر بود تقدیم شد موضوع مورد برسی پیرامون یونیزاسیون توسط اشعه و مفهوم آن بود.

در سال 1985 کنفرانس بر پایه ی استفاده از کامپیوتر در پزشکی و زیست بود . در سال 1961 جمعییتی نزدیک به 3000 نفر شرکت کردند.

در سال 1983 نخستین بیمار تحت عمل جراحی قلب مصنوعی قرار گرفت و 192 روز زنده ماند.در سال 1988 تلمبه ی تنظیم کننده ی قلب ساخته شد .در سال 1993 اولين پاي الكتريكي ساخته شد. پايي كه با استفاده از سيستم بادي و كنترلهاي ريزپردازنده، سرعت قدم زدن فرد را دريافته و محفظه هاي بادي خود را به نحوي تنظيم ميكند كه به طور طبيعي به جلو عقب حركت كرده و مانع از لنگيدن فرد ميشود. و اكنون دانشمندان مهندسي پزشكي به ياري متخصصان رشتههاي مرتبط تلاش ميكنند تا چشم مصنوعي، كليه مصنوعي يا رگ مصنوعي را اختراع كنند.

 

در ایران این رشته در چهار گرایش بیو الکتریک ، بیو مکانیک ، بیومواد,مهندسی پزشکی بالینی ارایه می شود .

 

 

 

معرفی گرایش بیوالکتریک

 

مقدمه :

 

عنوان مهندسی پزشکی ، کم و بیش بیانگر زمینه ي تحصیلی و کاری این رشته می باشد ، اما با توجه به استقبال داوطلبان آزمون سراسری در سالهای اخیر به این رشته و نیاز غیر قابل انکار جامعه علمی کشور به ایجاد زبان مشترک و بستر همکاری میان جامعه پزشکان و مهندسان ، قصد داریم تا در این مقاله ، به تبیین و توضیح بیشتر مهندسی پزشکی در ایران و چالشهایی که دانشجویان، فارغ التحصیلان و اساتید این رشته با آن رو به رو هستند بپردازیم ، به این امید که خواننده این مطلب با ماهیت این رشته و جایگاه آن در جامعه علمی و صنعتی امروز آشنایی بیشتری پیدا کند . همچنین در مورد زمینه های تخصصی گرایش بیوالکتریک مهندسی پزشکی و موقعیتهای شغلی باالفعل و باالقوه یک مهندس بیوالکتریک نیز اطلاعاتی اجمالی در اختیار خواننده قرار خواهدگرفت .

 

از زمان استفاده از پروتزهای چوبی و نوارهای آغشته به گل ، در درمان شکستگی ها و دررفتگی مفاصل گرفته تا قرن بیست و یکم و به کارگیری پیشرفته ترین تجهیزات تشخیصی و درمانی نظیر MRI ، همواره پزشکان برای تشخیص بیماری و درمان آن نیازمند استفاده از تجهیزات پزشکی بوده اند و از زمانی که مهندسی پزشکی به صورت آکادمیک پزشکان را در این امر یاری می رساند ، چیزی حدود صد سال می گذرد . در ابتدا این رشته بخشی از مهندسی برق و مهندسی مکانیک بود ، اما به مرور و با نیاز روز افزون جامعه به متخصصان این علم ، مهندسی پزشکی هویتی کاملا مستقل یافت و امروز با بهره گیری از علوم مختلف زیستی و پزشکی ، برق ، مکانیک ، پلیمر و مواد ، در میان رشته های دانشگاهی، از جایگاهی استراتژیک و رو به رشد برخوردار است ؛ تا جایی که امروزه شاهد ظهور رشته هایی جدید نظیر مهندسی بافت ، مهندسی ورزش و مهندسی شبکه های عصبی در بستر این علم هستیم .

 

هدف این رشته تربیت متخصصانی است که از عهده تجهیز ، نگهداری و طراحی دستگاههای پزشکی و اندامهای مصنوعی برآیند و بتوانند میان دو دنیای مهندسی و پزشکی ، زبانی مشترک ایجاد کنند. مهندسی پزشکی به علت ماهیت بین رشته ای خود ، گاه در دانشکده های پزشکی ، گاه در دانشکده های مهندسی و گاه با همکاری هر دو تاسیس می شود ، در ایران نخستين گام بمنظور ايجاد رشته مهندسي پزشكي با پروژه سيبرنتيكي و تاسيس آزمايشگاه مهندسي پزشكي در سال 1366 در دانشكده مهندسي برق دانشگاه صنعتی امیرکبیر برداشته شد . اين پروژه به سرپرستي دكتر هاشمي گلپايگاني و همكاري استادان ديگري از دانشگاههاي مختلف و دانشجويان مقاطع كارشناسي ارشد و دكترا در سال 1368 موفق به دريافت جايزه اول جشنواره خوارزمي گرديد . در ادامه فعاليتهاي آزمايشگاههاي مهندسي پزشكي ، توسعه پروژه دست سيبرنتيكي و پروژه شبكه­هاي عصبي شروع گرديد و در اين ارتباط ، تعداد بسياري از دانشجويان مقاطع كارشناسي ، كارشناسي ارشد و دكترا پروژه­هاي خود را در اين آزمايشگاه به انجام رسانيدند و مقالات زيادي از فعاليتهاي آنان در داخل و خارج از كشور منتشر گرديد . در مهر ماه سال 1371 اولین دانشکده مهندسی پزشکی ایران در دانشگاه صنعتی امیرکبیر ، بنیان نهاده شد و در سال 1374 دوره کارشناسی در سه گرایش بیوالکتریک ، بیومکانیک و بیومتریال در این دانشکده دایر گردید .

 

از علل تفکیک این رشته به سه گرایش فوق الذکر ، حجم زیاد دروسی است که یک مهندس پزشکی باید فرا بگیرد و چون امکان ارائه محتوای تمام این دروس در دوره 4 ساله کارشناسی وجود ندارد و از طرفی ایجاد یک رشته کارشناسی ارشد پیوسته در دانشگاههای فنی با خلأ قانونی مواجه است ، از این رو این تفکیک گرایشی طبق روال اکثر دانشگاههای فنی دنیا صورت گرفت ؛ اما نباید فراموش کنیم که بیشتر پروژه های مهندسی پزشکی نیاز به همکاری و ارتباط تنگاتنگ دانشجویان این سه گرایش با یکدیگر دارد .

[soran 27]

راههایی را میتوانید پیشنهاد کنید که فارغ التحصیلان در این رشته ها بتوانند صاحب شغل پایدار هم بشوند؟