مهندسی پزشکی

سلام

این وبلاگ رو امروز پانزدهم اسفند ۹۰ برای دانشجویان مهندسی پزشکی ساختیم.

امیدواریم خوشتون بیاد از این وبلاگ...

خوشحال میشیم اگه نظراتونو تو وبلاگ ببینیم...

                                                                    <<با تشکر>>

__________________________________________________________

دوستانی که مایلن توی وبلاگ همکاری و کار کنن نظر بذارن و بگن.

نگاهی بر تازه های مهندسی پزشکی

کوچک ترین مانیتور قلبی
پس از تلاش های فراوان در زمینه ی کوچک سازی فناوری های قلبی و به دنبال آن ، عرضه ی ضربان سازهای فوق کوچک (پیس میکرهایی به اندازه ی یک قرص که در قلب کاشته می شوند) ، سیستم جدید "لینک" (Linq) را می توان آغاز صنعتی جدید در حوزه ی ایمپلنت های تشخیصی و نظارتی دانست.
امروزه به لطف این دستاورد جدید ، پزشکان می توانند در صورت مشاهده هرگونه نارسایی و یا احتمال حمله ی قلبی ، با کاشت این نمایشگر بسیار کوچک (کوچکتر از یک باتری AAA) در قفسه ی سینه بیمار ، به مدیریت بیماری بپردازند و شاید بتوان گفت در آینده ای نه چندان دور ، افراد سالم نیز خواستار تعبیه ی این ابزار در بدن خود خواهند بود.

توسعه و تجهیز این مانیتورهای قلبی به حسگرهای پیشرفته تر ، مجموعه ارزشمندی از اطلاعات بیومتریک را برای افراد به ارمغان خواهد آورد که با کنترل مواردی همچون ضربان قلب و میزان کالری سوخته شده می توان ضمن بهبود کیفیت مراقبت های بهداشتی ، به مدیریت سلامتی و بیماری افراد پرداخت و یا با برنامه ریزی این ابزار و فراهم ساختن امکان مراقبت از راه دور توسط پزشکان ، زندگی مستقلی برای بیماران و حتی سالمندان رقم زد. همچنین با کمک اطلاعات ارائه شده توسط این مانیتور قلبی ، همچون "چگونگی واکنش بدن به داروهای خاص" یا "چگونگی تأثیر تغییرات شیوه ی زندگی بر سلامت بیمار" و ... می توان مدل پزشکی "تشخیص مبتنی بر علائم" را به مدل "مراقبت پیشگیرانه" تبدیل کرد.

تحولی در ثبت سیگنال های مغزی
سال 2011 میلادی را می توان سرآغاز مجموعه ای از تلاش ها و تحقیقاتی دانست که امروز منجر به ابداع ابزاری جدید به منظور بهبود و تسهیل شرایط ثبت سیگنال های مغزی شده است.
هنگامی که دو دانشجو مشغول طراحی و اجرای یک سری آزمایش در آزمایشگاه علوم اعصاب بودند ، به دلیل عدم دسترسی به تجهیزات مناسب برای ثبت سیگنال های پیچیده ی مغز موش ها ، به مشکلی بزرگ برخورد کردند ؛ چرا که هزینه ی خرید هر یک از این تجهیزات ، به طور تقریبی 60،000 دلار بود و آنها حداقل به چهار دستگاه نیاز داشتند. بنابراین تصمیم به ساخت ابزاری ارزان قیمت گرفتند. هم اکنون پروژه ی آنها با نام "Open Ephys " (مخفف الکتروفیزیولوژی منبع باز) به جامعه ی دانشمندان علوم اعصاب اهدا شده است.

