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
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
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. فارغالتحصیلان گرایش بیو مواد با کارگیری مواد مختلف از قبیل پلیمرها وسرامیک هاوکاپوزیت‌ها ومواد فلزی در بدن انسان ودر تجهیزات پزشکی اشنا می‌شوند.
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 تاثیر 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 می توان تحلیل کرد علوم پزشکی مشرق زمین است فی الجمله طب سنتی ایران وچین که گستره ای از پارامدیک دست نیافته است 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 برررسی 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
۱. تعريف و هدف
دوره کارشناسی ارشد فناوري اطلاعات پزشكي به عنوان گرايش جديد از رشته مهندسي پزشكي پيشنهاد شده است.ضرورت وجود اطلاع رساني پزشكي در حوزه پزشكي در دهه هاي گذشته از عوامل مهم در توجيه فناوري اطلاعات به عنوان يك رشته كاربردي مهم در دهه اخير بوده است.نظر به گسترش سريع حوزه فناوري اطلاعات مديريت در اين حوزه اهميت روزافزوني يافته است. فناوري اطلاعات پزشكي هم اكنون از زمينه هاي مهم فناوري اطلاعات است و طبيعتاْ مديريت فناوري اطلاعات در اين حوزه اهميت زيادي دارد.
۲.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، می توانند دوره را در۴ نیمسال به پایان برسانند.
نظام آموزشی آن واحدی است و مدت تدریس ۱ واحد نظری ۱۷ ساعت می باشد.
3. تعداد واحدهاي درسي
دانشجو براي تكميل دوره کارشناسی ارشد فناوري اطلاعات و مديريت بصورت مجازي بايد حداقل۳۲ واحد درسي و تحقيقاتي بشرح زير با موفقيت بگذراند.
اصلی 27درس
اختياري 4 درس
پروژه تحقیق و يا دروس معادل 3 واحد
________________________________________
جمع 32 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 نمی گیرد.
تعداد دروس:
۳۲ واحد شامل ۵ درس اصلي و ۴ درس اختياري و ۶ واحد دروس معادل يا پروژه بنا بر نظر گروه آموزشي. دروس اصلي:
۱) اصول فناوري اطلاعات ۲) كاربرد فناوري اطلاعات در پزشكي ۳) اصول مديريت و برنامه ريزي استراتژيك ۴) سيستمهاي اطلاعات بهداشتي ۵) روش تحقيق
( مجموع :۱۵ واحد)
دروس اختیاری:
۱) روشهاي دسته بندي، فشرده سازي و ذخيره سازي اطلاعات پزشكي-بهداشتي
۲) طراحي و مديريت بانكهاي اطلاعات پزشكي
۳) تحليل سيستمها براي مديريت اطلاعات بهداشتي-پزشكي
۴) كاربرد سيستمهاي هوشمند در پزشكي
۵) اقتصاد بهداشت و درمان
۶) سازمان و مديريت بيمارستان
۷) مباحث ويژه
تواناییهای فارغ التحصیلان
این رشته به گونه‌ای طراحی شده است که دانش‌آموختگان (فارغ التحصیلان) آن می‌توانند در زمینه‌ی طراحی، بهره‌برداری، نظارت، مدیریت، و نگهداری از سیستمهای مربوط به این رشته وارد شوند. آنها در این راستا وظایف زیر را می‌توانند برعهده گیرند:
الف) نصب و راه‌اندازی دستگاه‌ها، وسایل پزشکی و تجهیزات فنی بیمارستان‌ها.
ب) تعمیر و نگهداری تجهیزات بیمارستانی.
ج) مشاوره‌ی فنی در سفارش و خرید دستگاه‌های پزشکی.
د) کمک در به کارگیری بهینه از دستگاه‌های پزشکی.
هـ) همکاری در طراحی دستگاه‌های پزشکی.
و) همکاری در طرحهای تحقیقاتی پزشکی.
ز) مسؤولیت فنی و مهندسی بیمارستان.
ح) ساخت وسایل و تجهیزات بیمارستانی.
زمینه‌های تحقیقاتی در رشته مهندسی پزشکی:
برخی از زمینه‌های تحقیقاتی که دانشجویان این رشته می‌توانند در آن فعالیت کنند عبارتند از:
۱ـ پردازش سیگنالهای حیاتی.
۲ـ پردازش تصویر در پزشکی و سیستمهای آندوسکوپی.
۳ـ کاربرد لیزر در پزشکی.
۴ـ مدل‌سازی و تجزیه و تحلیل (آنالیز) سیستمهای فیزیولوژیک.
۵ـ به کارگیری رباتیک در طراحی‌های پزشکی.
۶ـ سیستمهای هوشمند و علوم شناختی.
