معرفی گروه

معرفی گرایش‌های مهندسی پزشکی

مهندسی پزشکی-بیوالکتریک

مهندسی پزشکی گرایش بیوالکتریک یکی از پیشرفته‌ترین و میان‌رشته‌ای‌ترین شاخه‌های مهندسی پزشکی است که در تقاطع علوم مهندسی، زیست‌پزشکی و فناوری اطلاعات قرار دارد. این گرایش به مطالعه، طراحی و توسعه سیستم‌ها و ابزارهایی می‌پردازد که برای درک بهتر فرآیندهای زیستی، تشخیص بیماری‌ها، پایش وضعیت سلامتی و بهبود درمان استفاده می‌شوند. بیوالکتریک با استفاده از اصول مهندسی برق، الکترونیک و مخابرات در کنار دانش زیستی و پزشکی، به تحلیل و پردازش سیگنال‌های زیستی (مانند ECG، EEG و EMG)، طراحی و توسعه دستگاه‌های پزشکی پیشرفته مانند سیستم‌های تصویر‌برداری (MRI، CT و اولتراسوند)، تجهیزات مانیتورینگ بیمار، سامانه‌های تحریک الکتریکی عملکرد (FES) و پروتزهای هوشمند می‌پردازد.

حوزه‌های علمی و کاربردهای بیوالکتریک
1) پردازش سیگنال‌های زیستی
یکی از مهم‌ترین زمینه‌های بیوالکتریک، پردازش سیگنال‌های زیستی است که شامل سیگنال‌های الکتریکی تولیدشده توسط بدن مانند الکتروکاردیوگرافی (ECG)، الکتروانسفالوگرافی (EEG)، الکترومایوگرافی (EMG) و ... می‌شود. این سیگنال‌ها اطلاعات ارزشمندی در مورد عملکرد قلب، مغز، عضلات و سایر اندام‌ها ارائه می‌دهند. بیوالکتریک از الگوریتم‌های پیشرفته مانند فیلترهای دیجیتال، تحلیل فوریه، تبدیل موجک (Wavelet Transform) و یادگیری ماشین برای استخراج و تحلیل این اطلاعات استفاده می‌کند.
2) تجهیزات تصویربرداری پزشکی
طراحی و توسعه دستگاه‌های تصویربرداری مانند تصویربرداری تشدید مغناطیسی (MRI)، تصویربرداری مقطعی (CT)، اولتراسوند و تصویربرداری با استفاده از تابش پوزیترون (PET)، بخشی کلیدی از گرایش بیوالکتریک است. این سیستم‌ها از فناوری‌های پیشرفته مانند میدان‌های الکترومغناطیسی، پردازش تصاویر دیجیتال و شبیه‌سازی سه‌بعدی برای تولید تصاویر دقیق از ساختار و عملکرد داخلی بدن استفاده می‌کنند.