ابزار ساخته شده توسط این دو نفر ، در واقع شامل یک برد اصلی است که سیگنال های الکتریکی تولیدی توسط الکترودهای کاشته شده در مغز را دریافت و آن ها را  تقویت ، فیلتر ، تسهیم و دیجیتالی می کند و برای پردازش بیشتر به یک رایانه می فرستد. این سیستم که هزینه ی آن حدود 3،000 دلار تخمین زده شده ، به کمک یک ریزتراشه ، چهار مرحله ی فوق را انجام می دهد. این ریزتراشه ، اطلاعات را از 64 الکترود دریافت کرده و به سیگنال دیجیتالی تبدیل می کند و آشفتگی سیم کشی های معمول را از بین می برد.

پنجاه نمونه ی اولیه این سیستم ، در سال 2013 آزمایش های مختلفی را با موفقیت پشت سر گذاشت و بهار امسال نیز 100 نسخه ی بهبود یافته آن به آزمایشگاه های علوم اعصاب در سراسر جهان عرضه شده است.
تلاش در جهت سازگاری این سخت افزار با نرم افزار های تجاری مختلف و همچنین تلاش در جهت رسیدن به استاندارد طلایی از برنامه های پیش روی این پروژه به حساب می آید.

ایده های آی تی و تجهیزات پزشکی در سومین استارتاپ تریگر شریف

سومین رویداد استارتاپ تریگر برای اولین بار به صورت جداگانه ، رقابت تیم‌های «فنی و مهندسی» و «IT-ICT» را در برمی‌گیرد. در این دوره با توجه به ورود ایده‌های فنی-مهندسی در کنار متخصصان و فعالان حوزه IT-ICT ، تعدادی از فعالان حوزه‌ تجهیزات پزشکی نیز مهمان رویداد خواهند بود و در این مدت شرکت‌کنندگان می‌توانند با سرمایه‌گذاران بالقوه‌ طرح‌های خود ملاقات کنند. این ترکیب از ایده های IT-ICT و حوزه خاص از صنعت در دوره‌های بعد نیز تکرار خواهد شد. 

ایده‌های مطرح شده از نیازهای فعلی صنعت خواهند بود و سرمایه‌گذاران مربوط به موضوع نیز در طول رویداد حضور خواهند داشت. بدین ترتیب شرکت‌کنندگان با حضور در یک رویداد استارتاپ تریگر به طور هم زمان همراه با فرآیند تیم‌سازی امکان تعامل سازنده با سرمایه‌گذاران را نیز خواهند داشت. 

این رویداد که به صورت فشرده طی ۶ روز برگزار می شود ، آموزش‌های لازم برای تبدیل ایده به یک استارتاپ را در اختیار مخاطب می گذارد. همچنین در طول رویداد از طریق برنامه‌های متفاوت فرآیند تیم سازی ممکن خواهد شد. 

برای چهار روز ابتدایی این رویداد ۶ کارگاه در نظر گرفته شده است که دو کارگاه به صورت عمومی برای هر دو گروه و ۴ عنوان به صورت تخصصی و موازی برگزار می‌شود. در دو روز پایانی استارتاپ تریگر ، شرکت‌کنندگان به صورت جداگانه در دو بخش ذکر شده به رقابت می پردازند. 

شرکت‌کنندگان در بخش تجهیزات پزشکی ، یکی از چهار نیاز اساسی صنعت در زمینه ی تجهیزات پزشکی شامل اکسیژناتور ، پمپ تزریق سرنگ ، پلی پروپیلن مورد استفاده در صنایع پزشکی و سلامت هوشمند (Smart HealthCare) را انتخاب کرده و پس از تشکیل تیم و رقابت در دو روز پایانی ، شانس دریافت حمایت تسهیلانی دفتر توسعه و انتقال فناوری دانشگاه صنعتی شریف را خواهند داشت. 

طراحی ، برنامه‌ریزی و برگزاری این رویداد بر عهده سامانه‌ی توسعه ایده‌های کارآفرینانه (ستاک) است و مرکز کارآفرینی ، شتاب‌دهنده ، مرکز رشد فناوری‌های پیشرفته و دفتر توسعه و انتقال تکنولوژی دانشگاه صنعتی شریف حامیان علمی ، مالی و معنوی این رویداد هستند. 

