الهندسة الطبية الحيوية هي واحده من اهم التخصصات الهندسية في كلية الهندسة التي تهتم بتطوير المعرفة بالطب والهندسة وعلم الأحياء، وتحسين صحة الإنسان عن طريق بعض الأنشطة التي تدمج العلوم الطبية الحيوية والممارسة السريرية مع العلوم الهندسية.
يعتبر مهندس الطب الحيوي جزء من فريق الرعاية الصحية التي تضم ممرضات وأطباء وفنيين، ويتم استدعاؤه لتصميم الأجهزة والأدوات، وتطوير إجراءات جديدة، أو عمل بحوث لاكتساب المعرفة اللازمة لحل المشكلات.
وفي هذا المقال سوف اشرح لك تخصص هندسة طبية حيوية وماهي اقسامها ومجالاتها واهم تخصصاتها وجميع المعلومات لمعرفة مستقبل دراسة هذا التخصص الرائع.
List of Topics
1 ماهي الهندسة الطبية الحيوية ؟
الهندسة الطبية الحيوية هي مجال هندسي يطبق مبادئ من الهندسة والعلوم الفيزيائية لحل المشكلات في المجال الطبي. فهو يجمع بين الهندسة وعلم الأحياء لإنشاء وتطوير الأجهزة والعمليات والأنظمة المستخدمة في تشخيص الحالات الطبية وعلاجها. تشمل أمثلة الهندسة الطبية الحيوية الأطراف الصناعية ، والتصوير الطبي ، والميكانيكا الحيوية ، وهندسة الأنسجة ، والروبوتات الطبية.
تعتبر الهندسة الطبية منهج لتطبيق المبادئ الهندسية، ومفاهيم التصميم على البيولوجيا والطب لأغراض الرعاية الصحية، وتشمل نطاق مهندس الطب الحيوي إدارة المعدات الطبية الحالية بالمستشفيات والالتزام بمعايير الصناعة المتعلقة بها.
ويتضمن ذلك الاختبار الروتيني والصيانة الوقائية وتقديم توصيات بخصوص المعدات، ويستطيع المهندس الذي يعمل في هذا المجال القيام بالعديد من الأعمال الهامة أهمها ما يلي:
- تطوير نماذج حاسوبية/رياضية من أجل دراسة علم وظائف الأعضاء.
- تصميم أنظمة الكمبيوتر والمعلومات من أجل مراقبة المرضى.
- البحث بمجال الميكانيكا الرياضية والحيوية وتحسينها الأداء البشري.
- تطوير وتصميم المواد الحيوية المتقدمة.
- البحوث والتطورات بمجال أنظمة التطوير الطبي بالتصوير المقطعي أو الموجات فوق الصوتية أو التصوير بالرنين وغيرهم.
- العمل على تطوير وتصميم أجهزة تنظيم ضربات القلب، والمفاصل، والساقين، والذراعين، وأكسجين الدم وغيرهم.
- الأجهزة المخصصة الاستخدامات العلاجية.
- تطوير استراتيجيات جديدة من أجل اتخاذ القرارات السريرية وفقًا للأنظمة الخبيرة والذكاء الاصطناعي.
2 ماهي أقسام هندسة الطبية الحيوية ؟
تتعدد وتتنوع أقسام الهندسة الحيوية، ومهندسي الطب الحيوي حيث أن لكل منهم اختصاص معين كما يلي:
الكيمياء الحيوية
يركز مهندسي الكيمياء الحيوية على الأنظمة المجهرية وهياكل الخلايا من أجل معالجة النفايات البيولوجية، وإنشاء منتجات للمعالجة وغيرهم من المنتجات الأخرى.
الأجهزة الحيوية
يستخدم مهندسي الأجهزة الحيوية علوم الكمبيوتر والإلكترونيات ومبادئ القياس من أجل تطوير أدوات لكي يتم استخدامها في تشخيص وعلاج المشاكل الطبية.
المواد الحيوية
يقوم مهندسي المواد الحيوية بدراسة المواد المصممة معمليًا للاستخدام بالأجهزة الطبية أو التي تحدث بصورة طبيعية.
الميكانيكا الحيوية
تعتمد دراسة مهندسي الميكانيكا الحيوية على الديناميكا الحرارية ومجموعة من الأنظمة الأخرى من أجل حل المشاكل الطبية أو البيولوجية.
الهندسة الوراثية
يقوم المهندسين الذين يعملون بمجال الهندسة الوراثة بتغيير التركيب الجيني للكائن الحي بواسطة تقنية حمض الديوكسي كتطوير المحاصيل الغذائية المدعمة بالفيتامينات لوقاية البشر من الأمراض.
إعادة التأهيل
يقوم مهندسي إعادة التأهيل بتطوير الأجهزة التي بإمكانها مساعدة الأشخاص الذين يتعافون من الإعاقات الإدراكية أو الجسدية أو التأقلم معها.
فيزيولوجياء الأنظمة
يعتمد علماء فيزيولوجيا الأنظمة في عملهم على استخدام الأدوات الهندسية من أجل فهم طريقة عمل الأنظمة البيولوجية، والاستجابة اتجاه التغيرات الحادثة ببيئتهم.
3 هل دراسة هندسة طبية حيوية صعب ؟
الهندسة الطبية الحيوية ليست أكثر صعوبة من أي مجال آخر من مجالات الهندسة حيث يبدأ جميع طلاب الهندسة في دراسة أساسيات الرياضيات والفيزياء بأول عامين، وبمجرد أن يتخرج الفرد بشهادته، يكون عمل مهندس الطب الحيوي صعبًا بعض الشيء بالنسبة له نظرًا لكونه تجربة جديدة بالنسبة له، ولكنه ليس مرهقًا أو صعبًا بشكل خاص.
هل تخصص الهندسة الطبية الحيوية لها مستقبل؟
نعم بالفعل، فتخصص الهندسة الطبية له مستقبل باهر حيث ينفجر ذلك المجال بالعديد من الأفكار والمهنيين الشباب الحريصين على تنفيذها داخل بيئة حقيقية، ويعتبر ذلك المجال في الحقيقة واحدًا من المجالات الهندسية السريعة في النمو مع الجهد المبذول من أجل تحسين النتائج الطبية باستخدام التكنولوجيا الحديثة.
4 ما أهمية الهندسة الطبية الحيوية ؟
دراسة تخصص الهندسة الطبية الحيوية لها أهمية كبير في حياتنا، حيث أنها تقوم بما يلي:
- تصميم المعدات وعمل العمليات الطبية التي تحسن من صحة الإنسان وتشمل أجهزة ضربات القلب ومراقبة جلوكوز الدم والأطراف الصناعية.
- إحداث تقدم سريع بالأعضاء الاصطناعية والأذرع الإلكترونية و المعدات الطبية المنقذة لحياة الإنسان، وتوفير الأدوية والأجهزة والآلات التي تساعد الأطباء في تشخيص وعلاج المرضى الذين يعانون من إعاقات أو أمراض أو إصابات.
- يمكن لمهندسي الطبية الحيوية من خلال خبرتهم التي تشمل علم الأحياء ووظائف الأعضاء والرعاية الصحية والهندسة والميكانيكا الجمع بين مهاراتهم المتنوعة من أجل إيجاد حلول لقضايا الصحة المستمرة بالعالم، وبالتالي يساهم في تغيير طريقة علاج المرضى وخفض تكلفة الرعاية.
5 ماهي شروط دراسة بكرليوس هندسة الطبية الحيوية ؟
يجب توافر بعض الشروط من أجل التمكن من التقديم لدرجة البكالوريوس بالهندسة الطبية الحيوية، ومنها ما يلي:
- حصول المتقدم على شهادة الثانوية العامة .
- ان يكون معدل الثنوية العامة اكبر من 90% وتختلف نسبة القبول للمعدل باختلاف الجامعه .
- ان يكون الطالب حاصل على شهاده التوفيل في اللغة الانجليزية .
- ان يتمكن من اجتياز اختبار القبول في حال كانت الجامعه لاتقبل الطالب الى باختبار للمواد العلمية .
- تقديم كافة المستندات المطلوبة والتي تطلبها الجامعات أثناء التقديم.
هذه هي اهم الشروط التي يجب ان تتوفر لديك لكي تتمكن من دراسة هذا التخصص اما اذا انت تريد ان تتعرف على المتطلبات او الصفات التي يجب ان تتوفر فيك لدراسة هذا التخصص فهيا الاتي .
ماهي الصفات الشخصية لدراسة هندسة طبية حيوية ؟
هناك بعض الصفات الشخصية التي يجب تتوفر في مهندسين الطب الحيوي ، ومنها ما يلي:
- التميز العلمي.
- الدقة.
- الأمانة.
- القدرة على القيام بالبحث العلمي.
- التخرج من المسار العلمي بالثانوية العامة.
- تحمل المسؤولية.
- حب مساعدة الناس والمرضى.
- التركيز والانتباه.
- التفكير الناقد واستعمال العقل ومهارات التفكير المنطقي.
- التعلم الذاتي والتطور.
- مهارات تنسيقية.
- صنع القرار.
- حل المشاكل المعقدة.
- مستوى جيد جدًا بالعلوم أو المواد العلمية.
6 ما الفرق بين الهندسة الطبية الحيوية والهندسة الحيوية ؟
تتشابة تخصصات الهندسة الطبية الطبية والهندسة الحيوية مثل المبادئ الهندسية بالرعاية الصحية ومجالات العلوم الطبية، ووجود صلة بين المفاهيم التي يتم تدريسها بكلا التخصصين، وأماكن العمل تبدو مشتركة إلا أنه هناك بعض الاختلافات بينهما، أهمها ما يلي:
- تقتصر الهندسة الطبية الحيوية : على العلوم الطبية فقط بينما تشمل الهندسة الحيوية جميع العلوم البيولوجية.
- ايضا تركز على الجانب التطبيقي العملي خاصة مجال الرعاية الصحية بينما تركز الهندسة الحيوية على النظريات العامة التي يتم تطبيقها بمجالات العلوم الطبيعية المختلفة.
- تغطي الهندسة الحيوية : موضوعات على نطاق واسع والأدوية والزراعة والموارد الطبيعية بينما تختص الهندسة الطبية الحيوية بالجانب الطبي والرعاية الصحية بشكل كبير، وتهدف إلى تحسين صحة الإنسان بشكل كبير.
7 ماهي مجالات عمل الهندسة الطبية الحيوية ؟
مجالات عمل الهندسة الطبية الحيوية متنوعة ومنها ما يلي:
- المستشفيات.
- مراكز ومؤسسات البحث العلمي.
- مصانع الأدوية.
- المختبرات.
- شركات الإلكترونيات الطبية.
- القطاع الأكاديمي.
- المراكز والعيادات الطبية.
ما هي وظائف الهندسة الطبية الحيوية ؟
تتعدد وظائف الهندسة الطبية الحيوية وتختلف مجالات العمل التي يمكن للمهندسين العمل بها بعد التخرج ومن اهم وظائف الهندسة الطبية الحيوية ما يلي:
- إدارة المستشفيات.
- صيانة الأجهزة الطبية.
- دراسة المرض الذي يتعرض له الإنسان.
- تركيب الأطراف الصناعية.
- التأكد من فاعلية وأمان الأجهزة الطبية قبل القيام ببيعها.
- تحليل المشاكل البيولوجية المتعلقة بالأدوية.
كم راتب مهندس الطب الحيوي ؟
يصل متوسط راتب المهندس الطب الحيوي إلى حوالي 400 دولا سنويًا، ويزداد الراتب وفقًا التقدم بالعمل، وسنوات العمل والشهادات العلمية والمهارات الإضافية.
8 سلبيات وإيجابيات هندسة طبية حيوية
الهندسة الطبية لها إيجابيات وسلبيات كثيرة، وسوف نقوم بتوضيحهم فيما يلي بالتفصيل.
الإيجابيات
إيجابيات تخصص الهندسة الطبية الحيوية كثيرة ومتنوعة ومنها ما يلي:
- إيجاد علاج للامراض المستعصية.
- تقديم حلول للقضايا التي يعاني منها الطب.
- مساعدة الطبيب في فهم الاجهزه الحيوية والطبية.
- عمل تقارير عن استخدام الاجهزه الحيوية والطبية.
- صيانة واداره المعدات الحيوية والطبية.
- والكثير , من الايجابيات الرائعة في هذا التخصص.
- مرتبات ممتازه .
السلبيات
بالرغم من تعدد إيجابيات الهندسة الطبية الحيوية إلا أنها بعض السلبيات أهمها ما يلي:
- التكلفة : غالبًا ما تتطلب الدراسات الطبية موارد مالية كبيرة ، وقد تكون هناك تكاليف كبيرة مرتبطة بتجنيد المشاركين وتعويضهم.
- مخاوف أخلاقية : يمكن أن تشمل الدراسات الطبية اختبار العلاجات أو الأدوية على المشاركين من البشر ، وهناك اعتبارات أخلاقية يجب تقييمها قبل بدء الدراسة.
- الالتزام بالوقت : قد تستغرق الدراسات الطبية فترة زمنية ممتدة حتى تكتمل ، وقد يتطلب ذلك التزامًا كبيرًا بالموارد.
- المخاطر : قد تنطوي الدراسات الطبية على تعريض المشاركين لمخاطر ، مثل الآثار الجانبية للأدوية أو العلاجات التي يتم اختبارها.
- التعقيد: قد تكون الدراسات الطبية شديدة التعقيد بطبيعتها ، وتتطلب دراسة متأنية في تطوير الدراسة وتنفيذها.
- جمع البيانات : تتطلب الدراسات الطبية جمع البيانات من المشاركين ، والتي يمكن أن تستغرق وقتًا طويلاً ومهمة صعبة.
- الامتثال : يجب أن تمتثل الدراسات الطبية للقوانين واللوائح المعمول بها ، والتي قد تزيد من تعقيد الدراسة.
- الخصوصية : يجب أن تمتثل الدراسات الطبية لقوانين وأنظمة الخصوصية ، مما قد يزيد من تعقيد الدراسة.
9 كم عدد سنوات دراسة الطبية الحيوية ؟
يستطيع الفرد أن يصبح مهندس بالهندسة الطبية الحيوية عند حصوله على درجة البكالوريوس التي تستغرق 4 أعوام على الأقل من الدراسة حيث يمكنك دخول القوى العاملة بدرجة البكالوريوس فقط أو استكمال درجة الماجستير بالمجال لاحقًا حسب رغبتك إذا كنت ترغب في التقدم لمناصب رفيعة المستوى بمؤسستك.
10 ما الخطة الدراسية لدراسة الهندسة الطبية الحيوية ؟
تركز الخطة الدراسية في الهندسة الطبية الحيوية على تعليم الطالب العلاقة القوية بين الطب والهندسة والجمع بين المهارات الهندسية والتصميم والعلوم البيولوجية والطبية للفهم والتغيير والتحكم بالأنظمة الحيوية وتصنيع وتصميم منتجات بإمكانها تشخيص ومراقبة حالات المرضى وعلاجهم.
تختلف الخطة الدراسية لدراسة هذا التخصص ولاكني سوف اوضح لك مواد الهندسة الطبية الحيوية التي سوف تتعلمها في هذا التخصص .
ما هي مواد هندسة طبية حيوية ؟
تجمع مواد الهندسة الطبية الحيوية بين المفاهيم الهندسية والطبية وكل التخصصات سوف تدرس هذه المواد بالرغم من تخصصاتهم المختلفة، ومنها ما يلي:
- العلوم السياسية.
- التكنولوجياء الطبية.
- التربية الوطنية.
- حقوق الإنسان.
- الإسعافات الأولية.
- المهارات الإدارية.
11 ماهي أفضل جامعات لدراسة الطبية الحيوية ؟
هناك مجموعة من الجامعات المميزة التي يمكن دراسة الهندسة الطبية الحيوية بها، ومنها ما يلي:
- جامعة ولاية بنسلفانيا
تقوم جامعة ولاية بنسلفانيا بتوفير طريقًا فريدًا إلى الطلاب ذوي التفكير العلمي حيث يهتم قسم الهندسة الطبية الحيوية بها بتقديم 4 تجمعات بتخصص الميكانيكا الحيوية والكيمياء الحيوية والتصوير الطبي والأجهزة والمواد الحيوية، وسعرها الصافي 24,220$ بالسنة.
- جامعة ولاية ويتشيتا
إن لجامعة ولاية ويتشيتا 9 برامج هندسية وتاريخ طويل لإنتاج المهندسين المتميزين بمجموعة من التخصصات، وسعرها الصافي 9.843$ بالسنة، بالإضافة إلى برنامجها من أجل الحصول على الدرجة العلمية بالهندسة الحيوية كما تقوم هذه الجامعة بتقديم شهادة بالعلوم الطبية الحيوية للطلاب الذي لديهم الرغبة في أن تظل خيارات حياتهم المهنية مفتوحة.
- جامعة وسط أوكلاهوما
تعمل هذه الجامعة أقصى ما في وسعها من أجل تأسيس شهادة معتمدة بالهندسة الطبية الحيوية بجوانب التخصص المميزة، وسعرها الصافي 10.954$ بالسنة، واشتهرت ببرامجها الهندسية الشعبية منذ فترة طويلة وإضافة درجة علمية عليا بذلك المجال.
- جامعة تكساس- أوستن
تعد هذه الجامعة واحدة من أفضل 10 كليات الهندسة بالبلاد، وتقدم كافة مرافق المختبرات الحديثة والموارد التكنولوجية التي يتوقعها الفرد من برامج الهندسة الطبية الحيوية، وسعرها الصافي 16.832$ بالسنة.
12 شروط التقدم لدرجة الماجستير في الهندسة الطبية
لدراسة ماجستير الهندسة الطبية يجب ان تتوفر فيك العديد من الشروط وهيا ما يلي :
- ان يكون حاصل علئ شهاده البكرليوس من جامعات معتمده .
- ان يكون المعدل التراكمي لشهاده البكرليوس اكبر من 80% .وتختلف نسبة القبول من جامعه الى اخرى.
- ان يكون حاصل على شهاده التوفيل في اللغة الانجليزية.
- ان يكون حاصل على شهادات خبره في المجال.
تخصصات ماجستير الهندسة الطبية الحيوية
يسعى الكثير من الطلاب إلى تقديم طلب للالتحاق ببرامج الهندسة الطبية لدرجة الماجستير ، حيث يمكنهم الاطلاع على بعض البرامج المتاحة كما يلي:
- ماجستير في الهندسة الطبية الحيوية.
- ماجستير بالهندسة الكهربائية.
- ماجستير العلوم في التكنولوجيا الحيوية والهندسة الطبية الحيوية.
- ماجستير في علوم وهندسة المواد والمواد الحيوية.
- ماجستير العلوم في الزراعة الحيوية وهندسة الأنسجة.
- بكالوريوس العلوم في الهندسة الطبية الحيوية.
13 شروط التقديم لدرجة الدكتوراة بالهندسة الطبية الحيوية
هناك بعض الشروط التي يجب توافرها للتمكن من الحصول على درجة الدكتوراة بالهندسة الطبية الحيوية، ومنها ما يلي:
- أن يكون المتقدم مساعًا باحثًا حال على الماجستير أو معيدًا أو مدرسًا مساعدًا.
- ان يكون متوافق معا الشروط الخاصة بالبعثات الدولية.
- ان يكون حاصل علئ شهادات البكرليوس والماجستير بتقدير جيد جدا .
- حاصل على الماجستير بتخصص البعثة.
14 شروط الحصول على درجة بروفيسور (أستاذ دكتور) بالهندسة الطبية الحيوية
هناك بعض الشروط التي يجب توافرها من أجل الحصول على درجة بروفيسور بالهندسة الطبية الحيوية، ومنها ما يلي:
- الحصول على درجة دكتوراة معترف بها دوليًا بمجال التخصص.
- العديد من سنوات الخبرة.
- وفرة بالأبحاث القيمة المنشورة والريادة بالنشاط البحثي المبتكر والمشرف.
- القدرة على استخدام الكمبيوتر للأغراض الأكاديمية.
- الاندماج مع فريق العمل لعمل أقسام جديدة.
15 من هي الشركات الرائدة في الهندسة الطبية الحيوية ؟
هناك مجموعة من الشركات الرائدة بمجال الهندسة الحيوية على المستوى العالمي، ولديها إيرادات عالية، ومنها ما يلي:
- GE Healthcare.
- Dräger.
- Stryker.
- Siemens Healthcare.
- Medtronic.
- Samsung Healthcare.
- Philips Healthcare.
- Maquet.
- Stryker.
الهندسة الطبية الحيوية من أهم وأبرز المجالات في عالمنا، والتي يطمح إليها الكثيرين لما لها من مميزات كثيرة ومستقبل باهر ومشرق بالإضافة إلى تعدد مجالاتها والشركات التي تختص بها.
16 الخلاصة
وهكذا نكون قد تعرفنا على الهندسة الطبية الحيوية التي تركز على تطبيق المبادئ والتقنيات الهندسية لفهم وتحسين تصميم وأداء الأنظمة البيولوجية.
يجمع هذا المجال متعدد التخصصات بين الهندسة وعلم الأحياء وعلم وظائف الأعضاء وعلم التشريح لدراسة الأنظمة البيولوجية وهيكلها وسلوكها لتصميم وتطوير الأجهزة والأدوات والأنظمة الطبية لتحسين الرعاية الصحية ونوعية الحياة.
يشارك مهندسو الميكانيكا الحيوية في البحث والتصميم والتطوير واختبار الأجهزة والأنظمة الطبية ، وكذلك في تحليل وعلاج الاضطرابات العضلية الهيكلية والعصبية والعضلية والقلب والأوعية الدموية.
لذا تجد لمهندسين الميكانيكا الحيوية اهمية اكبيره لما لهم اهمية في تطوير الطب و المعدات الطبية لحل المشاكل التي يواجهها الطبيب في التشخيص والعلاج.
17 المراجع
Biomedical_engineering | wikipedia.
biomedical engineering | waterloo university.
what is biomedical engineering | catholic university.
How To Become a Biomedical Engineer | grand canyon university.