3) دستگاه‌های پایش و مانیتورینگ
طراحی دستگاه‌های قابل ‌حمل و ثابت برای پایش علائم حیاتی بیماران از دیگر زمینه‌های کاری این گرایش است. این تجهیزات شامل مانیتورهای ضربان قلب، پالساکسی‌مترها، دستگاه‌های مانیتورینگ گلوکز خون و سیستم‌های هشداردهی فوری است که به بهبود نظارت بر بیماران در بیمارستان یا در خانه کمک می‌کند.
4) تحریک الکتریکی و پروتزهای عصبی
بیوالکتریک در توسعه سامانه‌های تحریک الکتریکی عملکردی (FES) برای بازگرداندن عملکرد در بیماران مبتلا به فلج یا اختلالات عصبی نقش دارد. همچنین، طراحی پروتزهای عصبی و رابط‌های مغز و ماشین (BCI) برای تعامل مستقیم با سیستم عصبی انسان از دیگر زمینه‌های این گرایش است.
5) مدل‌سازی سیستم‌های زیستی
بیوالکتریک از مدل‌سازی ریاضی و شبیه‌سازی برای درک دقیق‌تر رفتار سیستم‌های زیستی استفاده می‌کند. این مدل‌ها می‌توانند به پیش‌بینی پاسخ بدن به داروها، ارزیابی اثرگذاری دستگاه‌های پزشکی و مطالعه بیماری‌ها کمک کنند.
6) فناوری‌های نوین در پزشکی دیجیتال
این گرایش از ابزارهای هوش مصنوعی، یادگیری عمیق و اینترنت اشیا (IoT) برای ایجاد سامانه‌های هوشمند پزشکی بهره می‌گیرد. این سامانه‌ها می‌توانند داده‌های پزشکی را به‌صورت بلادرنگ تحلیل کنند و در تشخیص زودهنگام بیماری‌ها و مدیریت دقیق‌تر درمان مؤثر باشند.
7) طراحی مدارها و سیستم‌های الکترونیکی پزشکی
مهندسان بیوالکتریک در طراحی و ساخت مدارها و سیستم‌های الکترونیکی خاص برای کاربردهای پزشکی مانند دستگاه‌های قابل‌کاشت (Pacemakers)، دیفیبریلاتورها و حسگرهای زیستی نقش دارند. این ابزارها باید با بالاترین دقت و استانداردهای ایمنی طراحی شوند.
8) هوش مصنوعی و مهندسی پزشکی
رابطه بین هوش مصنوعی و مهندسی پزشکی گرایش بیوالکتریک یک ارتباط نزدیک و هم‌افزا است که منجر به پیشرفت‌های قابل‌توجه در علم پزشکی و فناوری‌های مرتبط شده است. مهندسی پزشکی گرایش بیوالکتریک به تحلیل و طراحی سیستم‌های الکترونیکی و نرم‌افزاری در پزشکی می‌پردازد و هوش مصنوعی ابزارهای پیشرفته‌ای را برای پردازش داده‌ها، تحلیل دقیق‌تر و بهینه‌سازی فرایندهای پزشکی فراهم می‌کند. از کاربرهای این حوزه در گرایش بیوالکتریک می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
o کمک به تشخیص بهتر بیماری‌هایی مانند آریتمی قلبی، صرع و اختلالات خواب.
o حذف نویز از سیگنال‌های زیستی.
o پیش‌بینی وقوع رویدادهای بیماری با استفاده از داده‌های بلادرنگ.
o تشخیص خودکار تومورها و ناهنجاری‌های ساختاری.
o افزایش وضوح تصاویر با استفاده از تکنیک‌های بازسازی تصویری.
o طبقه‌بندی تصاویر برای مقایسه با داده‌های بالینی قبلی
o طراحی بهتر سیستم‌های پوشیدنی و پایش سلامتی از راه دور چون ساعت‌های هوشمند، جلیقه‌های هوشمند و تشخیص بیماری‌های مزمن نظیر دیابت و فشارخون بالا و ارائه گزارش‌های بلادرنگ به بیماران و پزشکان.
o شبیه‌سازی فعالیت نورون‌ها در مغز برای درک بهتر بیماری‌های عصبی.
o پروتزهای عصبی با قابلیت کنترل توسط ذهن.
o کمک به بیماران مبتلا به فلج برای تعامل با محیط.
o استفاده از الگوریتم‌های یادگیری ماشین برای کشف الگوهای ژنتیکی مرتبط با بیماری‌ها.