این رویداد از 24 مرداد الی 30 مرداد 94 در دانشگاه صنعتی شریف برگزار خواهد شد.

www.setak.sharif.ir 

مهندسی بافت دریچه های قلبی (Heart Valve Tissue Engineering)

بیماری های دریچه ی قلبی یکی از مهمترین دلایل مرگ و میر در سطح جهان محسوب می شود. جراحی های جایگزین و تعویض کلاسیک دریچه شامل ایمپلنت دریچه های مکانیکی و یا انواع بیولوژیکی آن به صورت هومو یا زنوگرفت می شود. مهندسی دریچه های قلبی ایده های تجربی تازه ای را برای بهبودبخشی به مدهای درمانی پیرامون این نوع جراحی ها عرضه کرده است. خط مشی های گوناگونی در زمینه انتخاب داربست و نیز دستیابی به منابع سلولی و یافتن راه حل هایی برای تعامل این دو پیشنهاد شده است. این داربست ها از پلیمرهای مصنوعی زیست تخریب پذیر و یا داربست هایی که از زدایش سلولی قلب طبیعی ایجاد شده و می توانند هوموگرفت یا زنوگرفت باشد ، نشأت می گیرد. به علاوه منابع سلولی می تواند از سلول های مشتق شده از عروق ، مغز استخوان و یا سلول های نیایی از خون محیطی باشد. آنچه در مورد مهندسی دریچه های قلبی حائز اهمیت است ، ترکیب این دو مقوله به جهت رسیدن به یک پروتز ایمن و کامل است. به علاوه چنین سلول هایی به راحتی و با روش های روتین کلینیکی قابل دستیابی است. تاکنون از پتانسیل این سلول ها برای تمایز به رده ی Non-Hematopoietic بهره گرفته شده است.

همانطور که اشاره شد ، بیماری های مربوط به دریچه ی قلب و نقصان عملکرد آن از دلایل بسیار عمده مرگ و میر در سراسر جهان محسوب می شود. در ایالات متحده آمریکا تقریباً بیست هزار نفر به صورت سالیانه و به طور مستقیم به علت نقایص دریچه های قلبی از بین می روند. همچنین 60 هزار جراحی تعویض دریچه صورت می پذیرد. جراحی تعویض دریچه روشی مؤثر بوده که طی آن دریچه های مکانیکی و یا بیولوژیکی همانند دریچه های ثابت گلوتار آلدهید به صورت زنوگرفت از حیوانات و یا دریچه های هوموگرفت انسانی و منجمد شده که از اهداکنندگان داوطلب جایگزین دریچه های بیمار می شوند. مشکل اصلی دریچه های مکانیکی این است که چنین پروتز هایی مواد غیرخودی و بیگانه را به بدن عرضه می نماید. از طرف دیگر ، خطر ابتلا به عفونت و نیز عوارض ترومبوآمبولیک افزایش پیدا می کند. برای جلوگیری از چنین عارضه ای از درمان هایی که به مدت طولانی نقش ضد انعقادی را برای خون برعهده می گیرند ، استفاده می شود که به نوبه ی خود خطر خونریزی های شدید را به دنبال خواهد داشت. جدای از این ، مشکلات مضاعفی نظیر مسمومیت جنینی در زنان جوان باردار ، به علت مصرف وارفارین که از لخته شدن خون بر روی دریچه ی ایمپلنت شده ممانعت می کند ، بروز می نماید. استفاده از دریچه های بیولوژیکی این موضوع را الزام می دارد که هر 10 الی 15 سال این پروتز ها تعویض شوند که البته در افراد جوان تر به علت سطوح بالاتر عملکردهای سیستم ایمنی این مدت زمان کمتر است. اساساً تمامی پروتزهای کلینیکی موجود ساختارهای غیرزیستایی را نشان داده و فاقد قابلیت رشد هستند. چنین فقدانی در کودکانی که دچار عارضه ی دریچه ای هستند به طور محسوسی خود را نشان می دهد. تقریباً یک درصد از تمامی نوزادان دارای نقایص مادرزادی دریچه ی قلبی بوده و نیز تعدادی از آنها نیازمند به اعمال جراحی باز قلب برای تعویض دریچه هستند. چون دریچه های موجود فاقد توانایی رشد است ، لذا تکرار چنین تعویضی طی سالیان متمادی سبب افزایش میزان مرگ و میر در بین کودکان تحت عمل جراحی می شود...

