تبیان، دستیار زندگی

بسم الله الرحمن الرحیم

سلام بر اهل صلح دوستی انسانیت

معرفی رشته‌های تحصیلی علوم تجربی در دانشگاه‌ها

در این تاپیک ما به معرفی رشته‌های تحصیلی علوم تجربی در مراکز آموزش عالی کشور می‌پردازیم، تا دوستان دانشجو و حتی دانش‌آموز، با ورود به این تاپیک اطلاعات کاملی رو در زمینه‌ی رشته مورد علاقشون کسب کنن و در مسیر‌ِیابی تحصیلیشون کمک‌حالشون باشه.

لطفا فقط رشته‌های مربوط به علوم تجربی رو در این تاپیک وارد کنید و سایر رشته‌ها رو در تاپیک‌های مربوطه ثبت کنید، با تشکر فراوان.

مراقب خودتون باشید

چیزهایی نصیب ما می‌شود که آن‌ها را باور داریم

MCLAREN SUPER CARS

مسئول انجمن صندلی داغ

جانشین انجمن مکانیک و روباتیک

بسم الله الرحمن الرحیم

سلام بر اهل صلح دوستی انسانیت

علوم تجربی:

مهندسى کشاورزى - گیاه پزشکى

هدف تربیت کارشناسانى است که معلومات علمى و فنى و کشاورزى عمومی، علوم پایه گیاه پزشکى و علوم مربوط به شناخت آفات و بیمارى‌هاى گیاهى را در حد این دوره به‌ صورت نظرى و عملى را فرا گرفته، علاوه بر آن با فنون و روش‌هاى مختلف مبارزه با آفات و عوامل بیمارى‌زاى گیاهان به‌ صورت عملى آشنائى جامع پیدا کنند. داوطلب باید با دروس زیست‌شناسی، گیاه‌شناسی، جانورشناسى و شیمى آشنائى کافى داشته باشد. دانشجویان این رشته در طى دورهٔ ۴ سالهٔ دروس عمومی، دروس علوم پایه، دروس اصلى کشاورزى و دروس تخصصى را مى‌گذارنند. فارغ‌التحصیلان به‌ دلیل داشتن اطلاعات عمومى در کشاورزى و احاطه لازم به، فنون مبارزه با آفات و عوامل بیمارى‌زاى گیاهان به دریافت درجهٔ مهندسى کشاورزى در رشتهٔ گیاه پزشکى نائل مى‌شوند و در خط مقدم علیه عوامل نابود کننده محصولات کشاورزى و دسترنج زارعین حضور فعال خواهند داشت و حلقه‌هاى زنجیرى خواهند بود که بین کشتکاران، زارعان و روستاها از یک طرف و مراکز تحقیقات آفات و بیمارى‌هاى گیاهى از طرف دیگر ارتباط لازم را برقرار و نتایج تحقیقات را عملاً در مزارع و روستاها پیاده مى‌کنند. از مراکز عمدهٔ جذب فارغ‌التحصیلان مى‌توان مؤسسات و ارگان‌هاى مختلف از قبیل مؤسسه تحقیقات آفات و بیمارى‌هاى گیاهی، سازمان حفظ نباتات، شرکت پخش کود و تولید سم، وزارت جهاد کشاورزی، بنیاد جانبازان و بخش خصوصى را نام برد. امکان ادامهٔ تحصیل در دوره‌هاى کارشناسى ارشد و دکترىٰ در داخل کشور وجود دارد.

***

مهندسى کشاورزى - علوم و صنایع غذائى

هدف تربیت کارشناسانى است که بتوانند با تکیه بر آموخته‌هاى خود در زمینه‌هائى چون مدیریت نظارت و اجراء عملیات تبدیل و نگهدارى محصولات مختلف کشاورزى اعم از گیاهى و دامى و همچنین کمک در طراحى خطوط تولید در کارخانجات مربوطه همکارى کرده عملیات کارخانجات تولید فرآورده‌هاى لبنى و زراعی، باغى و تولیدات جنبى دامى را نیز هدایت کنند. دانشجویان پس از گذراندن دروس عمومی، دروس پایه و دروس اصلى کشاورزى در زمینه‌هاى مربوط به صنایع کمپوت‌سازی، کنسروسازی، لبنی، گوشت و روش‌هاى تبدیل و نگهدارى فرآورده‌هاى گیاهى و دامى و همچنین علوم مربوط به شیمى و میکروبیولوژى مواد غذائى به ‌صورت نظرى و عملى با گذارندن دروس تخصص آموزش مى‌بینند. طول دوره ۴ سال است و فارغ‌التحصیلان به دریافت درجهٔ مهندسى کشاورزى در رشتهٔ علوم و صنایع غذائى نائل مى‌شوند. عمده‌ترین مراکز جذب فارغ‌التحصیلان این رشته عبارت است از:

کارخانجات تولید فرآورده‌هاى غذائی، کارخانجات تولید کنندهٔ فرآورده‌هاى وابسته به کشاورزی، سازمان‌هاى دولتی، وزارتخانه‌هاى مرتبط با نگهدارى و تبدیل فرآورده‌هاى کشاورزى و نیز دانشکده‌ها و مؤسساتى که در زمینهٔ تبدیل فرآورده‌هاى کشاورزى تحقیق مى‌کنند. فارغ‌التحصیلان این رشته مى‌توانند تا سطح کارشناسى ارشد و دکترىٰ در داخل و یا در خارج از کشور ادامهٔ تحصیل دهند. توجه خاص دولت به صنایع غذائى در ارتباط با جلوگیرى اتلاف محصولات کشاورزی، به‌وجود آوردن کارخانجات جدید صنایع غذائى و اهمیت این رشته در ارتباط با سلامت مردم باعث خواهد شد این رشته رونق بیشترى در آینده داشته باشد.

ادامه دارد...

