دانلود جزوه | دانلود جزوه
جزوه مقدمه ای بر مهندسی پزشکی
کامل ترین مجموعه مربوط به جزوه مقدمه ای بر مهندسی پزشکی به شرح ذیل
عناوین و مباحث ارائه شده درس مقدمه ای بر مهندسی پزشکی:
معرفی گرایشها و کاربردهای مهندسی پزشکی pdf
مفاهیم اساسی در مورد سیستم های تجهیزات پزشکی pdf
منابع پتانسیل حرارتی pdf
الکترودها و مبدل ها pdf
سنسورها pdf
الکترودهای پتانسیل حرارتی pdf
معرفی بیومتریال در مهندسی پزشکی pdf
معرفی دستکاه الکتروکاردیوگراف pdf
آشنایی با ساختار لیزرها و انواع لیزرهای موجود pdf
مقدمه ای بر مهندسی پزشکی زیستی pdf
پاورپوینت آشنایی با انواع دستگاه های مانیتورینگ ppt
پاورپوینت معرفی روشهای مختلف پردازش سیگنالهای حیاتی ppt
پاورپوینت سیگنال های زیستی و حسگرهای آنها ppt
پاورپوینت مقدمه ای بر مهندسی پزشکی ppt
نمونه سوالات پایان ترم
و….
بخشی از متن فایل
مقدمه اي بر مهندسي پزشکي
موضوعات پیشنهادی برای پروژه :
ECG , EEG , ERG , EOG , EMG , EGG , …
بررسی الکترود های ثبت در هرکدام از موارد بالا
بررسی یک سنسور بیومدیکال
مدلسازی سیستم های بیولوژیک (قلب – سلول – عضله – عصب – ….)
و موضوعات مورد علاقه خود در زمینه مهندسی پزشکی :
فهرست مطالب
مقدمه :
تعريف رشته
معرفي گرايش هاي مختلف مهندسي پزشکي
معرفي کاربرد هاي متنوع مهندسي پزشکي
بازار کار مهندسي پزشکي
منابع پتانسيل حياتي
تحليل الکتريکي فيزيولوژي سلول
نحوه وقوع پتانسيل عمل و انتشار آن
مدلسازي سلول
الکترود ها و ترانسديوسر ها
معرفي پتانسيل هاي حياتي ECG , EMG , EEG و الکترود هاي ثبت آنها
انواع ترانسديوسرها براي اندازه گيري متغيرهاي فيزيکي و شيميايي حياتي
تقويت و فيلتر سيگنال هاي حياتي
معرفي روشهاي مختلف پردازش سيگنال هاي حياتي
مدلسازي در مهندسي پزشکي
تاريخچه ي مهندسي پزشکي
در سال 2000 ميلادي باستان شناسان در آلمان يک موميايي سه هزار ساله را کشف کردند که يک عضومصنوعي چوبي همانند يک انگشت چوبي در پايش بکار گرفته شده بود که ممکن است قديمي ترين عضو مصنوعي شناخته شده باشد
يونانيان همچنين از يک ني تو خالي براي شنيدن و ديدن آنچه که در بدن انسان رخ ميدهد استفاده مي کردند.
در سال 1816 ميلادي فيزيکدان فرانسوي Rene laennec با قرار دادن گوشش در نزديکي قفسه ي سينه ي بيمار و با استفاده از يک روزنامه ي لوله شده به صداهاي درون آن گوش داد. بوجود آمدن اين ايده براي اختراع او ، امروزه به ساختن گوشي طبي رهنمون شده است.
ابزارهايي مانند دندان هاي چوبي ، عصاهاي زير بغل ، و هر وسيله ي که در کيف سياه پزشکان پنهان شده بود به ابزار هاي شگفت مدرن که شامل دستگاههاي تنظبم کننده ي ضربان قلب ، ماشين هاي دياليز و ابزارهاي تشخيصي و تکنولوژي تصويربرداري در انواع مختلف (آنژ يو گرافي ،مامو گرافي ،راديو لوژي ،…)و اعضاي مصنوعي شامل ايمپلنت ها و…
پايه گذاري الکتروفيزيولوژي با Dubois Reymond آغاز شد همزمان با او Hermann von با ديدگاهي نو بر اين نظر عقيده داشت که بکار بستن قوانين مهندسي در فيزيولوژي بدن بسياري از مشکلات موجود را برطرف مي کند.او عضلات را بصورت مقاومت و عصب ها را رساناي جريان معرفي کرد.