مهندسی پزشکی - بیومکانیک

مهندسی پزشکی گرایش بیومکانیک یکی از شاخه‌های میان‌رشته‌ای و پیشرفته مهندسی پزشکی است که به مطالعه، تحلیل و طراحی سیستم‌ها و ابزارهایی می‌پردازد که اصول مکانیک را در سیستم‌های زیستی و پزشکی به کار می‌گیرند. این گرایش ترکیبی از دانش مهندسی مکانیک، زیست‌شناسی، فیزیولوژی و علوم مواد است و به بررسی رفتار مکانیکی بافت‌ها، اندام‌ها و سیستم‌های حرکتی بدن انسان در شرایط مختلف می‌پردازد. بیومکانیک درک عمیق‌تری از عملکرد فیزیکی بدن فراهم می‌کند و از این دانش برای بهبود درمان، توان‌بخشی، طراحی پروتزها و توسعه فناوری‌های پزشکی استفاده می‌کند. بیومکانیک شامل دو بخش اصلی بیومکانیک تحلیلی و بیومکانیک تجربی می‌باشد. در بیومکانیک تحلیلی، از مدل‌سازی ریاضی و شبیه‌سازی‌های کامپیوتری برای بررسی رفتار سیستم‌های بیولوژیکی استفاده می‌شود. این مدل‌ها می‌توانند به تحلیل حرکت انسان، شبیه‌سازی شرایط آسیب یا بیماری و طراحی سیستم‌های درمانی جدید کمک کنند. در بیومکانیک تجربی، داده‌های آزمایشگاهی از حرکت، نیروها و فشارها جمع‌آوری می‌شود و به‌منظور اعتبارسنجی مدل‌های تحلیلی مورداستفاده قرار می‌گیرد. باید این نکته را خاطرنشان کرد که هوش مصنوعی در حوزه بیومکانیک نیز ورود کرده است. به عبارتی باید گفت بیومکانیک به تحلیل رفتار مکانیکی بافت‌ها و سیستم‌های حرکتی بدن انسان می‌پردازد و هوش مصنوعی ابزارهای پیشرفته‌ای را برای مدل‌سازی، تحلیل داده‌ها و بهینه‌سازی این سیستم‌ها فراهم می‌کند.
حوزه‌های علمی و کاربردهای بیومکانیک
1) تحلیل حرکتی و دینامیک بدن انسان
بیومکانیک به مطالعه حرکات بدن انسان، نیروها و گشتاورهای وارد بر استخوان‌ها و مفاصل در طی فعالیت‌های روزمره یا ورزشی می‌پردازد. این تحلیل‌ها از ابزارهایی مانند شبیه‌سازی کامپیوتری، سیستم‌های ضبط حرکت (Motion Capture) و پلتفرم‌های نیرو (Force Plates) برای بررسی کینتیک (Kinetics) و کینماتیک (Kinematics) حرکات استفاده می‌کنند. در این حوزه هوش مصنوعی، به‌ویژه یادگیری ماشین (ML) و یادگیری عمیق (DL)، امکان تحلیل پیشرفته حرکات بدن انسان را فراهم می‌کند.
2) مدل‌سازی و شبیه‌سازی سیستم‌های زیستی
