انسان‌ها همواره آسیب‌پذیر بوده و در معرض تهدیدات مختلف و بیماری‌های مختلف جسمی و روحی هستند. یکی از مهم‌ترین کارهایی که برای این موضوع باید انجام شود؛ طراحی و تولید تجهیزات پزشکی است. این محصولات اهمیت زیادی در زندگی افراد دارند. همچنین همواره می‌توان دستگاه‌های جدید را طراحی کرده یا آن‌ها را توسعه داد. دستگاه‌های پزشکی باید همواره از نظر عملکرد بهترین گزینه باشند و با کمترین میزان خطا، کارشان را انجام بدهند. به طوری که عملکرد مختلف دستگاه و فرایند استفاده از آن‌ها باید به صورت کاملا واضح و به نسبت نیازهای کاربران باشد.

تجهیزات پزشکی مانند اکسترودر نقش مهمی در تشخیص، پیشگیری، مانیتورینگ یا درمان بیماری‌ها ایفا می‌کنند. تجهیزات پزشکی دامنه گسترده‌ای از ابزار و وسایل را شامل می‌شوند. یک وسیله ساده مانند مسواک تا یک وسیله پیچیده مانند دستگاه مانیتورینگ قلب هر دو جز تجهیزات پزشکی هستند.

تجهیزات پزشکی چیست؟

تجهیزات پزشکی شامل ابزار، دستگاه‌ها، ماشین‌ها، اجسام کاشتنی، واکنشگرهای آزمایشگاهی یا وسایل مرتبط دیگر هستند که یک یا چند قطعه یدکی دارند. این تجهیزات شامل ویژگی‌های زیر هستند:

• در دستورنامه رسمی ملی یا داروخانه ایالات متحده یا هر ضمینه‌ای از آن‌ها، این تجهیزات باید شناخته شده باشند.
• از این تجهیزات برای تشخیص بیماری یا درمان یا تسکین یا معالجه یا جلوگیری از بیماری استفاده می‌کنند.
• از این تجهیزات برای ایجاد تاثیر روی ساختار بدن انسان یا جانداران دیگر استفاده می‌شود.

تمام اهداف مورد نظر این وسیله از طریق خود قطعه ایجاد می‌شود و هیچ کنش شیمیایی داخل یا روی بدن انسان یا جاندار دیگر ایجاد نمی‌شود.

اهمیت طراحی تجهیزات پزشکی

مرزهای بین داروها، دستگاه‌های پزشکی، نرم‌افزارهای مرتبط و غیره تقریبا از بین رفته‌اند. افراد انتظار خدمات لول بالا را در تمام جنبه‌های زندگی خود دارند. پزشکان به داده‌هایی از منابع مختلف نیاز دارند تا به سادگی بتوانند از روی آن‌ها جمع‌بندی و نتیجه‌گیری انجام دهند و بیمار نیز همواره به دنبال درمان‌های ساده‌تر و ارزان‌تر است. همه این موارد باعث شده‌اند که طراحی تجهیزات پزشکی همواره اهمیت بیشتری پیدا کند. درواقع بدون طراحی و تولید تجهیزات پزشکی، ایجاد رضایت در بیمار، گاهی دشوار و ناممکن است.

در خصوص تجهیزات و محصولات پزشکی کیفیت همواره در اولویت است. امروزه کادر درمان همچنین به سهولت استفاده از تجهیزات پزشکی، اثربخشی بالینی آن، ایمنی بیشتر تجهیزات و ارائه نتایج بهتر تاکید دارند. همچنین بهترین تجهیزات پزشکی باید ارزان‌تر بوده و بتوانند رضایت بیمار را جلب کنند.

برای تامین این نیازها کارشناسان همواره باید روی طراحی تجهیزات پزشکی تمرکز داشته باشند. آن‌ها سعی می‌کند که پیچیدگی و تنوع تجهیزات پزشکی را کاهش داده و نتیجه‌بخشی و عملکرد آن‌ها را بهبود دهند. همچنین بالا رفتن میانگین سنی جامعه به این معنی است که بیماران بیشتری در جامعه وجود دارند که همزمان از چند بیماری خاص رنج می‌برند. به این ترتیب مراقبت از این بیماران سخت و پیچیده است. یک طراح تجهیزات پزشکی باید به کمک تمام اطلاعاتی که دارد؛ به دنبال تولید بهترین تجهیزات پزشکی باشد. همچنین تلاش کند تا تولیداتش با قوانین همسو باشند.