در سال 1983 نخستين بيمار تحت عمل جراحي قلب مصنوعي قرار گرفت و 192 روز زنده ماند.
در سال 1988 تلمبه ي تنظيم کننده ي قلب ساخته شد .
در سال 1993 اولين پاي الكتريكي ساخته شد.
و اكنون دانشمندان مهندسي پزشكي به ياري متخصصان رشته هاي مرتبط تلاش ميكنند تا چشم مصنوعي، كليه مصنوعي يا رگ مصنوعي را اختراع كنند.
در مهر ماه سال 1371اولين دانشکده مهندسي پزشکي ايران در دانشگاه صنعتي اميرکبير ، بنيان نهاده شد و در سال 1374دوره کارشناسي در سه گرايش بيوالکتريک ، بيومکانيک و بيومتريال در اين دانشکده داير گرديد .
از علل تفکيک اين رشته به چند گرايش، حجم زياد دروسي است که يک مهندس پزشکي بايد فرا بگيرد و چون امکان ارائه محتواي تمام اين دروس در دوره 4 ساله کارشناسي وجود ندارد اما نبايد فراموش کنيم که بيشتر پروژه هاي مهندسي پزشکي نياز به همکاري و ارتباط تنگاتنگ دانشجويان اين سه گرايش با يکديگر دارد .
در دانشگاه هاي ايران اين رشته از مقطع کارشناسي تا دکتري در چهار گرايش بيو الکترونيک ، بيو مواد ، بيو مکانيک و باليني ارائه مي گردد
بيوالکتريک
علم استفاده از اصول الکتريکي ، مغناطيسي و الکترومغناطيسي در حوزه پزشکي
اهم حوزه هايي که يک مهندس بيوالکتريک در آن فعاليت مي کند عبارتند از :
الف – پردازش سيگنال هاي حياتي
پردازش علائم حياتي يكي از گسترده‌ترين مباحث موجود در فعاليت‌هاي گرايش بيوالكتريك است. اين مبحث در واقع بخشي از مبحث كلّي ”پردازش سيگنال“ است كه مورد بررسي و استفاده بسياري از گرايش‌هاي مهندسي، به ويژه مهندسي مخابرات و الكترونيك ميباشد، امّا بنا به ماهيت خاص سيگنال مورد پردازش دركارهاي پزشكي، توجه به نكات خاصي در پردازش سيگنال‌هاي حياتي الزامي است كه به اين مبحث موجوديت خاص و ويژه‌اي داده است.
همچنين در تمامي موارد ثبت سيگنال، دادة اخذ شده داراي نويزها و آرتيفكت‌هاي مختلف است كه لازم است قبل از هر كاري بر روي سيگنال، اين زوايد از آن حذف شوند. از اين رو مبحث حذف نويز، يا در حالت كلي‌تر، بهبود كيفيت سيگنال از جمله مباحث مهم در پردازش سيگنال است .
ب- پردازش تصاوير پزشکي و سيستم هاي تصوير برداري+
تصاوير پزشكي با توجه به آنكه وضعيت بدن را به صورت دو بعدي و حتي سه بعدي (بوسيله كامپيوتر) نشان مي‌دهند، يكي از مهمترين وسايل تشخيصی براي پزشكان هستند كه همواره بخش عظيمي از تحقيقات را به خود اختصاص داده‌اند. سيستمهاي تصوير برداري را مي توان به گروههاي زير تقسيم كرد:
- روشهاي اشعه ايكس (راديوگرافي، فلوئورسكوپي و CT)
- روش مغناطيسي MRI .
- پزشكي هسته‌اي (Nuclear Medicine).
- روشهاي ماوراء صوت.