بسم الله الرحمن الرحیم

سلام بر اهل صلح دوستی انسانیت

علوم تجربی:

مهندسی تجهیزات پزشکی

معرفی :

متصدیان این شغل تحت نظارت کلی عهده دار انجام کارهای فنی و مطالعاتی و برنامه ریزی در زمینه‌های تجهیزاتی مراکز درمانی، آموزش چگونگی استفاده از لوازم و تجهیزات پزشکی و تعمیر آنها، انجام تحقیقات نظری و عملی در زمینه بهبود کیفیت تولید و نگهداری لوازم پزشکی ، نظارت بر تهیه قطعات یدکی و نصب آنها بازدید از دستگاهها و ماشین آلات پزشکی را بعهده دارند.

نمونه وظایف

- رسیدگی به امور مربوط به تجهیزان پزشکی و تهیه برنامه های تعمیراتی و راه اندازی.

- نصب و راه اندازی تجهیزات پزشکی براساس استانداردهای تعیین شده.

- آموزش تعمیرات و نگهداری لوازم ماشین آلات پزشکی به تکنسینهای مربوط.

- انجام تحقیقات پیرامون بهبود کیفیت تولید و نگهداری و تعمیر لوازم و ماشین آلات پزشکی.

- نظارت در بررسی پیشنهادات ارجاع شده مربوط به استانداردهای وسائل و لوازم دستگاههای پزشکی.

- تهیه طرحهای تجهیزاتی مراکز درمانی.

- نظارت در انجام تحقیقات و آزمایشهای لازم در زمینه ساخت و تعمیرات تجهیزات پزشکی و استاندارد کردن آنها.

- سرپرستی و نظارت بر کار گروههای تعمیرات تجهیزات پزشکی و کارگاههای مربوط.

- جمع آوری اطلاعات لازم در زمینه تعمیرات و تهیه لوازم ماشین آلات و دستگاههای پزشکی.

- تعقیب و پیگیری جهت انجام پروژه ها و رفع مشکلات مربوط به تجهیزات پزشکی.

بازار کار

متقاضیان تصدی این شغل پس از فراغت از تحصیل می توانند در:

وزارت بهداشت، درمان و آموزش پزشکی، دانشگاههای علوم پزشکی و خدمات بهداشتی و درمانی و بیمارستانها اشتغال یابند.

شرایط احراز

دانشنامه دکترا یا فوق لیسانس یا لیسانس در یکی از رشته های مهندسی پزشکی، الکترونیک ، برق، مکانیک و مخابرات

سایت جامع مهندسی پزشکی

ادامه دارد...

بسم الله الرحمن الرحیم

سلام بر اهل صلح دوستی انسانیت

علوم تجربی:

رشته مهندسی کشاورزی

امان از دست این مهندسی که عرض و طولش به کشاورزی و پزشکی‌ هم رسیده. فکر مهندسی نظم و انضباط و حذف زوائد را در پی دارد. این رشته تازه تأسیس در مقطع کارشناسی دارای 10 گرایش مختلف است که در میان داوطلبان علوم تجربی 7 گرایش و در گروه علوم ریاضی و فنی 3 گرایش دارد.

در مهندسی کشاورزی که نگهداری و پرورش و حفاظت از خاک و گیاه بصورت علمی همراه با کمترین خسارت و بیشترین بهره دهی آموزش داده می‌شود، گرایش‌هایی همچون باغبانی ، زراعت و اصلاح نباتات، خاک شناسی ، گیاه پزشکی ، علوم و صنایع غذائی ، علوم دامی و ترویج و آموزش کشاورزی وجود دارد که در این گرایش ها یافته‌ها و تحقیقات برای تولید غذای سالم با کمترین خسارت و بیشترین حجم از تولید آموزش داده می‌شود.

دروس ریاضی، زیست شناسی ضریب 3 و فیزیک و شیمی ضریب 2 را دارد.

درسهای رشته

ردیف نام درس ردیف نام درس

1 آبیاری عمومی
2 آشنایی با کامپیوتر
3 آمار و احتمالات
4 اصول تبدیل و نگهداری فرآورده‌های کشاورزی
5 اقتصاد توسعه و سیاست کشاورزی
6 اقتصاد تولید
7 اقتصاد خرد
8 اقتصاد ریاضی
9 اقتصاد سنجی
10 اقتصاد منابع طبیعی
11 اقتصاد کشاورزی
12 اقتصاد کشورهای با برنامه ریزی متمرکز
13 اکولوژی
14 بازاریابی محصولات کشاورزی
15 باغبانی عمومی
16 بیوشیمی عمومی
17 تهیه و ارزیابی طرحهای کشاورزی
18 حسابداری 1
19 حشره‌شناسی و دفع آفات
20 خاک‌شناسی عمومی
21 دامپروری عمومی
22 روش تحقیق
23 ریاضیات عمومی
24 زراعت عمومی
25 زیست شناسی
26 سمینار
27 شیمی عمومی
28 عملیات کشاورزی
29 فیزیک عمومی
30 گیاه‌شناسی
31 ماشین‌های کشاورزی
32 مدیریت مزرعه
33 هوا و اقلیم شناسی
34 کارآموزی

صنعت و بازار کار

از زمینه‌های اصلی کار یک مهندس کشاورزی می‌توان به این موارد اشاده کرد: برنامه‌ریزی کوتاه مدت، میان مدت و بلند مدت برای واحدهای کشاورزی (مزرعه، کارخانه صنایع غذائی، واحدهای پرورش مرغهای تخمگذار یا گوشتی، واحدهای کشت و صنعت و. . .) مانند: چگونگی اختصاص سرمایه در زمینه‌های کاری، مقدار نیروی کار دائمی، مقدار نیروی کار فصلی، نوع ماشین آلات مصرفی و موارد دیگر، مدیریت واحدهای کشاورزی و دامپروری و صنایع غذایی یا امور تحقیقاتی مثل بررسی عوامل موفقیت یا عدم موفقیت واحدها یا مقدار سرمایه‌گذاری در زمینه محصولات اساسی مثل گندم، مرغ، سیب‌زمینی یا سایر محصولات کم اهمیت مثل کیوی.