طراحان صنعتی همیشه در تلاش هستند تا از طریق ابزارها و متدهای متنوع طراحی و ترکیب تخصص‌های مختلف مانند بازاریابی، مهندسی، عوامل انسانی، الکترونیک و دیگر رشته‌ها نیازهای افراد را در طرحی و تولید تجهیزات پزشکی بشناسند و همواره بهترین تولید را داشته باشند.

جنبه‌های مختلف طراحی تجهیزات پزشکی

جنبه‌های طراحی و تولید تجهیزات پزشکی به طور کلی به سه دسته مختلف تقسیم می‌شوند که شامل مکانیکی، الکترونیکی و نرم‌افزاری می‌شوند. بعضی از این دستگاه‌ها به هر سه جنبه نیاز ندارند. خیلی از ابزارهای جراحی مانند چاقوی جراحی، گیره‌ها و جمع کننده‌ها جز وسایل کاملا مکانیکی هستند. برخی دیگر شامل اجزای الکترونیکی و مکانیکی هستند؛ اما برای کار کردن به نرم‌افزار نیازی ندارند. چند مثال برای تجهیزات پزشکی این دسته شامل مانیتور فشار خون و اره‌های استخوانی الکترونیکی هستند.

بسیاری از دستگاه‌های پزشکی عملکرد پیچیده‌ای دارند و عملکرد آن‌ها شامل مکانیکی، نرم‌افزاری و الکترونیکی است.

جنبه‌های مکانیکی طراحی تجهیزات پزشکی باید شامل چند عامل متعدد باشد. یکی قدرت مورد نیاز دستگاه تا از نظر توانایی آن تحمل گشتاور و کشش را داشته باشد. این مورد بر انتخاب‌هایی مانند انواع باند تاثیر دارد. این مورد همچنین با الزامات بیومکانیکی دستگاه نیز مطابقت دارد. به خصوص در دستگاه‌هایی که با بیماران در تماس هستند این عامل به چشم می‌خورد. طول عمر دستگاه هم باید مورد توجه قرار بگیرد. دستگاه‌های یک بار مصرف؛ مانند دستگاه‌هایی که برای سال‌ها استفاده می‌شوند؛ نیاز به الزامات مکانیکی ندارند.

طراحی تجهیزات پزشکی شامل مهندسی برق نیز می‌شود. اجزای مهندسی می‌توانند اشکال متنوعی داشته باشند. برخی از آن‌ها برای نیرو دادن به حرکت مکانیکی کاربرد دارند. برخی دیگر حسگرهایی هستند که اطلاعات فیزیولوژیکی بیمار را ثبت می‌کنند. همچنین برخی از آن‌ها کارشان انتقال جریان الکترونیکی است. مانند دفیبریلاتورها، ابزارهای الکتروکوتر و دستگاه‌های دارورسانی یونتوفورتیک.

برخی از دستگاه‌ها به صورت یک طرفه یا دوطرفه به صورت بی‌سیم یا باسیم به شبکه یا دستگاه‌های دیگر متصل می‌شوند. مهندسی در این حوزه اطمینان پیدا می‌کند که اجزای الکترنیکی دستگاه در حد نیاز عمل می‌کند و عملکرد قابل اعتمادی دارند.

نرم‌افزارها سومین بخش طراحی تجهیزات پزشکی هستند. بیشتر تجهیزات پزشکی امروزی عملکرد پیچیده‌ای دارند و معمولا به وسیله یک سیستم عامل داخلی کنترل می‌شوند. این دستگاه‌ها از یک دستگاه ساده که کار جمع‌آوری دیتا را برعهده دارد تا سیستم‌های پیچیده‌ای که الگوریتم‌های را برای اتخاذ تصمیم حیاتی مرتبط با عملکرد دستگاه پزشکی استفاده می‌کنند؛ متفاوت باشد. طراحی نرم‌افزار باید با توجه به ویژگی‌های فیزیکی خود دستگاه انجام شود.