نرم افزار متلب علاوه بر رشته‌های مهندسی، در رشته پزشکی و رشته‌های زیستی که با موجودات زنده در ارتباط هستند نیز کاربرد دارد. در پردازش سیگنال های زیستی، با سیگنال‌هایی سروکار داریم که توسط بدن انسان به وجود می‌آید. به همین دلیل، امکان دارد این سیگنال‌ها به سه صورت، صوتی، شیمیایی یا الکتریکی باشند. آنالیز و بررسی این سیگنال‌ها به مهندسان پزشکی کمک می‌کند تا اطلاعات کاملی از اندام‌های حیاتی به دست آورند. برای آنالیز اطلاعات دریافتی از سیگنال‌ها، از نرم افزارهای مختلفی استفاده می‌شود که یکی از بهترین آن‌ها، متلب است. در ادامه این نوشته قصد داریم به آموزش متلب برای مهندسی پزشکی پرداخته و شما را با کاربردهای مختلف آن در این رشته آشنا کنیم. پس تا انتها همراه ما باشید.
کاربردهای متلب در مهندسی پزشکی
اولین موضوعی که در آموزش متلب برای مهندسی پزشکی با آن آشنا خواهید شد، کاربردهای این نرم افزار است. دقت داشته باشید که سیگنال‌هایی که با استفاده از تجهیزات مختلف از بدن انسان به دست می‌آورند، بدون پردازش درست، اطلاعات خاصی را از بدن و ارگان‌های حیاتی در اختیار ما قرار نمی‌دهند. بنابراین، استفاده از یک نرم افزار مناسب که قدرت تحلیل این سیگنال‌ها را داشته باشد، بسیار حائز اهمیت است.
برخی از کاربردهای متلب در مهندسی پزشکی عبارتند از:
- پردازش تصاویر: متلب، یکی از بهترین نرم افزارها برای پردازش تصاویر پزشکی است. در پردازش تصویر، جهت مدیریت پیکسل‌ها از تکنیک‌های ریاضی و دستکاری در ماتریس‌ها استفاده می‌کنند. از آنجایی که متلب بر پایه ماتریس است، پردازش تصاویر پزشکی در متلب، بهترین گزینه به شمار می‌رود. در مهندسی پزشکی از این قابلیت برای پردازش تصاویر دستگاه‌های MRI، CT-scan، PET و سایر دستگاه‌های تصویربرداری استفاده می‌کنند. در نتیجه، می‌توانند انواع تومورهای مغزی و اندازه آن را در بدن شناسایی کنند.
- پردازش صوت: دومین کاربرد متلب در مهندسی پزشکی، پردازش صوت است. در پردازش سیگنال‌های صوتی، صوت را از جهات مختلف بررسی و آنالیز می‌کنند. این مساله به مهندسان پزشکی کمک می‌کند تا اطلاعات کاملی از آن به دست آورند. همچنین، رفع نویز و بهبود کیفیت صوت نیز در بحث پردازش صوت قرار می‌گیرد.
- پیاده‌سازی الگوریتم بهینه‌سازی: کاربرد بعدی آموزش متلب برای مهندسی پزشکی، پیاده‌سازی الگوریتم‌های بسیار پیشرفته ژنتیک است. از آنجایی که کدهای این الگوریتم به صورت آماده در زبان برنامه نویسی متلب وجود دارد، انجام اینکار بسیار ساده و راحت شده است.
آموزش پردازش تصویر پزشکی برای چه مواردی کاربرد دارد؟
از زبان برنامه نویسی Matlab، به طور گسترده در مهندسی پزشکی استفاده می‌کنند. در این بخش قصد داریم برخی از کاربردهای مهم آن در تشخیص بیماری‌ها را بررسی کنیم.
- تشخیص تومور مغزی: تومور مغزی، یکی از خطرناک‌ترین بیماری‌ها به شمار می‌رود که اگر به موقع تشخیص داده نشود، زندگی افراد را به خطر می‌اندازد. در متلب، با روش تقسیم‌بندی تصویر ام آر آی مغز، تومورهای مغزی را تشخیص می‌دهند. از آنجایی که تقسیم‌بندی به روش دستی زمان‌بر و خسته‌کننده است، باید با کمک متلب یا سایر نرم افزارها اینکار را انجام داد.
- تشخیص سکته مغزی: یکی دیگر از مواردی که در آموزش متلب برای مهندسی پزشکی یاد می‌گیرید، تشخیص سکته مغزی با روش قطعه‌بندی تصاویر MRI توسط الگوریتم خوشه‌بندی K Means است.
- تشخیص سرطان کبد و مثانه: با کمک متلب، می‌توانید سرطان کبد و مثانه را از روی DNA و با استفاده از الگوریتم‌های POD، PCA و ICA تشخیص دهید.
- تشخیص انگل مالاریا: کاربرد بعدی متلب در مهندسی پزشکی، تشخیص انگل مالاریا با استفاده از تصاویر لکه‌های خونی است.
علاوه بر موارد بالا، متلب کاربردهای دیگری هم در مهندسی پزشکی دارد. برای یادگیری کامل این مباحث، باید در دوره‌های آموزشی مربوطه شرکت کنید.