در این بخش، بیومکانیک با استفاده از مدل‌های ریاضی و شبیه‌سازی‌های کامپیوتری رفتار سیستم‌های زیستی را تحلیل می‌کند. نرم‌افزارهایی مانند ANSYS، Abaqus و COMSOL برای مدل‌سازی و پیش‌بینی رفتار مکانیکی بافت‌ها و اندام‌ها تحت بارگذاری‌های مختلف به کار می‌روند. این مدل‌سازی‌ها در طراحی تجهیزات پزشکی، مطالعه آسیب‌ها و توسعه روش‌های درمانی کاربرد دارند. همچنین به جهت تسهیل رفتارهای پیچیده سیستم‌های زیستی نظیر شبیه‌سازی دینامیکی حرکات مفاصل و عضلات، پیش‌بینی رفتار مکانیکی بافت‌ها تحت بارگذاری‌های مختلف و ایجاد مدل‌های شخصی‌سازی‌شده از آناتومی و حرکت بیماران از هوش مصنوعی در این حوزه کمک گرفته می‌شود.
3) بیومکانیک بافت‌ها و مواد زیستی
مطالعه ویژگی‌های مکانیکی بافت‌های زیستی مانند استخوان، غضروف، تاندون، عضله و پوست از جنبه‌های کلیدی این گرایش است. این مطالعات برای طراحی و ساخت ایمپلنت‌ها، پروتزها، و تجهیزات توان‌بخشی که باید با خواص زیستی سازگار باشند، اهمیت زیادی دارد.
4) طراحی و توسعه ایمپلنت‌ها و پروتزها
بیومکانیک در طراحی ایمپلنت‌های ارتوپدی مانند مفاصل مصنوعی (هیپ و زانو)، صفحات و پیچ‌های استخوانی و پروتزهای دست و پا نقش اساسی دارد. این ابزارها باید به‌گونه‌ای طراحی شوند که خواص مکانیکی مشابه با ساختارهای زیستی بدن داشته باشند و عملکرد طبیعی را به حداکثر برسانند.
هوش مصنوعی با پردازش داده‌های حرکتی، پروتزها و اسکلت‌های خارجی را هوشمندتر و کارآمدتر می‌کند. پروتزهای هوشمند با قابلیت تطبیق با الگوهای حرکتی فرد و اسکلت‌های خارجی(Exoskeletons) با کنترل بلادرنگ برای کمک به بیماران فلج یا دچار ضعف عضلانی از کمک‌های هوش مصنوعی در این حوزه است.
5) مهندسی توان‌بخشی و روباتیک
این گرایش در طراحی و توسعه دستگاه‌های توان‌بخشی مانند اسکلت‌های خارجی، ویلچرهای پیشرفته و دستگاه‌های روباتیک برای کمک به بیماران مبتلا به آسیب‌های حرکتی کاربرد دارد. همچنین در طراحی اندام‌های مصنوعی هوشمند که با سیستم عصبی انسان تعامل دارند، اهمیت ویژه‌ای دارد.
6) بیومکانیک ورزشی
تحلیل حرکات ورزشی و نیروهای وارد بر بدن ورزشکاران یکی دیگر از کاربردهای بیومکانیک است. این تحلیل‌ها به طراحی برنامه‌های تمرینی، کاهش خطر آسیب‌دیدگی و بهبود عملکرد ورزشی کمک می‌کند.
7) بیومکانیک قلب و عروق
مطالعه مکانیک سیالات زیستی در سیستم گردش خون و تحلیل رفتار مکانیکی قلب و رگ‌ها از دیگر زمینه‌های تخصصی بیومکانیک است. این مطالعات در طراحی استنت‌ها، دریچه‌های مصنوعی قلب و تجهیزات تشخیصی و درمانی مرتبط با سیستم قلب و عروق کاربرد دارد.