۷ـ دست سیبرنتیکی و سیستمهای عصبی ـ عضلانی.
۸ـ مهندسی توان بخشی و اندام‌های مصنوعی.
۹ـ پردازش گفتار و نوشتار.
۱۰ـ بررسی پدیده‌ی خواب و بیهوشی.
۱۱ـ کاربرد فلزات و سایر مواد در بدن.
۱۲ـ رگ‌های مصنوعی و کاربرد لیزر در تولید اجزای زیست سازگار در بدن.
۱۳ـ شبکه‌های عصبی، مدل‌سازی ساختار و توابع عملکرد مغز انسانی، مدل‌سازی درک و تولید گفتار در انسان.
طرحهای تحقیقاتی:
نمونه‌هایی از طرحهای تحقیقاتی که توسط دانشجویان رشته‌ی مهندسی پزشکی انجام شده است، به شرح زیر است.
۱ـ طرح (پروژه) پای مصنوعی.
۲ـ طراحی و ساخت دستگاه فشارسنج.
۳ـ طراحی و ساخت دستگاه آپتولموسکوپی.
۴ـ طراحی و ساخت دستگاه تنفس مصنوعی.
از طریق بررسی پتانسیل های برانگیخته.MS5-تشخیص بیماری
۶ـ طراحی و ساخت دستگاه دیاترمی.
۷-تفسیر اتوماتیک به منظور تشخیص بیماری های قلبی،عروقی.
۸-آشکارسازی توسط تکنیک های هوشمند.
۹ـ بررسی بیماری‌های پارکینسون توسط تفسیر دست نوشته.
۱۰ـ طراحی و ساخت هوتر مانیتورینگ.
۱۱ـ طراحی و ساخت سنسور فنواکوستیک.
۱۲ـ تجزیه و تحلیل (آنالیز) یک نمونه (مدل) ریاضی برای جریان خون در دریچه‌های قلب با استفاده از معادلات ناویراستوکس.
۱۳ـ طراحی و ساخت دستگاه قالب‌گیری دورانی برای تهیه‌ی لنزهای نرم چشم.
۱۴ـ بررسی روشهای نظری و عملی ساخت وسایل جراحی.
۱۵ـ ساخت دستگاه اندازه‌گیری بیوچسبندگی لایه‌های نرم بدن.
گرایشهای مقطع لیسانس:
این رشته در خارج از کشور دارای دو گرایش الف) مهندسی زیست پزشکی ب) مهندسی پزشکی بالینی می‌باشد. مهندسی زیست پزشکی بیشتر در زمینه‌ی طراحی و ساخت ابزار پزشکی و ثبت سیگنالهای حیاتی می‌باشد و ارتباط زیادی با مهندسی برق دارد. مهندسی پزشکی بالینی بیشتر به بیمارستان‌ها و مراکز درمانی ارتباط دارد. در ایران در مقطع کارشناسی فقط مهندسی پزشکی بالینی یا بیوالکتریک تدریس می‌شود ولی با این حال درسهای گرایش مهندسی زیست پزشکی هم ارایه می‌شود.
وضعیت ادامه تحصیل در مقاطع بالاتر: (کارشناسی ارشد و …)
امکان ادامه تحصیل در دوره کارشناسی ارشد در رشته مهندسی پزشکی در سه گرایش عمده بیوالکتریک بیومکانیکی و بیومواد فراهم است. همچنین این رشته دارای دکترای تخصصی نیز می‌باشد. دانشجو برای گذراندن دوره کارشناسی ارشد مهندسی پزشکی باید ۳۸ واحد درسی و تحقیقاتی شامل ۲۴ واحد درسهای تخصصی، ۲ واحد سمینار و ۱۲ واحد پروژه را با موفقیت بگذراند.
رشته‌های مشابه و نزدیک به این رشته:
این رشته حدود۸۰%دارای دروس مهندسی الکترونیک است و لذا با مهندسی برق و الکترونیک در رابطه‌ای تنگاتنگ است. البته در این رشته از واحدهای پزشکی قسمت‌های فیزیولوژی و آناتومی هم تدریس می‌شود.
دروس رشته و واحدهای رشته:
حداقل و حداکثر مجاز طول دوره کارشناسی مهندسی پزشکی در سه گرایش مطابق آئین نامه های دوره کارشناسی شورایعالی برنامه ریزی است.
تعداد کل واحد های درسی در طول دوره ۱۴۰ واحد می باشد که شامل دروس عمومی، پایه، اصلی، تخصصی و اختیاری ، به شرح زیر می باشد:
دروس عمومی ۲۰ واحد
دروس پایه ۲۶ واحد
دروس اصلی ۴۷ واحد
دروس تخصصی ۴۷ واحد