مهندس کشاورزی، اطلاعات فنی مورد نیاز خود را از متخصصین مربوط دریافت می‌کند، مثلاً اطلاعات فنی مربوط به دفع آفات سیب‌زمینی، نظیر نوع و مقدار سم و تاریخ مصرف آن در منطقه و در مرحله شکوفه دادن را از یک پزشک دریافت می‌کند و با جمع بندی سایر اطلاعات، اعم از ماشین آلات، هواشناسی کشاورزی، وضع نیروی انسانی آماده به کار و متخصص و. . . ، یک برنامه عملی ارائه می‌کند.

منبع:دانشنامه رشد

ادامه دارد...

بسم الله الرحمن الرحیم

سلام بر اهل صلح دوستی انسانیت

علوم تجربی:

آشنایی با رشته مهندسی پزشکی در گرایش بیو متریال

رشته‌ی بیومتریال كه یكی از گرایش‌های زیر مجموعه‌ی مهندسی پزشكی است از حدود 50 سال پیش به عنوان یك زمینه‌ی‌ علمی مطرح شد و همانند دیگر گرایش‌های مهندسی پزشكی برپایه‌ی تركیب چند رشته بنا شد.

در این رشته‌ بطور معمول برروی تهیه‌ی مواد گوناگون مصنوعی و طبیعی، طراحی روش‌های ساخت و قالب‌گیری نهایی ماده و در نهایت اصلاح مواد برای كاربرد اختصاصی در پزشكی تحقیق صورت می‌گیرد. توسعه‌ی انواع مدل‌های وسایل پزشكی نیازمند انتخاب، ساخت و آزمایش مواد است كه لازمه‌ی آن درك و فهم درست از شیمی و فیزیك مواد و شناخت محیط بیولوژیك بدن است. به عبارت دیگر باید توجه داشت كه آینده‌ی علم بیومتریال در گرو توانائی ما در فهم كشفیات جدید در شیمی، فیزیك، بیولوژی و پزشكی است.

بطور كلی موارد استفاده‌ی بیومتریال‌ها در جایگزینی و تعویض اعضاء و اندام‌هایی از بدن است كه بر اثر بیماری یا آسیب، كاربری خود را از دست داده‌اند تا از این طریق جراحت یا بیماری اعضاء مذكور التیام پذیرد، كاربری و عمل آنها اصلاح شود و ناهنجاری یا وضعیت غیر طبیعی آنها تصحیح گردد. همچنانكه اشاره شد نقش رشته‌ی بیومتریال به طور قابل توجهی تحت تأثیر پیشرفت‌های بدست آمده در بسیاری از زمینه‌های پزشكی و مهندسی بوده است. در واقع وظیفه‌ی اصلی یك مهندس بیومتریال بدست آوردن اطلاعات لازم برای حل مسائل عملی و متداول در زمینه‌ی مواد مرتبط با بدن انسان است. بطور مثال از آنجاكه بسیاری از اعضاء و بافت‌های جایگزین شونده، آسیب دیده و یا بیمار هستند، لذا یك محقق باید تغییرات سلولی را بشناسد كه منجر به نارسایی عملكرد سلول و رفتار غیر معمول آن می‌گردد. در خیلی از موارد اثر بیومتریال و یا وسیله‌ی پزشكی روی بافت، تنها بعد از در تماس قرار دادن ماده و سلول مشخص می‌شود و لذا محققان بیومتریال باید قادر باشند اثرات بیومتریال را روی سلول، بافت و اعضاء ارزیابی كنند. انجام بررسی‌های ایمنی، نیازمند درك چگونگی واكنش سلول و بافت با ماده كاشتنی است.

رشته‌ی بیومتریال با توجه به سابقه‌ی طولانی مدت در جایگزینی بافت‌ها توسط مواد طبیعی و یا مواد ساخته‌ی دست بشر بطور چشمگیری در قرن بیستم پیشرفت كرده است. بطوركلی مواد مورد استفاده در بدن را به چهار گروه عمده دسته‌بندی می‌كنند كه عبارتند از فلزات، سرامیك‌ها، پلیمرها و كامپوزیت‌ها.

در بیومتریال زمینه‌های مختلف و رو به رشدی وجود دارد كه از آن جمله می‌توان به مهندسی بافت، سیستم‌های رهایش كنترل شده دارو، اصلاح سطوح مواد، نانوتكنولوژی، بیوسنسورها و . . . اشاره كرد كه هر یك در جایگاه خود خدمات منحصر بفردی در جهت بهبود زندگی انسان ارائه می‌دهند. لازم به ذكر است كه مهندسی بافت، سیستم‌های انتقال دارو و بیوسنسورها از جمله مواردی هستند كه منحصر به رشته‌ی بیومتریال هستند. به عنوان مثال در زمینه‌ی رهایش كنترل شده‌ی دارو امیدهای زیادی برای درمان یا تسكین بیماری‌های خطرناك و صعب العلاجی مانند سرطان، فشار خون و دیابت فراهم گردیده است، یا در زمینه مهندسی بافت ترمیم اعصاب قطع شده و جایگزینی غضروف از جمله موارد مورد تحقیق است.

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

1) آشنایی كامل با علم تولید و كاربرد مواد شامل پلیمرها، فلزات، سرامیك‌ها و كامپوزیت‌ها

2) شناخت كافی در زمینه‌ی برقراری ارتباط مواد با محیط بیولوژیك بدن نظیر آناتومی و فیزیولوژی بافت‌های مختلف بدن

3) روش‌های اصلاح سطح، پوشش‌دهی مواد و بهینه نمودن خصوصیات سطحی

4) آشنایی كامل با مبحث مهندسی بافت كه یكی از جدیدترین دستاوردهای بشر برای دستیابی به جایگزین‌های مصنوعی است. عمر این رشته‌ی مهندسی در دنیا كمتر از 20 سال است كه خوشبختانه در ایران نیز تحقیقات گسترده و دامنه‌داری در مورد آن انجام شده است. از آن‌جمله می‌توان به ساخت داربست‌های مهندسی بافت استخوان، غضروف، پوست و . . . توسط دانشجویان دانشگاه صنعتی امیركبیر اشاره نمود.

