http://anymath.ir

انجمن دبیران ریاضیات

آموزش مجازی ریاضیات مدارس و دانشگاه های کشور

ریاضیات و پزشکی

نوشته شده توسط: Meysam Zarei در ۰۱ آبان ۱۳۹۲ ساعت ۱۶:۵۷
دسته بندی:  دانش پژوهان» دانشجویان

 

ریاضی از علومی است که هر چند در رشته‌های علوم پزشکی کمتر مورد توجه مستقیم قرار می‌گیرد، اما برای درک عمیق بعضی مباحث مانند مکانیسم ایجاد پیام عصبی ، انتشار گازهای تنفسی در ریه و خون و همچنین تعادل اسید و باز و فیزیک گردش خون لازم است. اما اینها مواردی هستندکه تنها در یکی از دروس پزشکی، یعنی فیزیولوژی، به ریاضیات وابسته‌اند 
دروسی چون بیوفیزیک، آناتومی، فارماکولوژی، فیزیوپاتولوژی و رادیولوژی از دیگر شاخه‌های پزشکی اند که هر چند به طور معمول بر اساس شواهد تجربی و بدون نیاز به پایه‌ی ریاضی تدریس می‌شوند، اما درک عمیق آن‌ها نیازمند دانستن ریاضی است. 
علاوه بر آن علوم نوپایی همچون بیوانفورماتیک پزشکی و نانوتکنولوژی را نیز باید مد نظر داشت که وابستگی شدیدتری به علوم ریاضی دارند. 
از طرفی دیگر پیشرفت پزشکی و ریاضیات موجب گشته که محققان تحقیقات گسترده ای را درباره رابطه بین این دو علم اغاز کنند که نتایج این تحقیقات تا به امروز موجب حل بسیاری از مشکلات شده است و به بعضی از سوالات اساسی و مهم پزشکان ومحققان این رشته پاسخ داده است...

در اینجا توجه شما را به نتایج برخی از این تحقیقات جلب میکنم :





الگوی ریاضی تشکیل پروتیین ساخته شد:



دانشمندان دانمارکی می‌گویند یک الگوی ریاضی ابداع کرده‌اند که می‌تواند بخش مهمی از معمای چگونگی تشکیل پروتئین‌ها را حل کند.
توماس هاملریک استاد یار دانشگاه کپنهاگ گفت، ما موفق شدهای که الگوی سه بعدی شکل پروتئین‌ها را تهیه کنیم.
الگوی ریاضی انها برای توصیف ساختار پروتئین‌ها از دانش فیزیک، تئوری احتمال و هندسه استفاده می‌کند و بدین ترتیب وسیله با ارزشی را برای درک بهتر شکل و عملکرد پروتئین‌ها در اختیار علوم قرار می‌دهد.
هاملریک گفت هر پروتئین ،منفرد ترکیب شیمیایی منحصر به فرد خود را ‪دارد که شامل 20 آمینو اسید مختلف در ترکیبات متفاوت می‌شود. به گفته او تعداد این ترکیبات بی‌شمار است.
وی افزود ، ما یک الگوی واحد ریاضی ابداع کرده‌ایم که همه این شکل‌های مختلف را در بر می‌گیرد. این بدان معنی است که این الگو استفاده از پروتئین‌ها را برای صنایع و محققان به منظور دستیابی به اهدافشان راحت تر خواهد کرد. وی افزود که این الگوی جدیداحتمالا بر صنعت داروسازی نیز تاثیر بزرگی خواهد داشت .



ریاضیات به کمک سرطان شناسی می اید!

