مجالات تطبيق إنترنت الأشياء | الوحدة الخامسة | الدرس الأول

تطبيقات الرعاية الصحية الذكية (Smart Healthcare Applications)

• مراقبة ضغط الدم (Blood Pressure Monitoring)

ارتفاع ضغط الدم هو حالة طبية تحدث عندما يكون ضغط الدم في الشرايين مرتفعًا بشكل مزمن، مما يضع ضغطًا إضافيًا على الأوعية الدموية والأعضاء الحيوية مثل القلب والكلى. يُعدّ ارتفاع ضغط الدم من أكثر المشاكل الصحية شيوعًا على مستوى العالم، ويؤدي إلى العديد من المخاطر الصحية إذا لم يتم التحكم فيه بشكل صحيح. من أبرز المشاكل الصحية الناجمة عن ارتفاع ضغط الدم:

1. أمراض القلب: يشكل ارتفاع ضغط الدم عبئًا إضافيًا على القلب، مما يزيد من خطر الإصابة بأمراض مثل مرض الشريان التاجي والنوبات القلبية.
2. السكتات الدماغية: الضغط المستمر على الأوعية الدموية قد يؤدي إلى انفجار الأوعية الدموية في الدماغ أو حدوث تجلطات، ما يزيد من احتمالات الإصابة بالسكتة الدماغية.
3. أمراض الكلى: يمكن أن يؤدي ارتفاع ضغط الدم إلى تلف الأوعية الدموية في الكلى، ما يؤثر على وظائف الكلى ويزيد من خطر الإصابة بالفشل الكلوي.
4. ضعف الرؤية: قد يؤدي إلى تضرر الأوعية الدموية في العين، ما قد يؤدي إلى مشكلات في الرؤية مثل العمى الجزئي أو الكامل.

دور إنترنت الأشياء في مراقبة ضغط الدم: 

أصبح استخدام الساعات الذكية جزءًا مهمًا من مراقبة الصحة الشخصية، حيث تُعتبر هذه الأجهزة من أدوات إنترنت الأشياء القابلة للارتداء، وهي توفر طريقة مريحة ودقيقة لمراقبة مؤشرات حيوية مثل ضغط الدم. الساعات الذكية تقوم بتسجيل وتتبع البيانات المتعلقة باللياقة البدنية وصحة القلب، بما في ذلك معدل ضربات القلب، مستوى النشاط، وضغط الدم. ثم تقوم هذه الأجهزة بإرسال البيانات إلى الأنظمة السحابية، حيث يتم معالجتها وتحليلها.

تُساعد هذه الأنظمة في مراقبة الحالة الصحية بشكل مستمر، مما يوفر للمستخدم معلومات فورية عن حالته الصحية ويسهل اتخاذ القرارات العلاجية. كما أنها تتيح للأطباء متابعة المرضى عن بُعد، مما يساهم في تحسين الرعاية الصحية وتعزيز الوقاية من الأمراض. في الوقت الحالي، أصبحت أنظمة إنترنت الأشياء في مجال الرعاية الصحية أكثر شيوعًا، حيث يتزايد الاعتماد على هذه التقنيات لتحسين الصحة العامة والرفاهية.

مثال عملي يوضح مراقبة ضغط الدم، بإمكانك زيارة الرابط التالي:

• مراقبة الألم (Pain Monitoring)

مراقبة الألم تُعدّ عنصرًا أساسيًا في تقديم رعاية صحية عالية الجودة، خصوصًا للمرضى الذين يواجهون صعوبة في التعبير عن مشاعرهم أو آلامهم بشكل لفظي. هذه الفئة تشمل كبار السن الذين قد يعانون من تدهور في القدرة على التواصل، الأطفال الذين لا يستطيعون وصف آلامهم بدقة، والأشخاص المصابين بأمراض عقلية أو نوبات مرضية تجعل من الصعب عليهم التعبير عن حالتهم. لذلك، يصبح التعرف على مشاعر الألم أمرًا بالغ الأهمية لضمان تقديم رعاية صحية فعّالة وشخصية.

يُعتبر تعابير الوجه أحد المؤشرات الحيوية الواضحة التي تساعد في تشخيص الألم والانزعاج، حيث يُظهر الشعور بالألم تغييرات في تعابير الوجه بشكل تلقائي، مما يجعله أداة فعالة لقياس الألم في الأشخاص الذين لا يستطيعون التعبير عنه بالكلمات. هذا الأمر ينطبق على المرضى في وحدات العناية المركزة أو الرضع الذين يعجزون عن التعبير عن آلامهم أو مشاعرهم بطريقة تقليدية. 