پیشنهاد مطالعه: بررسی کاربردهای متلب در مهندسی مخابرات
پیش نیازهای آموزش متلب برای مهندسی پزشکی
یکی از مهمترین دغدغه‌های افراد در یادگیری متلب برای پزشکی، پیش‌نیازهای آن است. برای یادگیری بهتر این مساله، علاوه بر تسلط بر مباحث مختلف پزشکی، باید یادگیری لغات زبان تخصصی مهندسی پزشکی را در نیز در اولویت قرار دهید. چرا که در هنگام استفاده از متلب، این لغات به کار خواهند آمد. برای یادگیری لغات نیز راه‌های مختلفی وجود دارد که یکی از بهترین آن‌ها، مراجعه به حل المسائل زبان تخصصی مهندسی پزشکی است.
آیا آموزش متلب برای مهندسی پزشکی لازم و ضروری است؟
جواب این سوال بستگی به هدف شما دارد. فارغ از اینکه در کدام گرایش از رشته مهندسی پزشکی مشغول تحصیل هستید، اگر دنبال رشد علمی و تحقیقاتی، مثل دادن پایان نامه، ادامه تحصیل، چاپ مقاله و در کل، داشتن یک رزومه قوی هستید، بهترین نرم افزار یادگیری متلب است.
این نرم افزار با قرار دادن تولباکس‌های مختلف به شما کمک می‌کند تا محاسبات دقیق ریاضی، تحلیل‌های آماری و تحلیل سیگنال‌های حیاتی مثل نوار مغز، نوار قلب و نوار عصب و عضله را انجام دهید. انجام مدل‌های بیولوژیکی و آناتومی در این نرم افزار قابل شبیه‌سازی است. به کمک این مدل‌ها می‌توانید گشتاورها و نیروهای وارد بر مفاصل و استخوان‌ها و دیگر اندام بدن را محاسبه کنید.
همچنین از این مدل‌ها می‌توان برای محاسبه میزان فشار خون، نحوه عملکرد قلب و خیلی از موارد دیگر استفاده کرد. بنابراین توصیه می‌کنیم آموزش متلب برای مهندسی پزشکی را در اولویت قرار دهید.
آموزش ابزار دقیق مهندسی پزشکی در متلب
در آموزش مهندسی پزشکی، ابزار دقیق به تجهیزاتی گفته می‌شود که برای آزمایش، اندازه‌گیری و کنترل پارامترهای الکتریکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ابزارها، همانطور که از نامشان پیداست، برای اندازه‌گیری با کمترین میزان خطا کاربرد دارند. در حالت کلی می‌توان گفت، ابزار دقیق پزشکی، قلب تپنده همه پروژه‌ها در حوزه پزشکی است.
به همین منظور، یادگیری و استفاده از ابزارهای دقیق در متلب، اهمیت زیادی در حل مسائل پزشکی و تحلیل داده‌ها دارد. متلب نیز به‌عنوان یک نرم افزار برنامه نویسی قدرتمند، ابزارهای دقیق زیادی را در اختیار مهندسان قرار می‌دهد. از مهمترین مزایای یادگیری ابزار دقیق در متلب می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.
- افزایش قدرت و چابکی در حل مسائل
- پردازش و تحلیل سیگنال دیجیتال
- مدل‌سازی ریاضی و شبیه‌سازی
پیشنهاد مطالعه: آموزش منطق فازی در متلب
معرفی ابزار پردازش سیگنال دیجیتال در متلب
یکی از کاربردهای این نرم افزار که در آموزش متلب برای مهندسی پزشکی مورد بررسی قرار می‌گیرد، پردازش سیگنال دیجیتال است. پردازش سیگنال دیجیتال (Digital Signal Processing – DSP) به اعمال الگوریتم بر روی سیگنال‌هایی دیجیتال گفته می‌شود. در حال حاضر، بسیاری از پردازش‌های سیگنال به صورت دیجیتالی انجام می‌گیرد.
پردازش سیگنال کاربردهای زیادی در مهندسی پزشکی دارد که از جمله آن‌ها می‌توان به پردازش تصویر، ویدیو، صوت و گفتار اشاره کرد.
جمع بندی آموزش متلب برای مهندسی پزشکی
زبان برنامه نویسی متلب، کاربردهای بسیار گسترده‌ای در رشته مهندسی پزشکی دارد و از آن برای تحلیل و بررسی سیگنال‌های مختلف استفاده می‌کنند. از مهمترین کاربردهای متلب در این رشته می‌توان به پردازش تصاویر MRI، قطعه‌بندی تصاویر CT-scan و تشخیص و طبقه‌بندی تومورهای مغزی اشاره کرد.
در آموزش متلب برای مهندسی پزشکی سعی کردیم جنبه‌های مختلف متلب را در این رشته بررسی کنیم. چنانچه دوست دارید متلب را به صورت حرفه‌ای یاد بگیرید، توصیه می‌کنیم در دوره‌های آموزش متلب مکتب خونه شرکت کنید. این دوره‌ها مباحث مختلف زبان برنامه نویسی متلب را به طور کامل آموزش داده‌اند. با شرکت در دوره آموزش ابزار متلب، علاوه بر دسترسی مستقیم به اساتید، با دریافت مدرک معتبر می‌توانید وارد بازار کار شوید.