 

گروهی از دانشمندان آمریکایی مدلی رایانه ای را ارائه کرده اند که براساس آن می توان ترکیبی از موثرترین روش های درمانی معالجه سرطان را با استفاده از آلگوریتم های ریاضی ارائه کرد.
به گزارش خبرگزاری مهر، پروژه تحقیقاتی لیزه دو فلیس استاد ریاضی کالج هاروی ماد در کالیفرنیا که با عنوان "درمان سرطان با ریاضی" معرفی شده است، نشان می دهد که از ترکیب علم سرطان شناسی و ریاضی می توان بیشترین شانس را برای شناسایی و تشخیص درمانهای موثر در مبارزه با تومورها بدست آورد.
دو فلیس که بررسی های خود را در کنگره سالانه ائتلاف ملی برای یافته های علمی در واشنگتن مطرح کرده است در این خصوص توضیح داد : ما یکسری از مدل های ریاضی خاص را توسعه داده ایم که به کمک آنها می توان دینامیک کاملتر واکنش های میان سلولهای نئوپلاستیکی، سیستم ایمنی و درمان های پزشکی سازگار را دریافت. از آنجا که این راه درصد خطر سلامت بیمار را تا حدقابل ملاحظه ای کاهش می دهد، بسیار حائز اهمیت است .
این استاد دانشگاه چند سیستم ریاضی را برای ترکیب استراتژی های مختلف ایمنی درمانی، شیمی درمانی و واکسینودرمانی شناسایی کرده است.
براساس گزارش مدیکال نیوز تو دی، این مدل ها با استفاده از شبیه سازی و تصویرسازی هندسی ویژگی های متعدد بیماری، به روش مجازی، درمان های موثر را ارائه می کند .
درحقیقت با این روش، یک مدل ریاضی عرضه می شود که به اطلاعات متعدد افزایش سلولهای سرطانی و واکنش آنها با سیستم ایمنی ترجمه می شود. به این ترتیب پزشکان می توانند قبل از آغاز درمان سرطان با داروهای خطرناک شیمیایی که عوارض جانبی زیادی دارند، بهترین درمان را تشخیص دهند.






علامت سؤال ریاضی در برابرایدز:




متخصصان عفونی و سایر پزشکان،تا مدت‌ها تئوری مشخصی درباره ایدز داشتند و آن این بود که ویروس ایدز می‌تواند به سلول‌هایی که نوع خاصی از گیرنده‌ها را دارد بچسبد، وارد آنها شود و آنها را آلوده کند .
این سلول‌های آلوده، که عمده آنها از رده گلبول‌های سفید خون هستند، یا خودشان از بین می‌روند، یا این که سلول‌های خودی را به جای بیگانه می‌گیرند و آنها را هم از بین می‌برند. شواهد بیولوژیک گوناگونی هم برای تایید این فرضیه وجود داشت .
اما حالا گروه دیگری از دانشمندان، این فرضیه را که در دنیای پزشکی مقبولیت عام یافته بود، زیر سؤال برده‌اند و تعجب خواهید کرد اگر بدانید این گروه، نه از بین پزشکان، که از بین ریاضیدانان بوده‌اند .
به گزارش بی‌بی‌سی، این ریاضیدانان، با کمک پزشکان، توانسته‌اند یک مدل ریاضی دربیاورند و به نوعی با حساب و کتاب نشان دهند که این فرضیه ، توجیه‌کننده سیر آهسته بیماری، در طی سال‌ها، نیست و اگر این فرضیه پیشنهادی درست می‌بود، بیماری باید ظرف مدت چند ماه، فرد را از پای در‌می‌آورد . 
این حساب و کتاب‌ها، تمام فرضیات پیشین و مقبول بین دانشمندان را به چالش کشیده و زیر و رو کرده است.
البته این محققان، از کالج سلطنتی لندن و نیز دانشکده پزشکی آتلانتا، در گزارش خود در نشریه پلاس مدیسین آورده‌اند که این پژوهش فقط یک «مدل ریاضی» است و نمی‌تواند بگوید که واقعاً در بدن بیمار آلوده به ویروس چه اتفاقی می‌افتد و بنابراین تحقیقات گسترده‌‌تری از لحاظ فیزیوپاتولوژی لازم است تا سیر تکثیر و بیماری‌زایی ویروس را در بدن انسان روشن کند. این مطالعه، تنها به ما می‌گوید که باید در فرضیات قبلی خود تجدید نظر کنیم .





