باحثون يطورون جهاز مبتكر لمراقبة ضغط الدم
تاريخ النشر: 25th, November 2024 GMT
طور فريق من الباحثين في جامعة كاليفورنيا سان دييغو رقعة مبتكرة يمكن ارتداؤها لمراقبة ضغط الدم بشكل مستمر ودون الحاجة لإجراءات جراحية.
تعد هذه الرقعة أول جهاز من نوعه يخضع لاختبارات سريرية شاملة على أكثر من 100 مريض، ما يمثل خطوة هامة نحو تحسين طرق مراقبة صحة القلب والأوعية الدموية في العيادات والمنازل على حد سواء.
وتأتي الرقعة الصغيرة بحجم طابع بريدي تقريبا، مصممة من مادة "إلاستومر السيليكون" الناعمة والمرنة التي يمكنها تثبيتها بسهولة على الجلد. وعند وضع الرقعة على الساعد، تقدم قراءات حية ودقيقة لضغط الدم من الأوعية الدموية الداخلية عبر استخدام موجات فوق صوتية.
وتم تجهيز الرقعة بمجموعة من المحولات الكهرضغطية (تعمل على تحويل الطاقة بين شكلين مختلفين: الطاقة الكهربائية والطاقة الميكانيكية (مثل الضغط أو الحركة) التي ترسل وتستقبل الموجات فوق الصوتية، متعقبة التغيرات في قطر الأوعية الدموية وتحويلها إلى قياسات دقيقة لضغط الدم في الوقت الحقيقي. وهذا النظام القابل للارتداء يمنح فائدة كبيرة على المدى الطويل، حيث يوفر إشارات لحظية حول التقلبات والاتجاهات في ضغط الدم، وهو ما لا تقدمه الأجهزة التقليدية مثل السوار.
واستندت الرقعة إلى نموذج أولي طوّره مختبر شينغ شو في جامعة كاليفورنيا سان دييغو، وقد أضاف الباحثون تحسينات رئيسية لتعزيز أداء الجهاز، بما في ذلك تقريب المحولات الكهرضغطية بحيث توفر الرقعة تغطية أوسع، ما يتيح قياس ضغط الدم في الشرايين الأصغر، مثل الشرايين العضدية والكعبرية والتي تعتبر هامة سريريا.
كما تم إضافة طبقة داعمة لتقليل الاهتزازات الناتجة عن المحولات، ما أدى إلى تحسين وضوح الإشارة ودقة القياسات، وجعل الرقعة أكثر كفاءة في مراقبة جدران الأوعية الدموية.
وخضع الجهاز لاختبارات دقيقة للتأكد من سلامته ودقته، حيث شارك في التجربة 117 مريضا تم اختبارهم في مجموعة متنوعة من الظروف، بما في ذلك الأنشطة اليومية مثل ركوب الدراجات أو رفع الأثقال، وكذلك أثناء الانتقال من الجلوس إلى الوقوف.
وفي اختبارات أخرى، تم تقييم الجهاز لدى مرضى في مختبرات قسطرة القلب ووحدات العناية المركزة، حيث أظهرت الرقعة نتائج مشابهة تماما للأجهزة التقليدية مثل سوار ضغط الدم والخط الشرياني، الذي يستخدم في العناية المركزة ويعد المعيار الذهبي لقياس ضغط الدم.
وقال شينغ شو، الذي شارك في تطوير الرقعة: "إن التقدم الحقيقي في هذا العمل يكمن في التحقق السريري الدقيق للتكنولوجيا، وذلك بفضل التعاون الوثيق مع الأطباء المتخصصين. يعد ضغط الدم من القيم التي تتأثر بعوامل متعددة، لذلك كان من الضروري اختبار الجهاز في مجموعة متنوعة من البيئات السريرية والواقعية لضمان دقته".
ويستعد فريق البحث الآن للانتقال إلى التجارب السريرية واسعة النطاق، مع خطط لتطوير تقنيات إضافية مثل التعلم الآلي لتحسين قدرات الجهاز"، كما يعمل الفريق على تطوير نسخة لاسلكية من الرقعة التي تعمل بالبطارية للاستخدام المستمر على المدى الطويل، مع ضمان تكاملها السلس مع أنظمة المستشفيات الحالية.
المصدر: بوابة الوفد
كلمات دلالية: ضغط الدم صحة القلب والأوعية الدموية ضغط الدم
إقرأ أيضاً:
منصة بتقنية «بلوك تشين» لمراقبة الطرود وأمنها في التجارة الإلكترونية
أبوظبي: عبد الرحمن سعيد
طور فريق من الباحثين من «جامعة خليفة للعلوم والتكنولوجيا» منصة قائمة على تكنولوجيا «بلوك تشين»، تستخدم التوائم الرقمية التي تُعرف بالتمثيل الرقمي للواقع، مع الرموز الديناميكية غير القابلة للاستبدال، لإحداث ثورة في المرحلة النهائية من توصيل المنتجات والسلع التي أصبحت تحدياً كبيراً، بالتزامن مع استمرار نمو التجارة الإلكترونية، خاصةً أن الارتفاع الكبير في الطلب قد أضاء على أوجه القصور الكبيرة في مراقبة الطرود وأمنها، لا سيّما عند التعامل مع المواد ذات الطبيعة الحساسة أو القابلة للتلف مثل اللقاحات والأغذية.