مهندسی پزشکی - بیومتریال
گرایش بیومتریال یکی از گرایش‌های حیاتی و جذاب رشته مهندسی پزشکی است که به طراحی و توسعه مواد خاص برای استفاده در بدن انسان می‌پردازد. بیومتریال‌ها به موادی گفته می‌شود که بتوانند با بافت‌های بدن تعامل کنند و در فرایندهای درمانی مانند ترمیم بافت‌ها، جایگزینی اندام‌ها و درمان بیماری‌ها نقش ایفا کنند. این مواد باید ویژگی‌های خاصی مانند زیست‌سازگاری، عدم سمیت، ماندگاری (مقاومت به تخریب) و قابلیت تطابق با بافت‌های بدن را داشته باشند تا بتوانند به طور ایمن در بدن انسان استفاده شوند. به طور دقیق‌تر این ویژگی‌ها جهت استفاده در بدن عبارت‌اند از:
• زیست‌سازگاری (Biocompatibility): بیومتریال‌ها باید با بافت‌های بدن به طور طبیعی تعامل کنند، بدون اینکه موجب واکنش‌های منفی مانند التهابات یا حساسیت‌های شدید شوند.
• ماندگاری (Durability): این مواد باید در برابر شرایط مختلف بدن مانند فشار، دما و رطوبت مقاوم بوده و در طول زمان خواص خود را حفظ کنند.
• غیرسمی (Non-toxicity): بیومتریال‌ها نباید هیچ‌گونه اثر سمی یا مضر بر بدن داشته باشند.
• توانایی ترمیم و بازسازی (Regenerative capabilities): برخی از بیومتریال‌ها می‌توانند به بازسازی و ترمیم بافت‌های آسیب‌دیده کمک کنند.
بیومتریال‌ها به دسته‌های مختلفی تقسیم می‌شوند که بسته به ویژگی‌ها و کاربردشان در پزشکی استفاده می‌شوند:
1. فلزات (Metals): فلزاتی مانند تیتانیوم که به دلیل استحکام و مقاومت بالا در ایمپلنت‌های دندانی و مفاصل مصنوعی استفاده می‌شوند.
2. پلیمرها (Polymers): پلیمرهایی مانند پلی‌اتیلن گلیکول (PEG) که در ساخت داربست‌ها، سیستم‌های دارورسانی و پروتزها به کار می‌روند.
3. سرامیک‌ها (Ceramics): سرامیک‌هایی مانند هیدروکسی‌آپاتیت که در ایمپلنت‌های استخوانی و دندانی کاربرد دارند.
4. کامپوزیت‌ها (Composites): ترکیب مواد مختلف برای ایجاد خواص مطلوب، نظیر مقاومت و انعطاف‌پذیری، در ساخت ایمپلنت‌ها و مواد ترمیمی.
درحالی‌که بیومتریال‌ها پیشرفت‌های زیادی داشته‌اند، چالش‌هایی نیز پیشرو دارند. یکی از مهم‌ترین چالش‌ها، جلوگیری از ایجاد واکنش‌های منفی در بدن است که می‌تواند عملکرد بیومتریال‌ها را تحت‌تأثیر قرار دهد. همچنین، تحقیق و توسعه بیومتریال‌های هوشمند که قادر به تغییر خواص خود در واکنش به شرایط محیطی بدن باشند، یکی از زمینه‌های نوآورانه در این رشته به شمار می‌رود.
بیومتریال‌ها در چندین حوزه پزشکی و درمانی کاربرد دارند:
• ایمپلنت‌ها و پروتزها: بیومتریال‌ها در طراحی و ساخت پروتزهای اندام و ایمپلنت‌های پزشکی مانند مفاصل مصنوعی و دندان‌های ایمپلنتی استفاده می‌شوند.
• ترمیم بافت‌ها: این مواد می‌توانند به‌عنوان داربست‌های زیستی برای ترمیم بافت‌های آسیب‌دیده مانند استخوان، غضروف و بافت‌های نرم عمل کنند.
• سیستم‌های رهایش دارو: بیومتریال‌ها در طراحی سیستم‌های رهایش هدفمند دارو کاربرد دارند که به طور دقیق داروها را به نواحی خاص بدن می‌رسانند.
• مهندسی بافت: بیومتریال‌ها در بازسازی بافت‌های آسیب‌دیده مانند قلب، کلیه یا کبد کاربرد دارند و می‌توانند به ترمیم یا بازسازی اندام‌های آسیب‌دیده کمک کنند.