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

6) شناخت روش‌های تخریب پلیمرها، خوردگی فلزات و اضمحلال سرامیك‌ها

7) آشنایی با مبحث بیوسنسورها

8) آشنایی مقدماتی با اصول و عملكرد تجهیزات پزشكی و سیستم‌های آن

بدین ترتیب، با توجه به منابع بسیار فراوان مواد اولیه فلزی، سرامیكی و پلیمری در كشور و توانمندی مهندسان ایرانی، شرایط مناسبی برای رسیدن به خودكفایی و یا محدود كردن واردات بسیاری از تجهیزات پزشكی مورد نیاز كشور فراهم شده‌ است. لذا باید گفت كه توجه بیشتر به این رشته می‌تواند سبب تقویت زمینه‌های ارتباطی پزشكان و مهندسان در جهت رفع مشكلات پزشكی در قالب همكاریهای مشترك گردد.

از آنجاكه رشته‌ی بیومتریال یك رشته‌ی تازه تأسیس در بسیاری از دانشگاه‌های جهان است، بنابراین با توجه ویژه به آن می‌توان حداقل در این رشته فاصله علمی كشور را با دیگر كشورهای پیشرو تا حدود زیادی كاهش داد، بویژه در زمینه‌ی نانوتكنولوژی كه از الویت‌های مهم بسیاری از كشورها و از جمله كشور عزیزمان است. تربیت نیروهای متخصص متناسب با نیاز كشور و طبیعت چند جانبه‌ی این علم باعث می‌شود تا متخصصان بیومتریال با جمع كردن جنبه‌های مختلف علوم، بهترین راه حل‌های عملی را برای مشكلات پزشكی پیدا كنند.

به نقل از وبلاگ مهندسی پزشکی امیر کبیر

ادامه دارد...

بسم الله الرحمن الرحیم

سلام بر اهل صلح دوستی انسانیت

علوم تجربی:

رشته علوم تغذیه

مقدمه

در جهان امروز غذا نقش اساسی و استراتژیکی را بازی می کند بسیاری از کشورها به خاطر کمبود مواد غذایی تمام حیثیت و شرف خود را به اجبار به استعمارگران برده اند اگر کشوری از نظر تولید مواد غذایی بتواند در حد خوبی قرار گیرد و خودکفا شود پس از آن یا بهتر بگوییم هم زمان با آن باید توجه جدی به علوم تغذیه نماید ، صرف غذا خوردن و معده را از غذا انباشته کردن اگر ضرر نداشته باشد مطمئنا سودمند نخواهد بود . در تعاریفی که از علوم مرتبط به تغذیه شده آن را علمی دانسته اند که نیازهای غذایی بدن را از نظر کیفی و کمی تعیین می کند و بیان می کند که چگونه می توان سالم زیست.

در مورد تغذیه مناسب صحبت فراوان و اهمیت آن آشکار است. علم تغذیه نسبتا علم جوانی است و در عین حال که رشته مجزایی است تا حد زیادی به یافته‌های شیمیایی، بیوشیمیایی، میکروب شناسی پزشکی و زیست شناسی وابسته است و در تحقیقات علمی این رشته ها شرکت می کند.

در حال حاضر این رشته در سه مقطع کارشناسی پیوسته، کارشناسی ارشد ناپیوسته، دکتری در کشور ارائه می‌گردد و طول دوره اول آن 8 ترم تحصیلی است.

در این رشته علاقه به علوم تغذیه و دقت عمل در آزمایشگاه‌‌ها و کسب تجربه و کار آموزی حائز اهمیت است. از دروس دبیرستانی که کاربرد بیشتر در این رشته دارند، می توان زیست شناسی و شیمی را نام برد. ضریب زیست شناسی 4 و ضریب 2 برای شیمی، فیزیک و ریاضیات می باشد.

درسهای رشته

ردیف نام درس ردیف نام درس

1 آمار حیاتی
2 آموزش تغذیه
3 اصطلاحات پزشکی و بیمارستانی
4 اصول اپیدمیولوژی
5 اصول و روشهای نگهداری مواد غذایی
6 اقتصاد و برنامه‌ریزی تغذیه
7 اکولوژی تغذیه
8 بررسی وضع تغذیه
9 بهداشت عمومی
10 بهداشت و مسمومیت‌های غذایی
11 بیماریهای ناشی از سوء تغذیه و اپیدمیولوژی آن
12 بیوشیمی متابولیسم
13 بیوشیمی مقدماتی
14 تاثیر فرآیندها بر ارزش غذاها
15 تشریح و فیزیولوژی
16 تغذیه اساسی 1
17 تغذیه اساسی 2
18 تغذیه در دورانهای مختلف زندگی
19 تغذیه گروههای ویژه
20 تنظیم برنامه غذایی
21 جامعه شناسی
22 جلسه بحث
23 رژیم درمانی 1
24 رژیم درمانی 2
25 روانشناسی
26 زبان تخصصی
27 زیست‌شناسی
28 شیمی
29 شیمی آلی
30 شیمی مواد غذایی
31 فیزیولوژی تغذیه
32 فیزیک عمومی
33 مدیریت بخش غذایی
34 میکروب‌شناسی عمومی
35 میکروب‌شناسی مواد غذایی
36 نقش تغذیه در خدمات بهداشتی
37 کارآموزی در عرصه

صنعت و بازارکار

بخش تغذیه بیمارستانها، مسؤولیت فنی کارخانجات تولید مواد غذایی، همکاری در کلینیک‌های رژیم درمانی با همکاری پزشکان غدد داخلی، همکاری در تعیین رژیم برای گروههای مختلف از جمله ورزشکاران، بیماران خاص، کارگران و. . . مشغول به کار هستند.

بطور کلی می‌توان گفت فارغ‌التحصیلان دوره کارشناسی این رشته از توانائی‌ها و مهارت‌های زیر برخوردارند.

برنامه ریزی غذایی برای بیماران در بیمارستانها و مراکز بهداشتی.