تصاوير حاصله در روشهاي فوق عموماً و به صورت خام قابل استفاده نيستند، لذا پردازشهاي وسيع و گسترده‌اي روي آنها صورت مي‌گيرد كه عموماً شامل موارد زير است:
- پردازش تصاوير و استخراج اطلاعات موثر در تشخيص و يافتن مواضع مورد توجه (ROI)
- بازسازي تصاوير در كامپيوتر به صورت سه بعدي و درونيابي اطلاعات جهت توليد برشهاي لازم از ارگان تحت تصوير برداري.
- حذف نويز، اختصاص رنگ و در كل ارتقاء كيفيت تصوير.
پ – پردازش صوت وگفتار و طراحي سيستم هاي گفتار درماني و کمک همراه معلولين گفتاري
گفتار يکي از علايم بسيار مهم زيستي است که از هوشمندترين موجود روي زمين، يعني انسان صادر مي‌گردد.
موارد مربوط به اين رشته:
طراحي و ساخت وسائل و تجهيزات تشخيصي مثل شنوائي سنجي و ثبت و پردازش سيگنال‌هاي برانگيختة شنوائي
انجام پردازش هاي لازم در اعضاي مصنوعي شنوائي مثل حلزون مصنوعي گوش
و ساخت دستگاه‌هائي که به کمک افراد لال و يا داراي مشکلات حاد گفتاري بيايند و به صورت دستگاهي کمک همراه معلول و يا کمک درمان او عمل نمايند
ت – مدلسازي سيستم هاي بيولوژيک
سيستم هاي بيولوژيک داراي ساختارهاي فيزيولوژيک و کنترلي بسيار پيچيده و کارآ ميباشند. تحليل و مدلسازي کيفي و کمّي آنها در اکثر موارد فاصلة فوق‌العاده‌اي نسبت به آنچه که در واقع است، مي‌گيرد، ولي حرکت در اين جهت علاوه بر اينکه به مدل‌هائي مهندسي منجر مي‌شود که قابل استفاده در بخش‌هاي ديگر مهندسي بيوالکتريک هستند، ايده بخش ابداع روشهاي قوي تر در شاخه‌هاي ديگر مهندسي نيز ميباشد. براي مثال مدل‌هاي مهندسي مثل شبکه‌هاي عصبي مصنوعي و بسياري از پردازشگرها و کنترلرهاي هوشمند، ايدة اولية خود را از چگونگي عملکرد سيستمهاي بيولوژيک و زنده اخذ نموده و مي‌نمايند.
براي مثال اگر مدل نسبتاً مناسبي از يک سيستم مهم بدن مثل سيستم تنظيم فشار خون محاسبه شود، ميتوان اثرات اعمال داروهاي مختلف کاهش يا افزايش فشار خون را در دوزهاي مختلف و فواصل و نرخ اعمال دارو را بدون اينکه خطري براي کسي داشته باشد توسط رايانه، با استفاده از برنامه‌هاي شبيه سازي که در آن از مدل رياضي ساخته شده براي آن سيستم استفاده شده است، آزمايش نمود.
ت – مدلسازي سيستم هاي بيولوژيک
سيستم هاي بيولوژيک داراي ساختارهاي فيزيولوژيک و کنترلي بسيار پيچيده و کارآ ميباشند. تحليل و مدلسازي کيفي و کمّي آنها در اکثر موارد فاصلة فوق‌العاده‌اي نسبت به آنچه که در واقع است، مي‌گيرد، ولي حرکت در اين جهت علاوه بر اينکه به مدل‌هائي مهندسي منجر مي‌شود که قابل استفاده در بخش‌هاي ديگر مهندسي بيوالکتريک هستند، ايده بخش ابداع روشهاي قوي تر در شاخه‌هاي ديگر مهندسي نيز ميباشد. براي مثال مدل‌هاي مهندسي مثل شبکه‌هاي عصبي مصنوعي و بسياري از پردازشگرها و کنترلرهاي هوشمند، ايدة اولية خود را از چگونگي عملکرد سيستمهاي بيولوژيک و زنده اخذ نموده و مي‌نمايند.
براي مثال اگر مدل نسبتاً مناسبي از يک سيستم مهم بدن مثل سيستم تنظيم فشار خون محاسبه شود، ميتوان اثرات اعمال داروهاي مختلف کاهش يا افزايش فشار خون را در دوزهاي مختلف و فواصل و نرخ اعمال دارو را بدون اينکه خطري براي کسي داشته باشد توسط رايانه، با استفاده از برنامه‌هاي شبيه سازي که در آن از مدل رياضي ساخته شده براي آن سيستم استفاده شده است، آزمايش نمود.