مدل ریاضی جدید پیش بینی کننده شیوع بیماری های عفونی ارائه شد :




دانشمندان آمریکایی آلگوریتم های ریاضی را توسعه داده اند که به کمک آنها می توان اپیدمی های مربوط به شایع ترین بیماری های عفونی را برپایه پارامترهای آب و هوایی پیش بینی کرد.
به گزارش سلامت نیوز و به نقل ازمهر، محققان مدرسه پزشکی دانشگاه "تافتس" در بوستون یک مدل ریاضی را ارائه کرده اند که با بررسی روزانه بیماری های عفونی احتمال شیوع این بیماری ها را براساس پارامترهای محیطی در هرفصل ارزیابی می کند .
براساس گزارش مدیکال نیوز تو دی، این دانشمندان مدل ریاضی خود را بر پایه اطلاعات جمع آوری شده توسط دپارتمان بهداشت عمومی ماساچوست مربوط به شش بیماری آزمایش کردند .
این شش بیماری عبارت بودند از: جاردیا و کریپتوسپوریدیوم (دو بیماری عفونی روده ای)، سالمونلا و کمپلیوباکتر (دو بیماری شایع روده ای که در اثر ورود باکتری های سالمونلا و کمپلیوباکتر به روده بروز می یابد و در اروپا بسیار شایع هستند) ، شیگلوسیس ( بیماری مناطق گرمسیری که در اثر آلودگی با باکتری شیگلا بروز می یابد) و HIV که در اثر آلودگی با ویروس هپاتیت A به وجود می اید .

 

سپس این دانشمندان با استفاده از اطلاعات آب و هوایی جمع آوری شده بین سالهای 1992 تا 2001 شیوع هریک از این بیماری ها را در ماساچوست براساس ارزش های درجه دمای متوسط روزانه، زمان و دوره ابتلا به هریک از این بیماری ها مورد بررسی قرار دادند .
نتایج اولیه آزمایش این مدل نشان داد که پیک شیوع این بیماری ها به غیر از هپاتیت A با پیک گرما ارتباط دارد .
بنابراین گزارش، مدل های آلگوریتمی فعلی برپایه اطلاعات فصلی و ماهانه به اپیدمی شناسی بیماری های عفونی می پردازند، این درحالی است که در این مدل جدید اطلاعات روزانه مورد بررسی قرار می گیرد .

 

سخن آخر
اینها اولین و اخرین باری نیستند که تحقیقات ریاضی به مطالعات پزشکی کمک می‌کند. در واقع باید گفت مرز قراردادی میان علوم، که آنها را به طور مشخص به حوزه‌های جداگانه‌ای با حدود مشخص تقسیم می‌کرد، اکنون آن‌قدرها هم جدی تلقی نمی‌شود. یک محقق ریاضی، می‌تواند به پیشرفت‌های بیولوژی کمک کند. 
البته در رسیدن به نتایج قابل استفاده، لازم است هم نمایندگانی از آن حوزه (مثل پزشکی یا زمین‌شناسی) و هم کارشناسان ریاضی حضور داشته باشند و با هم در این باره تعامل داشته باشند .
اما نکته مهم این است که هر دو طرف بتوانند درک درستی از رابطه میان حوزه‌های مختلف علوم داشته باشند و بتوانند این حد و مرزهای قراردادی را، که در طی سال‌های پیشرفت علم و تخصصی شدن گرایش‌ها و به ناچار به وجود آمده‌اند، کنار بگذارند تا بتوانند به نتیجه مشخصی برسند .


منبع: njavan 


هیچ نظری تا کنون برای این مطلب ارسال نشده است، اولین نفر باشید...

نوشتن دیدگاه