شرکت در فعالیت‌های تغذیه‌ای مراکز همگانی.

بررسی و تحقیق و آموزش مطالب مربوط به تغذیه در واحد‌های آموزشی و تحقیقاتی.

انجام خدمات تغذیه‌ای برای واحدهای دست‌اندرکار تغذیة جامعه.

تنظیم و اجرای برنامه‌های آموزش تغذیه عمومی.

تنظیم یک رژیم غذایی مناسب برای افراد چاق و لاغر و افراد مبتلا به بیماریهای خاص از جمله بیماریهای کلیوی، دیابتی، نقرس و. . .

منبه: دانشنامه رشد

ادامه دارد...

بسم الله الرحمن الرحیم

سلام بر اهل صلح دوستی انسانیت

علوم تجربی:

آشنایی با مهندسی پزشکی در گرایش بیوالکتریک

این گرایش از مهندسی پزشکی دامنه بسیار وسیعی را شامل می شود اما در تعریفی کوتاه ، بیوالکتریک را می توان علم استفاده از اصول الکتریکی ، مغناطیسی و الکترومغناطیسی در حوزه پزشکی دانست ؛ همچنین الگوبرداری از سیستم های بیولوژیکی در طراحی های 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 شاخه های مهندسی کامپیوتر و فناوری اطلاعات نیز در حیطه علم مهندسی پزشکی یاری می جوید .

هدف دانشکده 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 یافته اند .

اهم حوزه هایی که یک مهندس بیوالکتریک در آن فعالیت می کند عبارتند از :

الف – پردازش سیگنال های حیاتی

پردازش علائم حیاتی یكی از گسترده‌ترین مباحث موجود در فعالیت‌های گرایش بیوالكتریك است. این مبحث در واقع بخشی از مبحث كلّی ”پردازش سیگنال“ است كه مورد بررسی و استفاده بسیاری از گرایش‌های مهندسی، به ویژه مهندسی مخابرات و الكترونیك می‌باشد، امّا بنا به ماهیت خاص سیگنال مورد پردازش دركارهای پزشكی، توجه به نكات خاصی در پردازش سیگنال‌های حیاتی الزامی است كه به این مبحث موجودیت خاص و ویژه‌ای داده است.

همچنین در تمامی موارد ثبت سیگنال، دادة اخذ شده دارای نویزها و آرتیفكت‌های مختلف است كه لازم است قبل از هر كاری بر روی سیگنال، این زواید از آن حذف شوند. از این رو مبحث حذف نویز، یا در حالت كلی‌تر، بهبود كیفیت سیگنال از جمله مباحث مهم در پردازش سیگنال است .

ب- پردازش تصاویر پزشکی و سیستم های تصویر برداری

تصاویر پزشكی با توجه به آنكه وضعیت بدن را به صورت دو بعدی و حتی سه بعدی (بوسیله كامپیوتر) نشان می‌دهند، یكی از مهمترین وسایل تشخیص برای پزشكان هستند كه همواره بخش عظیمی از تحقیقات را به خود اختصاص داده‌اند. سیستمهای تصویر برداری را می توان به گروههای زیر تقسیم كرد:

• روشهای اشعه ایكس (رادیوگرافی، فلوئورسكوپی و CT).

• روش مغناطیسی MRI .

• پزشكی هسته‌ای (Nuclear Medicine).

• روش‌های ماوراء صوت.

تصاویر حاصله در روشهای فوق عموماً و به صورت خام قابل استفاده نیستند، لذا پردازشهای وسیع و گسترده‌ای روی آنها صورت می‌گیرد كه عموماً شامل موارد زیر است:

• پردازش تصاویر و استخراج اطلاعات موثر در تشخیص و یافتن مواضع مورد توجه (ROI).

• بازسازی تصاویر در كامپیوتر به صورت سه بعدی و درونیابی اطلاعات جهت تولید برشهای لازم از ارگان تحت تصویر برداری.

• حذف نویز، اختصاص رنگ و در كل ارتقاء كیفیت تصویر.

ادامه در پست بعدی...

...ادامه از پست قبل

پ - پردازش صوت وگفتار و طراحی سیستم های گفتار درمانی و کمک همراه معلولین گفتاری

گفتار یکی از علایم بسیار مهم زیستی است که از هوشمندترین موجود روی زمین، یعنی انسان صادر می‌گردد. با توجه به توسعة وسیع سیستم‌های کامپیوتری و اهمیت روزافزون انواع پردازش‌های صوتی و گفتاری در جهان امروز و ارتباط تنگاتنگی که ویژگی‌های گفتار تولید شده با خصوصیات آناتومیک و عصبی دستگاه تولید گفتار و همچنین چگونگی عملکرد سیستم اعصاب مرکزی او دارد، اهمیت پرداختن به این مقولة پرکاربرد مهندسی در دانشکدة مهندسی پزشکی ظاهر می‌گردد. البته علائق و نوع رویکرد برخورد با مسائل مهندسی در این دانشکده باعث تفاوت‌های پایه‌ای و اصولی در نوع برخورد با این مسئله نسبت به دانشکده‌هائی مثل برق یا کامپیوتر و رشته‌هائی مثل مخابرات و کامپیوتر شده‌است. در آن جا معمولاً به سیگنال گفتار به صورت یک سیگنال عادی که حاوی اطلاعاتی است که باید به هر صورت ممکن از آن استخراج گردد، نگاه می شود در حالیکه در دانشکدة مهندسی پزشکی، محققین در پی دنبال کردن مسئله و مدلسازی آن به صورتی هستند که تا حد ممکن با اصول عملکرد جهاز صوتی و مبانی زیستی تولید گفتار در انسان هماهنگی داشته باشد و سعی می‌نمایند از روش‌های استخراج ویژگی و مدل‌هائی استفاده کنند که به روش‌های زیستی انسانی نزدیکتر باشند.