• هوش مصنوعی: مهندسی پزشکی بیومتریال و هوش مصنوعی به طور فزاینده‌ای در کنار یکدیگر برای بهبود تشخیص، درمان و ترمیم آسیب‌های بدن انسان به کار گرفته می‌شوند. این دو حوزه می‌توانند به طور هم‌زمان از مزایای یکدیگر بهره‌برداری کنند و پیشرفت‌های چشمگیری در پزشکی و مهندسی بیومتریال ایجاد کنند. در ادامه چندین مورد از ارتباطات بین این دو حوزه آورده شده است:
1) طراحی و بهینه‌سازی بیومتریال با استفاده از الگوریتم‌های هوش مصنوعی
هوش مصنوعی می‌تواند در طراحی بیومتریال‌های جدید نقش حیاتی ایفا کند. الگوریتم‌های یادگیری ماشین و مدل‌سازی‌های مبتنی بر هوش مصنوعی می‌توانند ویژگی‌های بیومتریال را شبیه‌سازی کرده و ترکیبات بهینه را برای کاربردهای خاص در پزشکی پیش‌بینی کنند. برای مثال، در طراحی ایمپلنت‌ها یا داربست‌های مهندسی بافت، هوش مصنوعی می‌تواند به شبیه‌سازی و تحلیل خواص بیومتریال در شرایط مختلف بدن پرداخته و بهترین ترکیب مواد برای افزایش زیست‌سازگاری و عملکرد مواد را تعیین کند.
2) تشخیص سریع و دقیق با استفاده از بیومتریال‌های هوشمند
بیومتریال‌های هوشمند که به مواد قادر به تغییر ویژگی‌های خود در واکنش به شرایط محیطی بدن گفته می‌شود، می‌توانند با کمک هوش مصنوعی توسعه یابند. برای مثال، مواد قابل ‌تغییر که در پاسخ به تغییرات pH ، دما یا دیگر سیگنال‌های زیستی بدن رفتار خود را تغییر می‌دهند، با استفاده از الگوریتم‌های هوش مصنوعی می‌توانند عملکرد بهینه‌تری در درمان‌های پزشکی داشته باشند. هوش مصنوعی می‌تواند به این بیومتریال‌ها کمک کند تا واکنش‌های دقیق‌تری به شرایط محیطی بدن نشان دهند و فرایندهای درمانی را کارآمدتر سازند.
3) داده‌کاوی و تحلیل‌های پیچیده در مهندسی پزشکی
در حوزه بیومتریال، حجم زیادی از داده‌ها در طول آزمایش‌ها و مطالعات مختلف جمع‌آوری می‌شود. هوش مصنوعی می‌تواند برای پردازش و تجزیه‌وتحلیل این داده‌ها استفاده شود تا الگوهای پنهان یا ویژگی‌های خاصی که به انتخاب مواد یا طراحی‌های بهتر کمک می‌کند، شناسایی شوند. به‌ عنوان‌ مثال، هوش مصنوعی می‌تواند پیش‌بینی‌هایی در مورد نحوه تعامل مواد با بافت‌های انسانی یا روند بازسازی بافت‌ها پس از آسیب ارائه دهد.
4) پیشرفت در مهندسی بافت و رهایش هدفمند دارو
یکی از کاربردهای برجسته هوش مصنوعی در مهندسی پزشکی بیومتریال، توسعه سیستم‌های رهایش هدفمند دارو است. هوش مصنوعی می‌تواند به طراحی سیستم‌های رهایش دارو که دقیقاً داروها را به نواحی آسیب‌دیده یا سلول‌های خاص هدایت کنند، کمک کند. این فرایند می‌تواند شامل شبیه‌سازی‌های پیشرفته برای پیش‌بینی نحوه واکنش بیومتریال در بدن و بهبود عملکرد سیستم‌های دارورسانی باشد.
5) شبیه‌سازی و مدل‌سازی رفتار بیومتریال
هوش مصنوعی می‌تواند به شبیه‌سازی رفتار و تعاملات بیومتریال با محیط زیستی بدن کمک کند. به طور خاص، از آن در مدل‌سازی‌های پیچیده استفاده می‌شود که برای پیش‌بینی عملکرد بیومتریال‌ها در شرایط واقعی بدن ضروری است. این شبیه‌سازی‌ها می‌توانند نتایج آزمایش‌های واقعی را پیش‌بینی کرده و از انجام آزمایش‌های پرهزینه و زمان‌بر جلوگیری کنند.

