Biomedical Eng. Definition

تعتبر هندسة المعدات الطبية من أحدث العلوم الهندسية التي نشأت مع تطور الطب الحديث فبعد أن كان الطبيب وحده يقوم بكل مهام التشخيص والعلاج وحتى تصنيع الدواء أصبح الجهاز الطبي رديفاً أساسياً للطبيب في التشخيص والمعالجة ومراقبة المرضى ونظراً لوجود حاجة ماسة لتطوير الأجهزة والمعدات الطبية بما يخدم صحة المرضى وسرعة استشفائهم فكان لابد من تدخل المختصين من مجالات أخرى غير الطب لتصميم هذه الأجهزة مثل المهندسين الكهربائيين والميكانيكيين ومهندسي الكمبيوتر وغيرها كما كان على هؤلاء المهندسين الإلمام أيضاً بالعلوم الطبية من تشريح وفيزيولوجيا الجسم البشري وغير ذلك لفهم آلية عمل كل نظام فيه وتسخير معرفتهم واختصاصهم بما يطور هذه الاجهزة وبالتالي ظهرت الحاجة إلى وجود مهندس يلم جزئياً بكل هذه الاختصاصات من جهة ويستطيع أن يتعامل مع الأطباء من جهة أخرى مع الانتباه على أنه ليس بديلاً عن أي منهم.

ويعتبر اسم هندسة المعدات الطبية (الهندسة الطبية الحيوية) Biomedical Engineering الاسم الأكثر شيوعا هذا وهناك اسمين آخرين الأول هو الهندسة الطبية .Medical Eng والثاني هو الهندسة الحيوية وهو .Bio Eng وعلى سبيل المثال يعتبر تصنيع صمام مطاطي للقلب للتحكم بضخ الدم عملاً مشتركاً بين مهندس الميكانيكا الحيوية الذي يعرف ميكانيكية عمل القلب ومهندس المواد الطبية الذي يستطيع إختيار أفضل المواد المتناسبة مع جسم الإنسان فقلب الإنسان يقوم بعمل ميكانيكي لا إرادي بواسطة تحفيز نبضة كهربية تقارب ستة فولتات فيقوم البطين الأيمن بضخ الدم الي الأذين الأيمن بحركة لا إرادية لا يتحكم فيها الإنسان وإذا ما حدث خلل في صمام الإرتجاع يجب تركيب الصمام المطاطي المذكور ليعمل علي تعويض الخلل في الصمام الأصلي لضمان عدم حدوث قصور في الدورة الدموية .

وتعرف ايضا بأنها التخصص العلمي الذي يطبق مبادئ وطرائق مستمدة من الهندسة والعلوم والتقانة لفهم وتعريف وحل المسائل والمشاكل ذات الصفة الحيوية أو الطبية ويتمركز برنامج هندسة المعدات الطبية حول الإلكترونيات الطبية التي تتعامل مع قياس ومعالجة الإشارات الطبية كما تتعامل مع الأجهزة الطبية الخاصة بأغراض التشخيص والمراقبة والعلاج ومن ثم يهدف البرنامج إلى تخريج مهندسين ذوي تدريب راقٍ في مجالات الهندسة الطبية الحيوية وذوي إلمام كافٍ بالعلوم الطبية الحيوية.

فروع هندسة المعدات الطبية:

1- الهندسة الكهربائية الطبية (Bioelectrical Engineeing) وتنقسم إلى قسمين:

(Bioelectromagnetism). أ- علم الإشارات الكهربائية الحيوية

(Bioelectromagnetics). ب- علم التأثيرات الكهربائية الحيوية

2- الهندسة الميكانيكية الحيوية (Biomechanical Engineering) وتنقسم إلى قسمين:

أ- علم ميكانيكا حيوية (Biomechanics) وهذا العلم يدرس حركة وطبيعة انتقال المواد الحيوية داخل جسم الإنسان.

ب- علم ميكانيكا الحركة الحيوية (Biotransport) ويختص هذا العلم في معالجة اختلالات الحركة عند الإنسان .

3- هندسة المواد الحيوية (Biomaterials).

4- هندسة النسج والجزيئات والخلايا (Tissue, Molecular & Cellular Engineering).

5- هندسة محاكاة الأنظمة الحيوية (Systems & Integrative Engineering).

تقسم الاجهزة الطبية إلى قسمين:

(Ultrasound).أ- أجهزة طبية تشخيصية مثل جهاز الأمواج فوق صوتي

ب- أجهزة طبية علاجية مثل اجهزة العلاج الكيميائي والعلاج بالأمواج

من الشائع الظن أن هندسة المعدات الطبية تقتصر على الأجهزة الطبية وصيانتها ولكن هناك مجالات أخرى لهندسة المعدات الطبية مثل إدارة المشافي، أطراف إصطناعية، أعضاء إصطناعية وغيرها الهندسة الطبية تسخر الفيزياء والكيمياء والرياضيات وأساسيات الهندسة لدراسة الاحياء أي الجسم البشري في الأغلب للوصول إلى مراحل متقدمه في دراسة هذا الجسم ودراسة الأمراض التي يواجهها للعمل على توفير سبل أفضل لصحة جيدة والمساعدة على معالجة هذه الامراض .