موارد دیگر مربوط به این رشته، طراحی و ساخت وسائل و تجهیزات تشخیصی مثل شنوائی سنجی و ثبت و پردازش سیگنال‌های برانگیختة شنوائی، انجام پردازش های لازم در اعضای مصنوعی شنوائی مثل حلزون مصنوعی گوش و ساخت دستگاه‌هائی است که به کمک افراد لال و یا دارای مشکلات حاد گفتاری بیایند و به صورت دستگاهی کمک همراه معلول و یا کمک درمان او عمل نمایند.

ت - مدلسازی سیستم های بیولوژیک

مطالعه، تحلیل و مدلسازی سیستم‌های بیولوژیکی در عین اینکه راهگشای پیشرفت فنی و علمی در دیگر شاخه های رشتة بیوالکتریک می باشد، به صورت ایده بخشی قوی برای انجام ابداعات در شاخه‌های دیگر علوم مهندسی مثل رشتة پردازش سیگنال، مخابرات و کنترل عمل می‌کند. اهمیت این شاخه از گرایش بیوالکتریک از زیربنائی بودن آن برای دیگر شاخه‌های این گرایش نشأت می‌گیرد.

سیستم های بیولوژیک دارای ساختارهای فیزیولوژیک و کنترلی بسیار پیچیده و کارآ میباشند. تحلیل و مدلسازی کیفی و کمّی آنها در اکثر موارد فاصلة فوق‌العاده‌ای نسبت به آنچه که در واقع است، می‌گیرد، ولی حرکت در این جهت علاوه بر اینکه به مدل‌هائی مهندسی منجر می‌شود که قابل استفاده در بخش‌های دیگر مهندسی بیوالکتریک هستند، ایده بخش ابداع روش‌های قوی تر در شاخه‌های دیگر مهندسی نیز میباشد. برای مثال مدل‌های مهندسی مثل شبکه‌های عصبی مصنوعی و بسیاری از پردازشگرها و کنترلرهای هوشمند، ایدة اولیة خود را از چگونگی عملکرد سیستم‌های بیولوژیک و زنده اخذ نموده‌ و می‌نمایند.

مدلسازی سیستم‌های بیولوژیک محدود به دایرة خاصی نیست و از مدلسازی کمّی و کیفی یک سلول تا مدلسازی سیستم اعصاب مرکزی انسان، یعنی مغز، ادامه می‌یابد. از آن میان، به عنوان مثال می‌توان به موارد پرکاربرد زیر اشاره نمود:

• مدلسازی عضلات و سیستم عصبی محرک آنها

• مدلسازی نخاع

• مدلسازی قشرهای حرکتی مغز.

• مدلسازی نواحی دیداری، شنیداری و ادراکی مغز.

• مدلسازی عقده‌های درون مغزی که اِشکال در آنها به بیماری‌هائی مثل پارکینسون منجر می‌گردد.

• مدلسازی مخچه و چگونگی اجرای حرکات و ادراکات مهارتی

• مدلسازی چشم و سلول‌های عصبی بینائی

• مدلسازی سیستم تولید گفتار و شنوائی به صورت حلقه باز و حلقه بسته

• مدلسازی سیستم تنظیم فشار خون، ضربان قلب و میزان الاستیسیتة رگ‌ها

• مدلسازی سیستم تنظیم درجة حرارت بدن

علاوه بر استفاده‌های فراوان مهندسی که این مدل‌های ریاضی (و یا حتی در مواردی کیفی) دارند، در موارد درمانی خاص نیز می‌توان از آنان بهره گرفت . برای مثال اگر مدل نسبتاً مناسبی از یک سیستم مهم بدن مثل سیستم تنظیم فشار خون محاسبه شود، می‌توان اثرات اعمال داروهای مختلف کاهش یا افزایش فشار خون را در دوزهای مختلف و فواصل و نرخ اعمال دارو را بدون اینکه خطری برای کسی داشته باشد توسط رایانه، با استفاده از برنامه‌های شبیه سازی که در آن از مدل ریاضی ساخته شده برای آن سیستم استفاده شده است، آزمایش نمود.

ادامه در پست بعدی...

...ادامه از پست قبل

ث - طراحی بخش های الکترونیکی و کنترل اعضاء و اندام مصنوعی و ساخت وسایل توانبخشی

از بخش های مهم و تخصصی رشتة مهندسی پزشکی طراحی و ساخت اندام مصنوعی است. در این راه علاوه بر تخصص‌های بیومکانیک جهت طراحی و ساخت بخش‌های مکانیکی اندام مصنوعی و بیومواد جهت سازگار ساختن آنها با ویژگی‌ها و حساسیت‌های اندام طبیعی که در مجاورت آنها قرار می‌گیرند، در مواردی که اندام مصنوعی از نوع فعال هستند، نیازمند مدارات الکتریکی، الکترونیکی و دیجیتالی میباشند. از این نوع اندام مصنوعی برای مثال می‌توان از دست و پای مصنوعی فرمان‌پذیر، حلزون مصنوعی گوش و چشم مصنوعی نام برد که همگی از فن‌آوری‌های بسیار پیشرفتة روز استفاده می‌کنند. طراحی و ساخت این گونه وسایل، یکی از جالب‌ترین و مهم‌ترین بخش‌های فنی و پژوهشی مربوط به گرایش مهندسی بیوالکتریک است.

به عنوان مثال در طراحی بخش‌های کنترلی "دست سیبرنتیک" که از طرح‌های ملی اجرا شده در دانشکده مهندسی پزشکی دانشگاه صنعتی امیرکبیر است، که در واقع یکنوع دست مصنوعی قابل کنترل ارادی، جایگزین دست قطع شدة معلولین می‌باشد، ابتدا از سخت‌افزارهای دریافت و تقویت سیگنال‌های “EMG” جهت ثبت علایم مذکور از عضلات سالم معلول استفاده می‌شود و سپس حجم وسیعی از پردازش‌ها و طبقه‌بندی‌های هوشمند سیگنال‌های “EMG” جهت آشکارسازی جهت ارادة فرد معلول و یافتن حرکت مورد نظر او به کار گرفته می‌شوند. در ادامه، روش‌های پیشرفته و غیر خطی کنترلی توسط سیستم‌های میکروپروسسوری، جهت تحقق صحیح آن حرکت در شرایط بسیار متغیر دست مثل بارگذاری متغیر و زوایای مختلف اجزای متصل آن که تولید سیستمی بسیار غیر خطی می‌کنند، پیاده سازی می‌شوند.