وبين أن النظام الجديد المبتكر يتيح فرصة كبيرة لخفض الكلف، مع تعزيز الكفاءة، فقد تصل كلفة المرحلة النهائية في التوصيل إلى 50% من إجمالي النفقات اللوجستية، ويحقّق هذا النظام بدمج التوائم الرقمية وتكنولوجيا «بلوك تشين» والرموز الديناميكية غير القابلة للاستبدال، حيث أنشأ أعضاء فريق الجامعة منصة مرنة وشفافة وذات قابلية عالية للتكيّف، يمكنها تحويل الصناعات التي تعتمد على المنتجات ذات الطبيعة الحساسة. وقد أظهرت تجاربهم أن نظامهم قد حسّن نجاح التوصيل بنسبة تجاوزت 75%. كما أسهم تضمين العقود الذكية التي تُكلّف موظفي التوصيل بالمهام بناءً على درجة جودة الخدمة، في تعزيز قابلية المساءلة، حيث يتتبّع أداء كل عامل ويقيّم بناءً على حالات الطرود التي يتعامل معها.
وضم الفريق البحثي فيروز المي، والدكتورة مها قدادحة، والدكتورة رباب مزوني، والدكتور شاكتي سِنغ، والدكتور هادي أطرق، والدكتور عزام مراد، من مركز الأنظمة الفيزيائية الإلكترونية. ونُشر البحث في «إنفورميشن بروسِسنغ آند ماناجمِنت»، المُدرَجة ضمن أفضل المجلات العلمية.
ويقوم النهج المبتكر، على تلبية الاحتياجات المعقدة الخاصة بهذه الخطوة الأخيرة في عملية التوصيل، من مركز التوزيع إلى المستلم، عبر الاستفادة من العقود الذكية والقدرة على المتابعة المباشرة.
وبيّن الفريق أن التوصيل في مرحلته النهائية يُعَدّ الجزءَ الأكثر تعقيداً وكلفة في سلسلة التوريد، فهو يتضمن التنقل في الطرق المحلية والتعامل مع حركة المرور وتلبية توقعات العملاء فيما يتعلق بسرعة التوصيل. كذلك، ارتفع الطلب على الحلول المتعلقة بالمرحلة النهائية من عملية التوصيل المتّسمة بالكفاءة وتوفير الكلفة، مع استمرار ازدهار التجارة الإلكترونية.
وقال الدكتور هادي «يتمثل أحد أكبر التحديات، التي تواجه المرحلة النهائية في عملية التوصيل، بعدم القدرة على المراقبة المباشر لأوضاع الطرود، حيث توفر أنظمة التتبّع التقليدية تحديثات عن مواقع الطرود لا تشمل بياناتٍ مهمة مثل درجة الحرارة، وهو أمر ضروري للمنتجات ذات الطبيعة الحساسة، ولكن يدمج نظامنا التوائم الرقمية التي تمثّل نماذج رقمية للمنتجات الفعلية، في عملية التوصيل. كما يراقب التوأم الرقمي للمنصة المتغيرات الرئيسة، مثل درجات الحرارة والرطوبة بتضمين مستشعرات داخل الطرود، وهو ما يضمن بقاء كل طرد في أوضاع آمنة طوال رحلته.
ولفت إلى أن التوائم الرقمية تتيح قدرات تنبئية أيضاً، حيث يمكنها محاكاة المخاطر المحتملة وإخطار موظفي التوصيل فور تعرض الطرد لأوضاع قاسية.
وتؤدي هذه الوظيفة دوراً مهماً عند توصيل سلع مثل المواد الدوائية، خاصة أن أدنى التغيّرات في درجة الحرارة قد تعرّض جودة المنتج للخطر، لذلك، تتيح هذه الطريقة لموظّفي التوصيل اتّخاذ الإجراءات المناسبة، قبل تفاقم المشكلة بتلقّيهم تنبيهاتٍ فورية.
وأشار إلى أن الحل الذي ابتكره الفريق البحثي، يسهم في تعزيز الثقة والشفافية باستخدام تكنولوجيا «بلوك تشين»، حيث يوفر ثبات هذه التكنولوجيا سجلاً آمناً وغير مركزي لرحلة كل طرد، ابتداءً من المرسل وصولاً إلى المتلقّي. كما عزز الفريق تطويرها، بدمج الرموز الديناميكية غير القابلة للاستبدال.
وقال الدكتور هادي 'تُعد الرموز غير القابلة للاستبدال أصولاً إلكترونية متميزة لا تتغير بمرور الوقت، ولكن تتطور مع إضافة معلومات جديدة، ما يجعلها مثالية للمتابعة المباشرة في خدمة التوصيل. ويُعيَّن رمزٌ غير قابل للاستبدال لكل طرد ليحصل على البيانات اللازمة التي تشمل مصدر الطرد شروط التوصيل الخاصة بها، حيث يُحدّث التوأم الرقمي البيانات التعريفية للرمز غير القابل للاستبدال إذا اكتشف أي اختلافات في حالة الحزمة.
دراسة تكشف العلاقة بين الضائقة المالية وآلام الظهر