گرایش مهندسی پزشکی یا بیوالکتریک، یکی از گرایش‌های جدید مهندسی برق هست. این گرایش استقلال ذاتی خاصی نداره و در واقع کاربرد سایر گرایش‌های مهندسی برق در حوزه پزشکی و زیستی محسوب میشه.
کارهایی که در این گرایش انجام میشه عمدتا پژوهش‌محور و بیشتر مبتنی بر یادگیری ماشین هست. کارهای صنعتی نیز در این حوزه انجام میشه ولی مثل کارهای پژوهشی بهش پرداخته نمیشه (حداقل در دانشگاه).
چندتا از کارهای نوینی که در این گرایش انجام میشن عبارتند از:
1. نوروساینس: هدف نوروساینس یا علوم اعصاب، شناخت مغز و بخش‌های مختلف اون هست تا با الهام از ساختار مغز، یک مغز مصنوعی رو شبیه‌سازی کرد. شاید در نگاه اول به نظر بیاد که این حوزه، مهندسی محسوب نمیشه ولی تحلیل عملکرد نورون‌های مغز و ارتباطشون با همدیگه نیاز به تسلط کامل بر روی مفاهیم آمار و احتمال و پردازش سیگنال داره. البته که لازم به ذکره که برای عمیق‌شدن در مباحث نوروساینس نیاز به دانستن فیزیولوژی هم هست و از این جنبه مقداری به علوم تجربی نزدیک میشه.
2. بیوسنسور: بیوسنسورها به منظور اندازه‌گیری علائم حیاتی و یا یک داده‌ای از یک موجود زنده (عمدتا انسان) طراحی میشن. طبیعتا در تعامل با انسان نمیشه از سنسورهای عادی استفاده کرد و باید سنسورهای خاصی طراحی بشه چون ممکنه جان انسان به خطر بیفته. یک نوع خاص از بیوسنسورها، سنسورهای پوشیدنی هستند که همون‌طور که از اسمش پیداست، انسان آن را به نحوی می‌پوشد و علائم حیاتی ثبت می‌شود. مصرف توان بسیار کم، طراحی مناسب ، user friendly بودن و طراحی سیستم‌های نهفته کاملا دقیق (به‌گونه‌ای که حتی یک ثانیه از داده را هم از دست ندهد) از چالش‌های این حوزه محسوب میشه. به عنوان یک نکته جذاب این حوزه، در حال حاضر به دنبال self-power کردن سنسورها هستند؛ یعنی بتونه انرژی خودش رو از دمای بدن انسان بگیره و نیاز به شارژ کردن نداشته‌باشه.
3. هوش مصنوعی: هوش مصنوعی دنیای بسیار بزرگی هست که یکی از بخش‌های اون مرتبط به مباحث پزشکی و زیستیه. به کمک هوش مصنوعی میشه خطای انسان رو در کاربردهای مختلف حذف کرد و سرعت پردازش رو بالا برد و حتی چیزهایی که انسان نمی‌تونه یاد بگیره رو یاد گرفت!! به عنوان یک مثال، یکی از حوزه‌های جالب، حوزه BCI یا Brain Computer Interface هست که به کمک هوش مصنوعی، یه واسطی بین مغز انسان و کامپیوتر طراحی میشه. این حوزه هنوز در مراحل پژوهشی هست و عملی نشده ولی با پیشرفت این حوزه در آینده شاهد این خواهیم بود که با چشمانمون بتونیم ماوس لپ‌تاپ رو حرکت بدیم، تایپ کنیم یا به افرادی که دچار معلولیت یا ناتوانی در صحبت کردن هستند کمک کنیم.
4. پردازش تصویر و سیگنال: پردازش سیگنال در همه جا استفاده میشه و یکی از کاربردهاش در حوزه پزشکیه. به عنوان مثال، میشه به کمک سیگنال قلبی تشخیص داد که آیا بیماری قلبی وجود دارد یا خیر، به کمک سیگنال مغزی بفهمیم که فرد داره به چه چیزی فکر می‌کنه یا قصد انجام چه کاری رو داره و یا اینکه بتونیم تصاویر MRI یا CT رو پردازش کنیم و بدون دخالت انسان و با سرعت زیاد، خواسته‌های پزشکان انجام بشه.
به قلم سید حسن موسوی بندرآبادی