مشاهده می گردد که بخش وسیعی از دانش فنی سخت‌افزاری و نرم‌افزاری برای طراحی و ساخت اعضای مصنوعی مختلف لازم هستند که باعث وسیع شدن دایرة عملکرد این بخش میگردند.

علاوه بر موارد مربوط به ساخت اعضای مصنوعی، طراحی و ساخت وسایل و تجهیزات توانبخشی را نیز می‌توان در این دسته قرار داد. از این میان میتوان به تجهیزاتی مثل سیستم “FES” یا تحریک الکتریکی عضلات افراد قطع نخاع جهت حرکت دادن مصنوعی آنها اشاره کرد، و یا تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی توانبخشی که دایرة وسیعی از وسایل را شامل می‌گردند و جهت بازیابی توانائی فیزیکی اعضای صدمه دیده به کار می‌روند.

ج - ثبت سیگنال های حیاتی و طراحی سیستم های مانیتورینگ بیمارستانی

این بخش مربوط به طراحی و ساخت وسایلی جهت ثبت داده‌ها و علائم حیاتی از بیمار می شود. با توجه به توانایی‌ها و گسترش روزافزون فن‌آوری دیجیتال، این سخت افزارها غالباً به كامپیوتر متصلند و لذا تولید مدارهای واسط مناسب بوسیلة فن‌آوری روز یكی از زیر مجموعه‌های مهم تحقیقاتی در این مقوله محسوب می‌شود.

با توجه به حجم بسیار بالای استفاده از تجهیزات مانیتورینگ و ثبت داده در محیط‌های بیمارستانی، از جمله اتاق های عمل، آی‌سی یو، سی‌سی‌یو و آزمایشگاه‌های ثبت نوارهای قلبی و مغزی، اهمیت اقتصادی تولید چنین تجهیزاتی آشکار می‌گردد و ارزش کار مهندسی و تحقیقاتی بر روی این گونه وسایل را نشان می‌دهد.

ادامه در پست بعدی...

...ادامه از پست قبل

ح - طراحی و ساخت سیستم های درمانی و آزمایشگاهی پزشکی

در این بخش تجهیزات فراوانی وجود دارد كه برخلاف موارد بیان شده كه در تشخیص كاربرد داشتند، در درمان بیماریها كاربرد دارند و با وجود نیاز فراوان به آنها در نقاط مختلف كشور، تا كنون در كشور ساخته و به صورت عمده عرضه نشده‌اند. محققان و متخصصان بیوالكتریك قادرند به ساخت اینگونه تجهیزات و یا تا حدامكان تولید داخل نمودن آنها اقدام نمایند. مواردی از این دست را می‌توان به شرح زیر ذكر كرد:

سنگ شكنهای كلیه

تجهیزات فیزیوتراپی و كایروپراكتیك

تجهیزات رادیوتراپی

لیزرها

علاوه بر موارد فوق ، می توان به امکان فعالیت مهندسان بیوالکتریک در حوزه های گسترده ای نظیر:

• طراحی بانکهای اطلاعاتی پزشکی ،

• طراحی سیستم های مورد نیاز در مانیتورینگ و یا جراحی بیمار از راه دور،

• ایجاد شبکه های تبادل اطلاعاتی بین مراکز آموزشی-درمانی و بیمارستانهای کشور جهت کنترل بیماریهای مسری ، انتقال بیماران و ...

اشاره کرد که نیازمند همکاریهای بین بخشی گسترده ای در سطح کشور می باشد.

همچنین با توجه به نقش اساسی تجهیزات پزشکی در ارتقاء شاخصهای بهداشت عمومی ، و در نظر داشتن این مطلب که سالانه صدها میلیون دلار صرف خرید این تجهیزات برای بیمارستانهای کشور می شود، استفاده از مشاوره علمی و فنی مهندسان پزشکی در سفارش و خرید این تجهیزات، موجب کاهش هزینه های احتمالی ناشی از معیوب بودن دستگاه و یا ناکارآمدی آن می شود.

گفتنی است به علت عدم تعریف جایگاه مهندسان این رشته در نمودار سازمانی بیمارستانهای کشور ، متأسفانه هزینه های سنگینی به بخش درمان تحمیل می شود؛ به عنوان مثال ، دستگاهی به قیمت گزاف از شرکتهای واسطه ای که معمولا تخصص ویژه ای در حوزه مهندسی پزشکی ندارند، خریداری می شود، در بیمارستان به علت عدم آشنایی پرسنل با جزئیات فنی دستگاه و نگهداری آن و یا به هر دلیل دیگری، دستگاه دچار اشکال فنی می شود، حال یا به گورستان این تجهیزات در بیمارستانهای کشور منتقل می شود و یا با صرف هزینه های غیر واقعی که از سوی شرکت سازنده درخواست می شود اقدام به تعمیر دستگاه مورد نظر می شود. از این رو حضور مهندسان پزشکی به عنوان مسئول فنی و مهندسی در بیمارستانها ، و آموزش تکنسینها توسط ایشان جهت نگهداری و تعمیر تجهیزات، می تواند موجب صرفه جویی های اقتصادی و تضمین هر چه بیشتر سلامت بیماران شود.

سایت جامع مهندسی پزشکی

مراقب خودتون باشید

بسم الله الرحمن الرحیم

سلام بر اهل صلح دوستی انسانیت

علوم تجربی:

معرفی رشته مهندسی پزشکی درگرایش بیومکانیک

تقریباً در اوایل دههُ 70 میلادی، جامعهُ بین المللی واژه "بیو مکانیک" را برای دانش مطالعه سیستم های حیاتی از دید مکانیکی انتخاب نمود. بیو مکانیک از ابزار مکانیک برای مطالعات آناتومیکی و بررسی کارکرد اندام حیاتی استفاده می کند. ااین علم طیف گسترده ای را از مطالعه تئوری تا کاربردهای عملی می پوشاند.