ث – طراحي بخش هاي الکترونيکي و کنترل اعضاء و اندام مصنوعي و ساخت وسايل توانبخشي
از بخش هاي مهم و تخصصي رشتة مهندسي پزشکي طراحي و ساخت اندام مصنوعي است. در اين راه علاوه بر تخصص‌هاي بيومکانيک جهت طراحي و ساخت بخش‌هاي مکانيکي اندام مصنوعي و بيومواد جهت سازگار ساختن آنها با ويژگي‌ها و حساسيت‌هاي اندام طبيعي که در مجاورت آنها قرار مي‌گيرند، در مواردي که اندام مصنوعي از نوع فعال هستند، نيازمند مدارات الکتريکي، الکترونيکي و ديجيتالي ميباشند. از اين نوع اندام مصنوعي براي مثال ميتوان از دست و پاي مصنوعي فرمان‌پذير، حلزون مصنوعي گوش و چشم مصنوعي نام برد که همگي از فن‌آوري‌هاي بسيار پيشرفتة روز استفاده مي‌کنند. طراحي و ساخت اين گونه وسايل، يکي از جالب‌ترين و مهمترين بخش‌هاي فني و پژوهشي مربوط به گرايش مهندسي بيوالکتريک است.
از اين ميان ميتوان به تجهيزاتي مثل سيستم “ FES” يا تحريک الکتريکي عضلات افراد قطع نخاع جهت حرکت دادن مصنوعي آنها اشاره کرد
ج – ثبت سيگنال هاي حياتي و طراحي سيستم هاي مانيتورينگ بيمارستاني
اين بخش مربوط به طراحي و ساخت وسايلي جهت ثبت داده‌ها و علائم حياتي از بيمار مي شود. با توجه به توانايي‌ها و گسترش روزافزون فن‌آوري ديجيتال، اين سخت افزارها غالباً به كامپيوتر متصلند و لذا توليد مدارهاي واسط مناسب بوسيلة فن‌آوري روز يكي از زير مجموعه‌هاي مهم تحقيقاتي در اين مقوله محسوب مي‌شود.
با توجه به حجم بسيار بالاي استفاده از تجهيزات مانيتورينگ و ثبت داده در محيط‌هاي بيمارستاني، از جمله اتاق هاي عمل، آي‌سي يو، سي‌سي‌يو و آزمايشگاه‌هاي ثبت نوارهاي قلبي و مغزي، اهميت اقتصادي توليد چنين تجهيزاتي آشکار مي‌گردد و ارزش کار مهندسي و تحقيقاتي بر روي اين گونه وسايل را نشان ميدهد.
ح – طراحي و ساخت سيستم هاي درماني و آزمايشگاهي پزشکي
در اين بخش تجهيزات فراواني وجود دارد كه برخلاف موارد بيان شده كه در تشخيص، كاربرد داشتند، در درمان بيماريها كاربرد دارند و با وجود نياز فراوان به آنها در نقاط مختلف كشور، تا كنون در كشور ساخته و به صورت عمده عرضه نشده‌اند. محققان و متخصصان بيوالكتريك قادرند به ساخت اينگونه تجهيزات و يا تا حدامكان توليد داخل نمودن آنها اقدام نمايند. مواردي از اين دست را ميتوان به شرح زير ذكر كرد:
سنگ شكنهاي كليه
تجهيزات فيزيوتراپي
تجهيزات راديوتراپي
ليزرها
علاوه بر موارد فوق ، مي توان به امکان فعاليت مهندسان بيوالکتريک در حوزه هاي گسترده اي نظير:
طراحي بانکهاي اطلاعاتي پزشکي ،
طراحي سيستم هاي مورد نياز در مانيتورينگ و يا جراحي بيمار از راه دور،
ايجاد شبکه هاي تبادل اطلاعاتي بين مراکز آموزشي-درماني و بيمارستانهاي کشور جهت کنترل بيماريهاي مسري ، انتقال بيماران و …