دور إنترنت الأشياء في مراقبة الألم:

التطورات الحديثة في إنترنت الأشياء قد ساهمت في تحسين هذا المجال، حيث يمكن استخدام مدخلات فسيولوجية من مستشعرات إنترنت الأشياء لقياس تعابير الوجه والبيانات الحيوية الأخرى، مثل معدل ضربات القلب، ودرجة الحرارة، ومستوى الأوكسجين في الدم. تحليل هذه البيانات يمكن أن يوفر تقييمًا دقيقًا لأنواع مختلفة من المشاعر والألم، مما يساعد الأطباء والممرضين في اتخاذ قرارات علاجية أكثر دقة وتخصيصًا.

باستخدام هذه التقنيات، يمكن تقديم رعاية صحية أكثر كفاءة، حيث تتيح للأطباء متابعة حالة المرضى الذين لا يمكنهم التعبير عن آلامهم. يمكن لهذه الأنظمة أن تحدث فرقًا كبيرًا في تحسين جودة الرعاية وتحقيق نتائج صحية أفضل.

مثال عملي يوضح مراقبة الألم، بإمكانك زيارة الرابط التالي:

• مراقبة مخطط كهربية القلب (Electrocardiogram Monitoring)

يعد مخطط كهربية القلب (ECG) أداة تشخيصية أساسية لمراقبة النشاط الكهربائي للقلب، حيث تلتقط المستشعرات المثبتة على الجلد الإشارات الكهربائية الناتجة عن ضربات القلب. في العيادات والمستشفيات، يتم وضع الأقطاب الكهربائية على أماكن محددة من صدر المريض للحصول على قياسات دقيقة، إلا أن توفر هذه التقنية في المنازل كان محدودًا في السابق. 

دور إنترنت الأشياء في مراقبة مخطط كهربية القلب:

مع تطور تقنيات إنترنت الأشياء (IoT)، تم تصميم أجهزة ذكية قابلة للارتداء تتيح إجراء فحوصات تخطيط القلب عن بعد، مما يمكّن الأطباء من متابعة بيانات المرضى دون الحاجة إلى زيارات متكررة للمستشفيات. لا تقتصر هذه الأجهزة على تسجيل البيانات فقط، بل أصبحت أكثر ذكاءً بفضل الخوارزميات المتقدمة والذكاء الاصطناعي، حيث يمكنها تحليل قراءات القلب واكتشاف الأنماط غير الطبيعية التي قد تشير إلى خطر الإصابة بنوبة قلبية.

تتميز بعض الأجهزة القابلة للارتداء، مثل الساعات الذكية والأجهزة المزودة بمستشعرات تخطيط القلب، بقدرتها على إرسال تنبيهات وتحذيرات فورية عند اكتشاف إشارات غير طبيعية، مما يمنح المرضى فرصة لاتخاذ إجراءات طبية سريعة قبل تفاقم الحالة. كما توفر بعض هذه الأجهزة توصيات صحية لتحسين صحة القلب والحد من المخاطر المحتملة، مما يجعلها أداة فعالة في الوقاية من الأمراض القلبية وتعزيز جودة الرعاية الصحية عن بعد.

مثال عملي يوضح مخطط كهربية القلب، بإمكانك زيارة الرابط التالي:

• مراقبة النوم (Sleep Monitoring)

 يُعد النوم حالة طبيعية ودورية من الراحة النفسية والجسدية، حيث يلعب دورًا حيويًا في استعادة طاقة الجسم وتعزيز الصحة العامة. ومع ذلك، يعاني بعض الأفراد من اضطرابات النوم التي تؤثر على جودة حياتهم، ومن أبرز هذه الاضطرابات:

• الأرق: صعوبة في النوم أو الاستمرار فيه.
• توقف التنفس أثناء النوم: انقطاع مؤقت للتنفس أثناء النوم، مما يؤدي إلى اضطرابات في الأكسجين.
• انقطاع النفس الانسدادي (Obstructive Sleep Apnea – OSA): اضطراب تنفسي خطير قد يكون مهددًا للحياة، حيث يؤدي إلى توقف متكرر للتنفس أثناء النوم، مما يؤثر سلبًا على وظائف الجسم.

دور إنترنت الأشياء في مراقبة النوم:

لمواجهة هذه التحديات، تم تطوير أنظمة ذكية تعتمد على إنترنت الأشياء (IoT) لمراقبة النوم وتحليل جودته، حيث تشمل هذه الأنظمة أجهزة مخطط كهربية الدماغ القابلة للارتداء، والتي يمكن وضعها في الأذن أو في أماكن أخرى بالجسم، وتكون متصلة بشبكة إنترنت الأشياء في الغرفة.

تُوفر هذه الأنظمة وسيلة غير مزعجة لمراقبة النوم بشكل مستمر وعلى مدار الساعة، مما يسمح بجمع بيانات دقيقة حول أنماط النوم والتنفس ومستويات الأوكسجين في الدم. يتم تحليل هذه البيانات باستخدام خوارزميات الذكاء الاصطناعي للتنبؤ بمراحل النوم واكتشاف أي اضطرابات محتملة، مما يساعد الأطباء في تقديم تشخيص دقيق وتوصيات علاجية فعالة.