مطالعه کامل مکانیک شامل دو موضوع اساسی می باشد: استاتیک، که مطالعه اجسامی است که، در اثر نیرویی که بر آن ها ااعمال می شود، در حال سکونی یا وضعیت تعادل باقی می‌مانند و دینامیک، که مطالعه اجسام متحرک است. دینامیک را به نوبه خود می توان به زیر گروه های سینماتیک و سینتیک تقسیم بندی نمود. سینماتیک را می توان علم حرکت نامید، زیرا ااین علم، در مورد روابطی بحث می کند که مابین جابجایی ها، سرعت ها و شتاب ها در حرکت انتقالی و دورانی وجود دارند. این علم با نیروهای درگیر کاری ندارد بلکه فقط به توصیف حرکت ناشی از آن ها می پردازد. سینتیک در مورد اجسام متحرک و نیروهایی بحث می کند که عمل می نمایند تا ایجاد حرکت کنند. برای روشن شدن این مطلب که مطالب مکانیکی فوق را چگونه در مورد بیومکانیک به کار می بریم، می توان به موارد زیر اشاره کرد:

Eberhort و همکارانش (1954)، در تحقیق های خود در رابطه با حرکت انسان، ابتدا سینماتیک قدم زدن را مورد بحث قرار دادند و جابجایی های قطعات بدن را در سه صفحه مختصات اصلی توصیف نمودند که این جا بجایی ها شامل تا کردن و باز کردن ران و ساق پا، چرخش لگن و... بود. سپس آن ها سینتیک قدم زدن را با تحلیل نیروهای ماهیچه ای و هم چنین نیروهای گرانشی و عکس العمل سطح، یعنی تمام نیروهایی که برای فشار بدن به طرف جلو و کنترل جابجایی قطعه ای بدن لازم بودند، بررسی کردند.

Dillman (1971)، سینماتیک و سینتیک حرکت تاب خوردن پا را در طول دویدن، مطالعه کرد. در حالی که، plangenhoef (1968)روش مطالعه دینامیک را با استفاده از یک کامپیوتر پیشنهاد نمود. در حال حاضر صدها مطالعه و بررسی مربوط به استاتیک و دینامیک فعالیت های بدن، ارائه و منتشر گردیده است.

با وجود آنکه بیومکانیک از لحاظ انجمن های رسمی بین المللی دانش نوینی به حساب می آید اما تاریخچه پیدایش و ادامه حیات آن چیز دیگری را نشان می دهد:

در بررسی هایی که در مطالعات ارسطو در قرن 14 پیش از میلاد صورت گرفته است، مشخص شده که وی قصد داشته تا با استفاده از تحلیل های هندسی، کارکرد ماهیچه ها را در تولید حرکت حیوانات توصیف کند.

حدود 2000 سال بعد، لئوناردو داوینچی (1519-1425 بعد از میلاد) در نقاشی های آناتومیکی معروفش، مکانیک ایستادن، راه رفتن و پریدن را تشریح کرد و گالیله(1643-1564بعد از میلاد) حدود صد سال بعد اولین تلاش ها را برای آنالیز ریاضی کارکردهای فیزیولوژیکی انجام داد. به خاطر تلاش های پیشگامانهwilliam Harvey (1657-1578 بعد از میلاد) در تعریف آناتومیکی سیرکولاسیون خون در بدن، او را پدر مكانیك سیالات زیستی(biofluid) مدرن می دانند.

Alfonso Borelli را نیز به خاطر فعالیت های گسترده اش در زمینه تفسیر و توضیح نیروهایی که توسط ماهیچه تولید می شود، نقش استخوان ها به عنوان محور و ارتباط تنگاتنگ سیستم استخوانی با ماهیچه ها، پدر مکانیک جامدات زیستی (biosolid) قلمداد می کنند.

از اولین متونی كه به بررسی كمی بیومكانیك راه رفتن و آنالیز گیت (gait) می پرداخت، می توان به كتابDe Muto Animalum نوشتۀ Borelli اشاره كرد. وی شاگرد گالیله بود و در كارهایش از نتایجی كه گالیله در مطالعات خود به دست آورده بود برای پیشبرد اهدافش در زمینه مطالعه بیومكانیك استفاده نمود.

كارهای این پیشگامان در زمینه بیومكانیك توسط افراد بزرگی نظیر Isaac Newoton (1727-1642بعد از میلاد)، Danie Bernoulli(1782-1700بعداز میلاد)،Jean.L.M Poiseuille (1869-1799بعد از میلاد)، Thomas Young(1829-1773بعد از میلاد) و بسیاری دیگر پیگیری شد. بررسی تمام فعالیت ها و اقدامات این افراد در زمینه بیومكانیك نیاز به فضایی بسیار زیاد برای توضیح دارد كه در این بحث نمی گنجد. اما با نگاهی گذرا به این اسامی قوانین معتبر علوم فیزیكی و مهندسی به ذهن می آید. برای مثال معادله برنولی در هیدرودینامیك، مدول یانگ در تئوری الاستیسیته، معادله پویسوله برای سیالات و... . براستی اولین جرقه ها برای بیان این قوانین و معادلات از كجا آغاز شد؟ از بررسی سیستم های صنعتی!!!؟ بسیاری از این قوانین و معادلات از مطالعات فیزیولوژیكی و پزشكی برای بررسی و تشریح ساختار و كاركرد سیستم های حیاتی نشأت گرفته اند.

اما نكته بسیار مضحك در این زمینه، این است كه تأثیر این قوانین بر پیشرفت صنعت بیش از اثری بود كه مطالعات فیزیولوژیك گذاشتند. این امر ضرورت وجود شاخه ای از علوم مهندسی به نام مهندسی پزشكی را به خوبی روشن می كند. دانشی كه امروزه در سرتاسر دنیا به صورت گسترده ای مورد توجه قرار گرفته است.

ادامه در پست بعدی...