تعريف مهندسي پزشكي
مهندسي پزشكي يا مهندسي زيست پزشكي (به انگليسي: Biomedical engineering) به دنبال ايجاد ارتباط منطقي بين علوم مهندسي و دانش پزشكي است.
تا پيش از سده بيستم ميلادي تشخيص و درمان در زمان بيماري بر پايه بررسي حالات بيمار، بررسي سندرم‌ها و عارضه‌هاي مربوط و ارائه مجموع‌هاي از روش‌هاي شناخته شده مبتني بر تجويز دارو يا اعمال برخي عمل‌هاي جراحي صورت مي‌گرفت. اما در اوايل سده بيستم و در اوج آن در دهه‌هاي ۳۰ و ۴۰ مفهوم تازه‌اي در پزشكي مطرح شد. بر اين اساس، ساختار بدن انسان به مشابه يك نظام بسيار هماهنگ مهندسي فرض و بيماري به عنوان عامل بي‌نظمي در اين ساختار مطرح شد. به اين ترتيب دانشي به عنوان مهندسي پزشكي بنيان‌گذاري شد كه زمينه فعاليت آن بررسي ساختار بدن انسان به صورت سامانهيك، كشف قوانين فيزيكي و معادلات رياضي حاكم بر اجزاء سامانه، فهم اندركنش بين آنها، مدل‌سازي اين فرايندها و بررسي تأثير بيماري بر روي اين ساختار منظم و به تبع آن ارائه روش‌هاي تشخيصي و درماني مفيدتر براي بهبود بيماري‌ها بود.
در مهندسي پزشكي با تلفيقي از علوم مهندسي برطرف كردن نيازهاي پزشكي در زمينه ساخت و نگهداري تجهيزات و نيز ساخت ابزارهاي پزشكي براي كاربردهاي پيشگيري، تشخيص و درمان بيماري‌ها مد نظر است. اين رشته كاربرد علوم فني و مهندسي در ياري‌رساندن به پزشكان در تشخيص و درمان بيماري‌ها است.
مهندسي پزشكي يكي از تازهترين رشته‌هايي است كه قدم به عرصه دنياي فناوري جهاني نهاده و اين رشته بدين منظور شكل يافته تا پزشكان را در تشخيص و درمان ياري دهد. مهندسي پزشكي دقت و تنوع در تشخيص را گسترش داده‌است به‌طوري‌كه تشخيص بدون دستگاه‌ها امكان‌پذير نيست. تاكنون دستگاه‌هايي از جمله EEG ،ECG ،MRI ،CT-Scan كمك بسيار بزرگي به پزشكي نموده‌اند و هم راستاي وسايل تشخيصي وسايل و ملزومات درماني گسترش يافته تا بيماران را به گونه‌اي تحت درمان قرار گيرند كه مي‌توان سمعك، ونتيلاتور، دياليز (تراكافت)، فراصوت (اولتراسوند) و كاربردهاي گوناگون ليزر را نام برد.
مهندس پزشكي در گام‌هاي اوليه ۱) بهره‌برداري، ۲) تعمير، ۳) پشتيباني و ۴) نگهداري و ۵) تنظيم و استانداردسازي دستگاه‌ها را انجام مي‌دهد و در مراحل بالاتر ۶) توسعه، ارتقاء و بهبود دستگاه‌هاي پزشكي يا حتي مي‌تواند به ۷) طراحي و ساخت يك دستگاه اقدام كند. در اين رشته به علت نوآوري گسترده‌اي كه صورت مي‌گيرد شاخه‌هاي تازه‌اي از مهندسي پزشكي سازمان مي‌گيرند كه شرح كوتاهي از زيرشاخه‌هاي اين رشته ذكر شده‌است.
محتويات
- ۱گرايش‌ها
- ۲جستارهاي وابسته
- ۳پانويس
- ۴منابع
- ۵پيوند به بيرون
گرايش‌ها[ويرايش]
مهندسي پزشكي رشته‌اي متشكل از گرايش‌هاي گوناگون مهندسي و علوم پزشكي است. در نتيجه پيدايش گرايش‌هاي تازه اين رشته دور از انتظار نخواهد بود. هم‌اكنون در ايران در مقاطع گوناگون آموزش عالي گرايش‌هاي زير تدريس مي‌گردند:
- مهندسي پزشكي باليني
- بيوالكتريك
- بيومكانيك
- بيومواد
- مهندسي بافت
- پردازش تصاوير پزشكي
- مهندسي توانبخشي
- مهندسي ورزش
- مدل‌سازي سامانه‌هاي فيزيولوژيكي
- ابزار دقيق در مهندسي پزشكي
مهندسي پزشكي در ايران[ويرايش]
نام اين رشته به خوبي انتخاب شده و تركيبي صحيح از دو گروه رياضي و تجربي است. مهندسي و پزشكي همكاري مطلوب و شايسته‌اي را در كمك به بيماران و پزشكان آغاز كرده‌اند و در اين راه گام‌هاي مؤثري برداشته شده‌است كه هر روزه بسياري از خبرهاي آن را در رسانه‌هايي شنيده‌ايد با توجه به گسترش روزافزون سامانه‌هاي مهندسي در حيطه بهداشتي و پزشكي، تربيت و وجود نيروي انساني متخصص و متبحر كه آشنا به وسايل و تجهيزات پزشكي امري ضروريست.
كم‌ترين و بيشترين زمان مجاز دوره كارشناسي مهندسي پزشكي در سه گرايش بر پايه آئين‌نامه‌هاي دوره كارشناسي شوراي عالي برنامه‌ريزي است.
شمار كل واحدهاي درسي در طول دوره ۱۴۰ واحد است كه شامل دروس عمومي، پايه، اصلي، تخصصي و اختياري، به شرح زير است:
- دروس عمومي ۲۰ واحد
- دروس پايه ۲۶ واحد
- دروس اصلي ۴۷ واحد
- دروس تخصصي ۴۷ واحد
گرايش‌ها و جهت‌گيري‌هاي كاري رشته مهندسي پزشكي، واقعاً گسترده است و زمينه‌هاي گوناگوني از الكترونيك و پردازش سيگنال و مباحث نرم‌افزاري گرفته تا طراحي، ساخت، راه‌اندازي، نصب و تعمير دستگاه‌ها و قطعات پزشكي يا اندام مصنوعي، همچنين مواد به كار رفته در اين وسايل را شامل مي‌شود. جدا از اين توضيحات، زمينه‌هاي كاري اين رشته را مي‌توان به ۳ بخش كلي تقسيم كرد:
طراحي و ساخت[ويرايش]
- طراحي و ساخت دستگاه‌هاي آزمايشگاهي و الكترونيكي و تجهيزات مربوط به آنها، مانند وسايل مخصوصي كه با روش‌هاي خاص، عناصر موجود در يك نمونه (مانند نمك خون و…) را به طرز دقيقي اندازه‌گيري كند مانند اسپكتروفتومتر كه با روش‌هاي نويني كار مي‌كنند.
- طراحي و ساخت بخش‌هاي مكانيكي و برقي سامانه‌هاي تصويرگر پزشكي، مانند سامانه‌هاي سونوگرافي، راديوگرافي، سي‌تي اسكن و ديگر دستگاه‌هاي كه تصاوير ثابت يا محركي را از بسياري از بخش‌هاي بدن به نمايش مي‌گذارند.
- طراحي و ساخت سامانه‌هاي اندازه‌گيري پزشكي و بيمارستاني، مانند دستگاه‌هاي دريافت كنندة سيگنالهاي مغزي (الكتروانسفالوگرام).
- طراحي و ساخت قطعات و اندام مصنوعي بدن و موادي كه در طول، تشخيص، درمان بيماري‌ها به كار مي‌رود.
تعمير و نگهداري و بهينه‌سازي[ويرايش]
از ديگر زمينه‌هاي كاري مهندسي پزشكي تعمير، نصب، راه‌اندازي و نگهداري وسايل مورد نياز است و البته واضح است كه اين نيروي مجرب بايد داراي اطلاعات كافي در مورد قطعات و جزئيات كار آن وسيله يا دستگاه باشد. در كنار اين موارد، مسئله بهينه‌سازي يا تلفيق دستگاه‌ها و عملكرد آنها نيز مطرح است. پروژه كنترل كامپيوتري فشار خون، يا پروژه سه‌بعدي‌سازي تصوير دستگاه MRI، جزء همين بهينه‌سازي‌ها هست. دامنه كاربري اين زمينه چنان گسترده است كه اكنون سالانه چندصد مقاله در معتبرترين نشريات جهاني مهندسي پزشكي در اين زمينه چاپ مي‌شود و بيشترين شمار پروژه‌ها بر روي موضوع تلفيق و بهينه‌سازي انجام مي‌شود.
تشخيص بيماري و درمان[ويرايش]
يكي از مهم‌ترين مباحث مطرح در زمينه پزشكي، بحث استفاده از ليزر در پزشكي (چه در تشخيص و چه در درمان) است. اصولاً ليزر از همان ابتدا با توجه به قابليت‌هاي منحصر به فردي كه داشت، به عنوان يك انتخاب خوب براي بهينه‌سازي عملكرد بسياري از سامانه‌ها بكار گرفته شده. استفاده از ليزر براي تشخيص ضايعات چشمي يا نمايش فشار خون در نازك‌ترين مويرگها يا سوراخ كردن يا ايجاد كانال مصنوعي در قلب، سوزاندن و بريدن برخي ضايعات دروني يا تومورهاي گوناگون و… روز به روز در حال افزايش است. بحث شبكه عصبي طبيعي و درمان انواع ضايعات عصبي مانند ضايعات نخاعي با كمك تحريكات الكتريكي و با كمك علم ژنتيك نيز از بحث‌هاي مهم و تازه رشته مهندسي پزشكي است.
كارشناسي مهندسي پزشكي، به نوعي هم خانواده همان رشته برق و الكترونيك است و اين قرابت و نزديكي حتي در دوره‌هاي كارشناسي ارشد و دكترا نيز تااندازه‌اي ادامه مي‌يابد؛ بنابراين يك دانشجوي مهندسي پزشكي در دوره كارشناسي تقريباً ملزوم به گذراندن تمامي دروس اصلي مجموعه مهندسي برق است و به همين خاطر، فارغ‌التحصيلان رشته مهندسي پزشكي مي‌توانند گرايش‌هاي كارشناسي ارشد مجموعه مهندسي برق را انتخاب كنند و همپاي مهندسين كنترل، مخابرات، قدرت و الكترونيك، به تحصيل در مقطع كارشناسي ارشد مهندسي برق بپردازند؛ بنابراين، عنوان مهندس پزشكي به هيچ عنوان نبايد باعث شود كه داوطلبان تصور كنند كه اين رشته بي‌ارتباط يا كم ارتباط با مباحث رياضي و مهندسي است، چون دانشجويان اين رشته به‌طور كامل با رياضيات مهندسي پيشرفته و فيزيك در ارتباطند و از سنگين‌ترين نوع رياضيات، به عنوان ابزار كار، دائماً بهره مي‌برند، تا آنجا كه دانشجويان اين رشته، تا دروس رياضيات مهندسي پيشرفته و معادله ديفرانسيل و فيزيك الكتريسيته، موج، ارتعاش و حركت را نگذرانند، قادر به گذراندن دروس چنداني در دانشگاه خود نيستند.
گرايش مهندسي پزشكي باليني[ويرايش]
مهندسي پزشكي باليني از رشته‌هاي تخصصي شاخه مهندسي پزشكي است كه مسئوليت پياده‌سازي فناوري پزشكي و بهينه‌سازي خدمات بهداشتي و درماني دارد. نقش مهندسي پزشكي باليني شامل آموزش و نظارت تكنسين تجهيزات پزشكي، همكاري با قانون‌گذاران و بازرسان بيمارستان‌هاي دولتي و دادن مشاورهٔ فني براي ديگر كاركنان بيمارستان مانند پزشكان، مديران، فناوري اطلاعات و…. مهندس پزشكي باليني. همچنين بر پايه تجربه‌هاي باليني خود به توليدكنندگان وسايل پزشكي در زمينه بهبود طراحي‌هاي آينده‌شان مشاوره مي‌دهد درحالي كه به عنوان ناظر بر پيشرفت قسمت‌هاي فني بيمارستان‌ها، الگوهاي خريد آنها را با توجه به بخش توليد راهنمايي مي‌كند.
توجه اصلي آنها بر اجراي عملي فناوري باعث شده كه مهندسين اين رشته بيشتر به سمت دوباره طراحي و پيكربندي دوباره گرايش پيداكنند. به عنوان «انقلابي» تحقيق و توسعه يا ايده‌هاي نابي كه مي‌توانند خود را براي سال‌هاي متمادي با پزشكي باليني وفق دهند؛ در حال حاضر در اين برهه زماني، بيشتر تلاش‌ها براي گسترش تأثير مهندسي پزشكي باليني در مسير زيست‌پزشكي نوين است. مهندس پزشكي باليني در نقش‌هاي گوناگون خود، ازآنجايي كه به هردو ديدگاه (توليد و مصرف‌كننده) «در خط مقدم» نزديك است و هم در ساخت و فرايند محصولات آموزش ديده‌است، به شكل يك «پل يا رابط» بين توليدكننده‌هاي محصولات پزشكي و مصرف‌كنندگان نهايي است. بخش‌هاي مهندسي پزشكي باليني بيمارستان‌هاي بزرگ گاهي اوقات نه تنها مهندسان زيست پزشكي را استخدام مي‌كنند، بلكه از مهندسين صنعتي / سامانه براي تحقيق در عمليات‌ها، عوامل انساني، تجزيه و تحليل هزينه، ايمني، و غيره كمك مي‌گيرند.
گرايش بيوالكتريك[ويرايش]
اين گرايش از مهندسي پزشكي دامنه بسيار گسترده‌اي را شامل مي‌شود اما در تعريفي كوتاه، بيوالكتريك را مي‌توان دانش استفاده از اصول الكتريكي، مغناطيسي و الكترومغناطيسي در زمينه پزشكي دانست؛ همچنين الگوبرداري از سامانه‌هاي بيولوژيكي در طراحي‌هاي نوين مهندسي نيز در حيطه اين علم قرار دارد. در واقع يك مهندس بيوالكتريك علاوه بر اين كه به تمام گرايش‌هاي مهندسي برق (به ويژه گرايش الكترونيك در مقطع كارشناسي و گرايش‌هاي كنترل و مخابرات در مقاطع بالاتر) با ديدگاهي از زمينه علم خود نظر دارد، از برخي از شاخه‌هاي مهندسي كامپيوتر و فناوري اطلاعات نيز در حيطه علم مهندسي پزشكي ياري مي‌جويد. هدف از ايجاد اين گرايش در مقطع كارشناسي، تربيت مهندسان الكترونيكي است كه با گذراندن واحدهاي درسي و آزمايشگاهي مانند فيزيولوژي، آناتومي و فيزيك پزشكي، به نوعي بلوغ ذهني و توانايي علمي در زمينه پزشكي دست يابند. دانشجويان پس از فراگيري علوم پايه مهندسي مانند رياضي و فيزيك و تااندازه كوتاهي علوم پايه پزشكي با مدارهاي الكتريكي و روش‌هاي به‌كار رفته در تجهيزات پزشكي مانند سامانه‌هاي تصويربرداري، سامانه‌هاي پرتوپزشكي، سامانه‌هاي به‌كار رفته در اتاق عمل و بخش‌هاي CCU و ICU و تجهيزات الكتريكي بكار رفته در بدن آشنا مي‌شوند. البته اين آشنايي‌ها محدود است و براي گرفتن اطلاعات بيشتر در اين زمينه، تحصيل در مقاطع بالاتر مورد نياز است. در حال حاضر بازار كار اين گرايش نسبت به ساير گرايش‌هاي مهندسي برق در جايگاه بهتري قرار دارد. بيشتر زمينه‌هايي كه يك مهندس بيوالكتريك در آن فعاليت مي‌كند عبارتند از:
- پردازش سيگنالهاي حياتي
- پردازش تصاوير پزشكي و سامانه‌هاي تصوير برداري
- پردازش صوت و گفتار و طراحي سامانه‌هاي گفتار درماني براي كمك به معلولين گفتاري
- مدل‌سازي سامانه‌هاي بيولوژيك
- طراحي بخش‌هاي الكترونيكي و كنترل اعضاء و اندام مصنوعي و ساخت وسايل توان بخشي
- ثبت سيگنالهاي حياتي و طراحي سامانه‌هاي تصويرگر بيمارستاني
- طراحي و ساخت سامانه‌هاي درماني و آزمايشگاهي پزشكي
اين گرايش در ايران از بازار كار خوبي برخوردار است.
گرايش بيومكانيك[ويرايش]
بيومكانيك به استفاده از مكانيك كلاسيك در زمينه‌هاي علوم زيستي مي‌پردازد. استفاده از قوانين ديناميك جامدات براي تحليل‌هاي حركتي؛ ديناميك سيالات براي ارزيابي جريان‌هاي درون محيط‌هاي زيستي؛ ترموديناميك و انتقال حرارت براي تحليل رفتارهاي سلولي و انتقال مواد و جرم بين موجود زنده و محيط و رباتيك براي خلق وسايل تشخيصي و درماني تازه نيازمند درك مسائل محيط‌هاي زنده از زاويهٔ مهندسي است. پيشرفت در اين شاخه به ساخت قلب مصنوعي، دريچه‌هاي قلب مصنوعي، مفاصل مصنوعي، ارتزها و پروتزها، ابزارهاي كمكي تشخيصي و جراحي، درك بهتر از عمليات و كاركرد قلب، ريه، شريانها، مويرگها، استخوانها، غضروفها، تاندونها، ديسك بين‌مهره‌اي و پيوندهاي سامانه اسكلتي-عضلاني بدن شده‌است.
گرايش بيومواد[ويرايش]
در اين رشته به‌طور معمول بر روي تهيهٔ مواد گوناگون مصنوعي و طبيعي، طراحي روش‌هاي ساخت و قالب‌گيري نهايي ماده و در نهايت اصلاح مواد براي كاربرد اختصاصي در پزشكي تحقيق صورت مي‌گيرد. توسعهٔ انواع مدل‌هاي وسايل پزشكي نيازمند انتخاب، ساخت و آزمايش مواد است كه لازمهٔ آن درك و فهم درست از شيمي و فيزيك مواد و شناخت محيط بيولوژيك بدن است. به عبارت ديگر بايد توجه داشت كه آيندهٔ علم بيومتريال در گرو توانائي ما در فهم كشفيات تازه در شيمي، فيزيك، بيولوژي و پزشكي است.
به‌طوركلي موارد استفادهٔ بيومتريال‌ها در جايگزيني و تعويض اعضاء و اندام‌هايي از بدن است كه بر اثر بيماري يا آسيب، كاربري خود را از دست داده‌اند تا از اين طريق جراحت يا بيماري اعضاء مذكور التيام پذيرد، كاربري و عمل آنها اصلاح شود و ناهنجاري يا وضعيت غيرطبيعي آنها تصحيح گردد.
كاربرد اين شاخه استفاده از بافت‌هاي زنده و مواد مصنوعي و كاشت آنها در بدن است. انتخاب مواد صحيح براي كاشت و پيوند در بدن انسان و يكي از حساس‌ترين و مشكل‌ترين عمليات مهندسي پزشكي است. آلياژهاي فلزي، سراميك‌ها، پليمرها و كامپوزيت‌ها از مواد مورد استفاده در كاشت بافت‌ها مصنوعي هستند، اين‌گونه مواد بايد غير سمي، غير سرطان‌زا و از نظر شيميايي غيرفعال و با دوام و داراي قدرت مكانيكي كافي باشند.