ادامه نوشته

مروری بر نرم افزارهای تخصصی مهندسی پزشکی

این مقاله مروری به معرفی و ارزیابی نرم افزارهای تخصصی به‌کار گرفته شده در علم مهندسی زیست پزشکی در ایران و جهان دارد. امروزه با رشد علم مهندسی زیست پزشکی و فراگیر شدن زمینه‌های پژوهشی این علم ، روند گسترش نرم افزارهای تخصصی سیر صعودی به‌خود گرفته است. همواره دانش فراگیری این نرم افزارها که به دو زمینه ی بیوالکتریک و بیومکانیک منحصر می‌شود ، باعث شده است که از تحلیل و شبیه سازی مدارها و تصاویر پزشکی گرفته تا مدل سازی و طراحی سیستم‌های فیزیولوژیکی و بیولوژیکی ، به راحتی پوشش دهی شود.

نتایج به‌دست آمده از این پژوهش که در نمودارهای شماره 1 و 2 نشان داده شده اند ، بیانگر همسانیِ تقریبی ورود صنعت نرم افزاری تخصصی در علم مهندسی زیست پزشکی و ورود این علم به حوزه آکادمیک ایران و بعد از آن است که به موجب آن می‌توان نتیجه گیری کرد ، طی سال‌های اخیر می‌توانست نرم افزارهایی کاملا  انحصاری در حوزه علمی مهندسی زیست پزشکی در ایران طراحی و ارائه شود.

 

در سال‌های اخیر با رشد چشمگیر علم مهندسی زیست پزشکی ، پژوهش هایی که در این زمینه انجام می‌گردید ، توسعه یافت. این علم همواره به علت در برگرفتن حیطه‌های بسیاری از علوم اعم از کامپیوتر ، برق ، فیزیولوژی ، مکانیک ، روانشناسی و علوم زیستی از بستر مناسبی برای پیشرفت علمی برخوردار است و تنها دلیل ممکن برای این اتفاق ، این فراگیری به نظر می‌رسد. یکی از این بسترها ، توسعه صنعت نرم افزاری در حیطه مهندسی زیست پزشکی است. بدین معنا که برای بسیاری از تحلیل‌ها ، شبیه سازی‌ها ، مدل سازی‌ها و طراحی‌های سیستم‌های بیولوژیکی و فیزیولوژیکی و نیز پردازش بسیاری از تصاویر پزشکی ، سیگنال‌های پزشکی و مدل کردن آن‌ها ، استفاده از نرم افزارهای تخصصی مهندسی زیست پزشکی ضرورت دارد. نرم افزارهای تخصصی مورد استفاده به دو بخش بیوالکتریک و بیومکانیک منحصر می‌شود که در زمینه‌های پردازش سیگنال‌های حیاتی ، بیورباتیک ، بیواینسترومنت ، بیونیک ، بیومکاترونیک ، مهندسی ورزش و توانبخشی ، مهندسی اعصاب ، علوم شناختی ، رابط کاربر با مغز و غیره مورد استفاده قرار می‌گیرد.

نرم افزارهای ذکر شده در این مقاله: متلب -  لَب ویو- پی اِسپایس و اُرکَد-پروتئوس- سالیدورک- کتیا- انسیس- میمیکس- آباکوس-

ادامه نوشته