مهندس معدات طبية:

هو مهندس عالم بالعلوم الفيزيائية والعلوم الرياضية ويستعمل هذه العلوم لحل المشاكل الصحية أما وظيفة مهندس المعدات الطبية هي تطوير الأجهزة التي تمنع او تعالج اي مرض ما ومن العلوم التي يجب ان يعلم بها مهندس المعدات الطبية المواد الحيوية والميكانيكا الحيوية والالكترونيات الطبية والتصوير الطبي والكثير من العلوم الاخرى ومهندس المعدات الطبية الذي يعمل في المواد الحيوية يطور مواد يمكن زرعها بأمان داخل جسم الانسان اما مهندس المعدات الطبية الذي يعمل في مجال الميكانيكا الحيوية فانه يستطيع تحويل مبادئ الفيزياء الى النظام الحيوي وتطوير اجهزه قادره على مساعدة الجسم مثل القلب الاصطناعي والمهندس المعدات الطبية الذي يعمل في مجال التصوير الطبي يستعمل مختلف الموجات المعروفة مثل الموجات فوق السمعية والموجات المغناطيسية واشعة اكس لخلق صورة للجسم وذلك بتطوير اجهزة قادرة على خلق صورة داخليه للجسم وتكون دقتها اكبر ومريحة اكثر للمريض.

أين يعمل مهندس المعدات الطبي؟

يعمل مهندس المعدات الطبي في المشافي والعيادات لتجهيزها بالمعدات والأجهزة (بعد تحديد الخصائص المطلوبة) وصيانتها وأيضا بالشركات الطبية المتخصصة بصناعة الأجهزة الطبية أو تلك المتخصصة بصيانة الأجهزة الطبية وبيعها أو مراكز البحث كالجامعات (التي تبحث في تطوير الأجهزة الطبية وتحليل وفهم وحل المشكلات البيولوجية بشكل أكبر) حيث أن عمل المهندس الطبي متعلق بتخصصه ومجال عمله وذلك بالتعاون مع أطباء وممرضين ومهندسين من جميع الاختصاصات.

يعمل خريجو هذا التخصص في المجالات التالية:

1- كمهندسي عيادات يمكنهم أداء الواجبات الهندسية التي تتطلبها وحدات العناية الطبية، ويمكنهم التعاون مع أطباء لتصميم وتنفيذ وتعديل البرامج اللازمة لرفع مستوى العناية الطبية.

2- كمختصين في أجهزة الطبية وخبراء في الإلكترونيات الطبية وتطبيقات المعلوماتية في الطب.

3- كمهندسين كهربائيين معنيين بالأجهزة القياس والتحكم ومعالجة الإشارات.

4- العمل على إبتكار وتعديل وصيانة الأجهزة الطبية

5- فحص أمان وفعالية الأجهزة الطبية

6- إعداد المواصفات وتقييم العروض الخاصة بطلب شراء الأجهزة الطبية.

7- جرد الأجهزة الطبية الواردة (الحديثة والمصانة والمعدلة).

8- تدريب الطاقم الطبي على الاجهزة الطبية

9- تصميم وترتيب المنشآت الطبية واختيار الأجهزة المناسبة وتقييمها.

10- وضع القوانين والمعايير والتنظيمات في مجال العناية الطبية.

ما هي الحاجة المستقبلية لمهندس المعدات الطبي؟

ان التطور المتسارع للتكنولوجيا وزيادة الأمراض ووجود كثير من المشاكل الطبية والتقنية التي تحتاج إلى حلول يؤدي إلى تزايد الطلب على المهندسين الطبيين لأجل التعامل مع المشاكل البيولجية المتزايدة التعقيد وتطوير عمل الأجهزة السابقة للحصول على نتائج أفضل وإبتكار أجهزة جديدة تساعد الطبيب على اداء مهمته بشكل أفضل وأسرع فالحاجة للمهندس الطبي تتزايد في كل يوم .

مبادئ هندسة المعدات الطبية:

مجالات نشاط هندسة المعدات الطبية في البحث، التطوير والتصميم ، تشخيص المرض والتطبيقات العلاجية، نمذجة القوالب والنظم المتكاملة، الأساسيات الفيزيائية، الكيميائية والحيوية للقياسات الطبية، المجسات الخاصة بالحركة والقوة والضغط والتدفق والحرارة، الجهد الحيوي، التركيب الكيميائي لسوائل الجسم، وخواص المواد الحيوية.

الأجهزه الطبية:

هي أجهزة كهربائية، ميكانيكية... تساعد الأطباء على القيام بعملهم على أكمل وجه وتساعد المرضى على الشفاء بشكل أفضل وتوفر الراحة التامة وتساعد بشكل كبير جدا على تشخيص الأمراض خصوصا الأورام الموجودة في داخل الجسم والتي لا يمكن التكهن بوجودها بدون هذه الأجهزة وأمثلة على الأجهزة الطبية:

1- الأجهزة التشخيصية

جهاز التصوير بالرنين المغناطيسي، جهاز التصوير الطبقي المحوري، جهاز التصوير باشعة اكس، جهاز الغاما كاميرا، جهاز التصوير بالامواج فوق الصوتية، جهاز المامو غراف (تصوير الثدي بأشعة أكس)، جهاز اقتباس اشارات القلب والدماغ والعضلات والعين وغيرهم.

2- الأجهزة العلاجية

منظم ضربات القلب، مزيل الرجفان (جهاز الصدمة الكهربائية)، المناظير الطبية، جهاز غسيل الكلى (الكلية الصناعية)، القلب الاصطناعي، جهاز المعالجة بالكوبالت، الاوعية الاصطناعية وغيرهم الكثير..