فارغ‌التحصيلان گرايش بيومواد با كارگيري مواد گوناگون مانند پليمرها و سراميك‌ها و كامپوزيت‌ها و مواد فلزي در بدن انسان و در تجهيزات پزشكي آشنا مي‌شوند.
با توجه به مطالب آموزش داده شده در طول دوران تحصيل دانشگاهي، به‌طور خلاصه توانايي‌هاي يك مهندس بيومتريال را مي‌توان بدين صورت برشمرد:
- آشنايي كامل با دانش توليد و كاربرد مواد شامل پليمرها، فلزات، سراميك‌ها و كامپوزيت‌ها.
- شناخت كافي در زمينهٔ برقراري ارتباط مواد با محيط بيولوژيك بدن مانند آناتومي و فيزيولوژي بافت‌هاي گوناگون بدن.
- روش‌هاي اصلاح سطح، پوشش‌دهي مواد و بهينه نمودن خصوصيات سطحي.
- آشنايي كامل با مبحث مهندسي بافت كه يكي از تازهترين دستاوردهاي بشر براي دستيابي به جايگزين‌هاي مصنوعي است.
- آشنايي با روش‌هاي نوين دارورساني و انتقال كنترل شده داروها به بدن. به عنوان مثال نحوهٔ انتقال طولاني مدت داروهاي ضدبارداري (نورپلنت).
- شناخت روش‌هاي تخريب پليمرها، خوردگي فلزات و اضمحلال سراميك‌ها.
- آشنايي با مبحث بيوسنسورها.
- آشنايي مقدماتي با اصول و عملكرد تجهيزات پزشكي و سامانه‌هاي آن.
گرايش مهندسي بافت[ويرايش]
اين گرايش بيشتر در زمينهٔ پزشكي و در گسترهٔ ميكروسكوپيك مي‌پردازد. در اين شاخه تخصص در آناتومي، بيوشيمي و مكانيك سلول‌ها و ساختارهاي درون سلولي براي درك بيشتر در فرايند بيماري توانايي داخل‌شدن به بخش‌هاي ويژه سلول لازم است. هدف اين شاخه كه در اواخر سده بيستم پايه‌گذاري شده‌است، بررسي و تهيه مدل‌هاي ايده‌آل از ماكرومولكول‌ها و ساختار سلولي است كه منجر به درك بهتر پديده‌هاي درون‌ياخته‌اي و همچنين فهم عميق‌تر مكانيسم تأثير عملكرد ناصحيح آنها در بروز حالات بيماري مي‌شود. به علاوه اين مدل‌ها سبب ارزيابي مؤثرتر فرضيه‌ها و نظريه‌هاي درماني مانند طراحي انواع پروتئين‌ها با خصوصيات منحصر به فرد ليگاند-رسپتوري مي‌گردد. از جمله اهداف ديگر اين شاخه، بررسي و مدل‌سازي ساختار سلول و فرايند بازيابي جراحات در بافت‌هاي آسيب‌ديده به منظور ارائه روش‌هاي درماني بهينه‌تر براي تقليل و رفع ضايعات بافتي و همچنين توليد نمونه‌هاي مصنوعي براي جايگزيني آنها است. به اين منظور علل و مكانيسم‌هاي تبديل سلول‌هاي بنيادي به بافت‌ها و ارگان‌هاي گوناگون بررسي و با استفاده از مدل‌هاي بدست آمده بافت‌هاي آسيب ديده ترميم يا در خارج از بدن به صورت مصنوعي توليد مي‌شود. از جمله اين بافت‌ها و ارگان‌ها مي‌توان به استخوان، غضروف، كبد، پانكراس، پوست و رگ‌هاي خوني اشاره كرد.