بفضل هذه التقنيات، أصبح من الممكن تحسين جودة النوم، والحد من مخاطر الأمراض المرتبطة باضطرابات النوم، وتعزيز الصحة العامة للأفراد بطريقة مبتكرة وعملية.

• مراقبة علم الأمراض (Pathology Monitoring)

علم الأمراض هو الدراسة العلمية والعملية لأصول الأمراض وتأثيراتها على جسم الإنسان، وهو يلعب دورًا محوريًا في التشخيص الطبي والتدخل العلاجي المبكر. ومن بين الأدوات الطبية المهمة في هذا المجال، يبرز جهاز مخطط كهربية الدماغ (EEG)، الذي يتم استخدامه على نطاق واسع لتشخيص الاضطرابات الدماغية المختلفة.

يعمل هذا الجهاز عن طريق توصيل أقراص معدنية صغيرة (أقطاب كهربائية) بفروة الرأس، والتي تقوم بإرسال إشارات كهربائية دقيقة إلى جهاز حاسوبي يقوم بتخزين البيانات وتحليلها. ويتميز جهاز EEG بعدة مزايا تجعله أداة تشخيصية فعالة، من أهمها:

• تكلفته المنخفضة مقارنة بطرق التشخيص الأخرى.
• طبيعته غير الجراحية، مما يجعله مريحًا وآمنًا للاستخدام.
• استخدامات مخطط كهربية الدماغ في التشخيص.

يُستخدم جهاز EEG لتشخيص مجموعة من الاضطرابات العصبية، مثل:

• الصرع: يساعد في اكتشاف النشاط غير الطبيعي في الدماغ، مما يساهم في وضع خطة علاجية فعالة.
• السكتة الدماغية: يساهم في تحديد تأثير الجلطة على وظائف الدماغ واتخاذ الإجراءات الطبية اللازمة بسرعة.

دور إنترنت الأشياء في مراقبة علم الأمراض:

بما أن المرضى الذين يعانون من الصرع أو السكتة الدماغية يحتاجون إلى رعاية فورية، فإن تأخير التدخل الطبي قد يكون مهددًا للحياة. وهنا يأتي دور إنترنت الأشياء (IoT)، حيث يمكن ربط أجهزة EEG بأنظمة ذكية تعمل على:

• مراقبة المرضى عن بُعد على مدار الساعة.
• إرسال إشعارات فورية للأطباء ومقدمي الرعاية الصحية عند اكتشاف أنماط غير طبيعية في نشاط الدماغ.
• تحليل البيانات باستخدام الذكاء الاصطناعي للتنبؤ بالحالات الحرجة قبل حدوثها، مما يسمح بالتدخل المبكر.

مثال عملي لمراقبة النشاط الدماغي EGG ،بإمكانك زيارة الرابط التالي:

• مراقبة الأشخاص ذوي الإعاقة (Disabled Persons Monitoring)

 تعتبر الكراسي المتحركة الذكية التي تتصل بأنظمة إنترنت الأشياء من الابتكارات التكنولوجية التي تقدم حلولًا متطورة لتحسين حياة الأشخاص ذوي الإعاقة.

دور تقنيات إنترنت الأِشياء في مراقبة الأشخاص ذوي الإعاقة:

تم تصميم هذه الأنظمة لتوفير مزيد من الاستقلالية والراحة للأشخاص الذين يحتاجون إلى دعم حركي، حيث تضم هذه الأنظمة مكونات تقنية متقدمة تهدف إلى تحسين قدرة الكراسي المتحركة على التنقل والتفاعل مع البيئة المحيطة.

مكونات النظام الذكي للكراسي المتحركة

يتكون النظام من عنصرين أساسيين:

1. خدمة الخرائط المستخدمة للملاحة: حيث تُستخدم تقنية قياس المسافة ثلاثية الأبعاد لرسم خرائط للمحيط الخارجي، ما يسمح للكرسي المتحرك بالتحرك بشكل مستقل دون الحاجة إلى نظام تحديد المواقع العالمي (GPS).
2. الكرسي المتحرك الذكي: يتم تزويد الكرسي بنظام محرك متطور وهندسة التحكم الذكي التي تسمح له بالتنقل بفعالية، مع استخدام أنظمة مراقبة المرضى ذوي الحالات الحرجة لمتابعة الحالة الصحية للمستخدم.

مثال عملي يوضح مراقبة الأشخاص ذوي الإعاقة، بإمكانك زيارة الرابط التالي:

بإمكانك مراجعة محتوى موضوع “مجالات تطبيق إنترنت الأشياء” بدايةً من عنوان “تطبيقات إنترنت الأشياء” وحتى نهاية هذا القسم، من خلال الرابط التالي: