معرفی گرایش بیومکانیک در مهندسی پزشکی
گرایش بیومکانیک یکی از شاخه‌های مهم و جذاب مهندسی پزشکی است که به مطالعه و تحلیل رفتار مکانیکی بدن انسان و سایر موجودات زنده می‌پردازد. این گرایش با ترکیب علوم مهندسی مکانیک، فیزیک، زیست‌شناسی و پزشکی، به درک بهتر عملکرد سیستم‌های زیستی و طراحی تجهیزات و فناوری‌های نوین در حوزه سلامت کمک می‌کند.
اهداف گرایش بیومکانیک
اهداف گرایش بیومکانیک شامل تحلیل حرکت و نیروهای وارد بر بدن در شرایط مختلف، طراحی و توسعه ابزارها و تجهیزات پزشکی با کاربردهای ارتوپدی، پروتزها و ایمپلنت‌ها، بهبود کیفیت زندگی افراد از طریق ایجاد فناوری‌های کمک‌حرکتی و درمانی، و ارائه راه‌حل‌های مهندسی برای مسائل زیستی و پزشکی است. این اهداف با هدف بهبود سلامت و ارتقای فناوری‌های پزشکی، به کاربرد اصول مکانیک در حل چالش‌های زیستی و درمانی تمرکز دارند.
حوزه‌های تخصصی گرایش بیومکانیک
بیومکانیک حرکت:
- بررسی حرکات بدن انسان در فعالیت‌های مختلف.
- تحلیل نیروها و فشارها در مفاصل و استخوان‌ها.
- کاربرد در طراحی تجهیزات ورزشی و توانبخشی.
طراحی پروتزها و ارتزها:
- طراحی و ساخت اندام‌های مصنوعی (پروتز) و تجهیزات حمایتی (ارتز).
- بهینه‌سازی مواد و طراحی‌های مناسب برای کاهش وزن و افزایش کارایی
بیومکانیک بافت‌ها:
- تحلیل رفتار مکانیکی بافت‌های زیستی مانند استخوان، عضله و پوست.
- مطالعه آسیب‌ها و بیماری‌های مرتبط با بافت‌ها.
مدل‌سازی و شبیه‌سازی:
- استفاده از نرم‌افزارهای مهندسی برای شبیه‌سازی رفتار بدن تحت شرایط مختلف.
- طراحی ایمپلنت‌ها و تجهیزات درمانی با استفاده از مدل‌سازی کامپیوتری.
مهندسی توانبخشی:
- طراحی ابزارها و سیستم‌هایی برای کمک به افرادی که دچار ناتوانی حرکتی هستند.
- توسعه اسکلت‌های بیرونی (Exoskeletons) و ویلچرهای پیشرفته.
دینامیک سیالات زیستی:
بررسی حرکت مایعات بدن مانند خون در سیستم‌های گردش خون.
کاربرد در طراحی استنت‌ها، دریچه‌های قلبی و پمپ‌های پزشکی.
فرصت‌های شغلی در گرایش بیومکانیک
- بیمارستان‌ها و مراکز درمانی
تحلیل و مشاوره در زمینه توانبخشی و ارتوپدی.
همکاری در طراحی و نصب تجهیزات حرکتی.
- شرکت‌های تجهیزات پزشکی
طراحی و تولید ایمپلنت‌ها، پروتزها و دستگاه‌های کمک‌حرکتی.
توسعه فناوری‌های نوین در حوزه ارتوپدی و بیومکانیک.
- مراکز تحقیقاتی
مدل‌سازی و شبیه‌سازی رفتار مکانیکی بدن.
پژوهش در زمینه بیماری‌ها و آسیب‌های مرتبط با بیومکانیک.
- صنایع ورزشی
طراحی تجهیزات و ابزارهای ورزشی برای بهبود عملکرد ورزشکاران.
تحلیل بیومکانیکی برای کاهش احتمال آسیب.
- صنعت توانبخشی
توسعه سیستم‌های هوشمند برای کمک به بیماران ناتوان.
طراحی ربات‌های کمک‌حرکتی و اسکلت‌های بیرونی