مهندسی پزشکی - مهندسی ورزش

گرایش مهندسی ورزش یکی از حوزه‌های میان‌رشته‌ای و پیشرفته مهندسی پزشکی است که با هدف ارتقای عملکرد ورزشی، کاهش آسیب‌های ناشی از فعالیت‌های فیزیکی، بهبود فرایندهای توان‌بخشی و توسعه تجهیزات و فناوری‌های پیشرفته در ورزش شکل ‌گرفته است. این رشته بر پایه علوم مهندسی مکانیک، بیومکانیک، فیزیولوژی ورزشی، مهندسی مواد و فناوری‌های دیجیتال بنا شده و در تعامل با علوم پزشکی و علوم‌انسانی تلاش می‌کند تا به نیازهای حرفه‌ای ورزشکاران، مربیان، پزشکان ورزشی و عموم مردم پاسخ دهد.
مباحث علمی و کاربردهای مهندسی ورزش
1) بیومکانیک ورزشی
این زمینه شامل مطالعه و تحلیل حرکات انسان با استفاده از قوانین مکانیک کلاسیک و پیشرفته است. دانشجویان با دینامیک، کینتیک و کینماتیک حرکات ورزشی آشنا می‌شوند تا بتوانند حرکات بدن را بهینه‌سازی کنند، الگوهای حرکتی صحیح را طراحی نمایند و از بروز آسیب‌های ناشی از حرکات نادرست پیشگیری کنند. این تحلیل‌ها معمولاً با استفاده از فناوری‌هایی مانند مدل‌سازی کامپیوتری و سیستم‌های ضبط حرکت (Motion Capture) انجام می‌شود.
2) طراحی و توسعه تجهیزات ورزشی
یکی از اهداف اصلی مهندسی ورزش، طراحی و ساخت تجهیزات ورزشی پیشرفته مانند کفش‌های هوشمند، لباس‌های ورزشی با قابلیت‌های خاص (مانند بهبود گردش خون یا کاهش اصطکاک)، ابزارهای اندازه‌گیری عملکرد (مانند سرعت‌سنج یا فشارسنج) و تجهیزات توان‌بخشی است. این تجهیزات برای بهبود عملکرد ورزشی و کاهش خطرات فیزیکی طراحی می‌شوند.
3) فناوری‌های پوشیدنی و حسگرها
مهندسی ورزش به توسعه فناوری‌های پوشیدنی (Wearables) می‌پردازد که شامل حسگرهای زیستی برای پایش مداوم علائم حیاتی، نظارت بر عملکرد ورزشکاران و ارائه داده‌های دقیق درباره وضعیت جسمانی در زمان تمرین یا مسابقه است. این فناوری‌ها برای تحلیل‌هایی نظیر میزان اکسیژن مصرفی، ضربان قلب، دمای بدن و سطح فعالیت عضلات کاربرد دارند.
4) مدل‌سازی و شبیه‌سازی
این گرایش از مدل‌سازی کامپیوتری و شبیه‌سازی برای بازسازی حرکات ورزشی، شبیه‌سازی نیروها و فشارهای وارده به بدن و ارزیابی اثرگذاری تجهیزات ورزشی بهره می‌گیرد. ابزارهای نرم‌افزاری تخصصی به دانشمندان اجازه می‌دهند تا سناریوهای مختلف ورزشی را پیش‌بینی و تحلیل کنند.
5) پروتزها و ارتزهای ورزشی
طراحی پروتزها و ارتزهای پیشرفته برای ورزشکاران دارای محدودیت جسمی یا نیازمند کمک مکانیکی، یکی دیگر از جنبه‌های کلیدی مهندسی ورزش است. این پروتزها به ورزشکاران امکان می‌دهند که در فعالیت‌های ورزشی مختلف، حتی در سطح حرفه‌ای، شرکت کنند.
6) توان‌بخشی و بازتوانی ورزشی
مهندسی ورزش نقش مهمی در توسعه تجهیزات و روش‌های توان‌بخشی ایفا می‌کند. طراحی ابزارهای تمرینی پیشرفته برای بازتوانی پس از آسیب‌دیدگی‌های ورزشی، بهینه‌سازی دستگاه‌های فیزیوتراپی و استفاده از روباتیک در توان‌بخشی بخشی از کاربردهای این رشته است.
7) هوش مصنوعی و داده‌کاوی در ورزش
با افزایش اهمیت داده‌ها در ورزش، مهندسی ورزش از الگوریتم‌های هوش مصنوعی و یادگیری ماشین برای تحلیل داده‌های ورزشی استفاده می‌کند. این تحلیل‌ها به پیش‌بینی آسیب‌ها، برنامه‌ریزی تمرینات هوشمند، و ارزیابی عملکرد ورزشکاران کمک می‌کنند.

تاریخ به روز رسانی:

1403/09/24

تعداد بازدید:

پیوندهای کاربردی

انجمن مهندسي پزشكي ايران

آدرس: اصفهان، میدان آزادی، دانشگاه اصفهان،میدان خوارزمی، ابتدای بلوار سلامت، ساختمان انصاری
کدپستی: 8174673441
تلفن: 37932685 تلفکس: 36682887
راهنمای جامع تلفن های دانشگاه اصفهان