گرايش پردازش تصاوير پزشكي[ويرايش]
در اين رشته اطلاعات جمع‌آوري شده در تغييرات پديده‌هاي فيزيكي در بدن را با بهره‌گيري از فناوري تحليل پردازش الكتريكي و سرعت بالاي آن تجزيه و تحليل مي‌كنند و به صورت يك تصوير درمي‌آورند و اغلب اين تصاوير را مي‌توان با اعمال غيرتهاجمي (بدون آسيب) بدست آورد به نحوي كه هيچ اثر دردي براي بيمار نداشته باشد. در اين گرايش تهيه تصوير از اجزاء ايستاي بدن مانند استخوانها و بافت‌ها و ادغام ويژگي‌هاي منحصر به فرد حالت‌هاي گوناگون تصويربرداري مانند CT و MRI براي تهيه تصاوير گوياتر مانند تصاوير سه‌بعدي و همچنين ارائه الگوريتمهاي پردازشي براي مدل‌سازي بافت‌هاي سالم و ضايعات آنها براي ارائه روش‌هاي تشخيصي دقيق‌تر و غيرتهاجمي مورد بررسي قرار مي‌گيرد. همچنين بررسي فيزيولوژي و حركت بافت‌هاي ديناميك در بدن مانند قلب و عروق از طريق تصويربرداري عملكردي(Functional Imaging) و روش‌هاي بي‌درنگ (Real Time) و همچنين مدل‌سازي اين رفتارها در بافت‌هاي سالم و ناسالم در براي تشخيص بهتر ناهنجاري‌ها و تصويربرداري مولكولي به منظور بررسي موقعيت، ساختار و حركت مولكول‌ها (مانند مولكول‌ها و سلول‌هاي سرطاني) و توجيه اين حركات بر پايه الگوريتمهاي آماري و همچنين بررسي و مدل‌سازي مكانيسم‌هاي گوناگون حيات در سطح مولكولي به صورت غيرتهاجمي براي ارائه روش‌هاي درماني دقيق‌تر مانند طراحي آنتي‌بادي‌ها و رديابي آنها براي از بين بردن بهتر مولكول‌ها و سلول‌هاي مهاجم و تقليل آسيب به سلول‌هاي سالم بدن مورد نظر است.
گرايش مهندسي توانبخشي[ويرايش]
يك شاخه تازه و توسعه يافته مهندسي پزشكي است. متخصصان اين رشته به بالا بردن توانايي‌ها و بهبود بخشيدن به كيفيت زندگي افراد كمك مي‌كند و با توجه به پيشرفت فناوري به طراحي گجت‌هاي تازه و روش‌هاي نوين براي سكونت، ارتباط و… كمك مي‌نمايد. پس از ساخت دستگاه نيروسنج ايزومتريك با قابليت بيوفيدبك توسط ابوالفضل حاجي حسن‌خان، انقلابي در اين شاخه به وجود امد زيرا قدرت بيان كمي مقدار بهبود بيمار را بيان ميكرد
گرايش مدل‌سازي سامانه‌هاي فيزيولوژيكي[ويرايش]
در اين زمينه سعي مي‌شود با استفاده از قوانين موجود در مهندسي و روش‌هاي پيشرفته و ابزار لازم يك طرح كلي و جامع از ارگان‌هاي زنده، از باكتري گرفته تا انسان، تهيه مي‌كنند. در اين رشته براي تحليل اطلاعات حاصل از آزمايش‌ها و فرمول‌بندي كردن جزئيات فيزيولوژيكي با روابط رياضي، از مدل‌سازي كامپيوتري استفاده مي‌شود. سامانه‌هاي زنده داراي يك مجموعه بسيار با قاعده به همراه بازخورد براي كنترل خود هستند. ازجمله علومي كه با مدل‌سازي سامانه‌هاي بيولوژيكي در بستره مهندسي پزشكي با يك فرمت تازه مي‌توان تحليل كرد علوم پزشكي مشرق زمين است في‌الجمله طب سنتي ايران و چين كه گستره‌اي از پارامديك دست نيافته‌است و شايد به علت قدمتش با پزشكي نوپاي غربي همپا نشده و سرشار از رموز و اسرار است.
گرايش ابزار دقيق در مهندسي پزشكي[ويرايش]
كاربردي است از الكترونيك در تشخيص و بررسي ساختار بيماري‌ها، رايانه‌ها بخش اصلي اين گرايش را بر عهده دارند سامانه‌هاي تصوير پزشكي به وسيله مهندسان اين رشته ساخته مي‌شوند.