هندسة التأهيل واعادة التأهيل

إستخدام المنسوجات الإلكترونية والألبسة الذكية في قياس النشاط العضلي وتوفير التحفيز الكهربائي-الوظيفي للعضلات

يعد إستخدام المنسوجات الإلكترونية في تصنيع ما يسمى بالملابس الذكية من التطبيقات الواعدة والأكثر إثارة. يمكن لنا التفكير في عدد كبير ومتنوع من المجالات التي يمكن لنا إستخدام الملابس الذكية بها ومنها مجالات الرعاية الصحية. تعتبر تطبيقات المراقبة والقياس والإستشعار في مجالات إعادة التأهيل الحركي والوظيفي للمرضى والمصابين وكبار السن من المجالات الواعدة جدا لتكنولوجيا الملابس الذكية. يمكن للملابس الذكية قياس النشاط الكهربائي للعضلات من على سطح الجلد. يمكن أيضا للملابس الذكية القيام بالتحفيز الكهربائي الوظيفي للعضلات والعظم للمساعدة في- أو أداء الوظائف الحيوية للأطراف العلوية والسفلية للإنسان. من ميزات الملابس الذكية التي تستخدم منسوجات الكترونية أيضا القدرة على إرتدائها في ضمن ممارسات حياتنا اليومية بدون جهد أو عناء وبشكل متكرر. بالتالي، يمكن لنا التفكير في الملابس الذكية كأداة للقياس أو للعلاج أو كوسيلة تقويم وظيفي للعضلات والعظام

إستخدام المنسوجات الإلكترونية والألبسة الذكية في قياس النشاط العضلي

في مؤتمر جمعية الهندسة في الطب والعلوم الحياتية الذي نظم تحت إشراف معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات في العام 2010، قدم الباحث داريو فارينا وفريقه، الذين يعملون في مركز التفاعل الحسي-الحركي في قسم العلوم الصحية والتكنولوجيا في جامعة إلبورج الدنماركية، بحثا مميزا يتعلق ب قياس النشاط الكهربائي للعضلات من على سطح الجلد بإستخدام المنسوجات الإلكترونية. لقد قام فريق البحث الدنماركي بتصميم وبتطوير وتصنيع مصفوفة من الإلكترودات (أقطاب معدنية لقياس فرق الجهد الكهربائي) من معدن الستينلس-ستيل مخاطة داخل قطعة الملابس التي تغطي العضلات القابضة والباسطة للرسغ والكوع. إستطاع فريق البحث قياس تسعة قراءات كهربائية قابلة للتميز والتحديد لعدد من الحركات الوظيفية لليد والساعد. عندما تم تحليل هذه القراءات كانت القراءات الكهربائية المقاسة قادرة على التمييز ما بين هذه الحركات المختلفة بدقة وصلت ال تسعين بالمئة

إستخدام المنسوجات الإلكترونية والألبسة الذكية في توفير التحفيز الكهربائي-الوظيفي للعضلات

بعد ذلك وفي العام 2014، نشر الباحث كاي يانج وفريقه، والذين يعملون في كلية الإلكترونيات وعلوم الحاسوب في جامعة ساوث-هامبتون البريطانية، بحثهم المتعلق ب تصميم وتطوير وتصنيع مصفوفة من الإلكترودات مدمجة على قطعة ملابس تغطي اليد ما بين الرسغ والكوع. تم دمج الإلكترودات عن طريق طباعتها على قطعة الملابس. هدف المصفوفة القيام بالتحفيز الكهربائي-الوظيفي (تحفيز الإنقباض) للعضلات. هذه المصفوفة من الإلكترودات الجافة كانت على إتصال مباشر مع جلد الانسان ولم تتطلب وجود أي مادة (جل) بينها وبين الجلد لتحسين الموصلية. عدم الحاجة لإستخدام مادة لتحسين الموصلية جعل إستخدام هذه المصفوفة المبتكرة من الإلكترودات أكثر فاعلية وراحة وديمومة وسهولة في الإستخدام. إستطاع فريق البحث إيصال أنماط جهد كهربائي محددة ومبرمجة مسبقا لتحفيز إنقباض العضلات. كانت هذه الأنماط الكهربائية قادرة على إعادة تكوين ثلاثة من حركات اليد الوظيفية المختلفة بدقة وبشكل مريح وبخطأ مقداره أقل من سبعة بالمئة. أثبت الباحثون في هذا البحث بأن التحفيز الكهربائي بإستخدام مصفوفتهم المبتكرة من الإلكترودات الجافة كان أكثر دقة من الإستخدام التقليدي للوحة دوائر كهربائية مع طبقة من الجل. أشار الباحثون أنه لطالما تطلبت عملية التحفيز الكهربائي لإنقباض العضلات العديد من المنصات الموصلة والأسلاك والجل، ولكن هذه التكنولوجيا الجديدة للمنسوجات الالكترونية سهلت كل ذلك ولم تكن بحاجة إليه. ينصب جهد فريق البحث الان على الخطوة التالية وهي إيجاد وإبتكار أفضل الطرق الهندسة والتكنولوجية لدمج هذه المكونات الجديدة في الملابس وعلى نطاق تجاري

التوجهات والتحديات المستقبلية في إستخدام الألبسة الذكية في مجالات إعادة التأهيل الحركي والوظيفي

يجدر القيام بالمزيد من الأبحاث المستقبلية لإستكشاف كيفية تثبيت هذه الإلكترودات على الملابس مع ضمان إتصالها المباشر والفعال بالجلد. نحن بحاجة أيضا الى المزيد من الأبحاث لتقييم نوعية بيانات النشاط العضلي-الكهربائي التي يمكن قياسها ومعالجتها وتخزينها وتحليلها من نظام الإستشعار الإلكتروني المنسوج في/على الملابس اللازمة لتحفيز عضلة ما أو لتشغيل محرك وظيفي معين داخل طرف صناعي ما. هذه الأبحاث ستعمل على زيادة إستخدام إشارات النشاط الكهربائي-العضلي في التحفيز الوظيفي فيصبح بالإمكان إستخدامها على أساس يومي في كل من العلاج وواقع الحياة اليومي بدلا من الإستخدام الحالي لها والمقتصر على الجلسات العلاجية القصيرة.

إن الأبحاث الحالية في إستخدام المنسوجات الإلكترونية في قياس النشاط الكهربائي-العضلي والتحفيز الكهربائي للعضلات من خلال إلكترودات منسوجة ومدمجة داخل الملابس ما زالت في مهدها. ومع ذلك، فتحت هذه المفاهيم الإحتمالات التي قد تأخذنا إليها هذه التكنولوجيا في المستقبل. في حين أنه لا يزال هناك العديد من الحواجز التقنية والتطبيقية التي يجب التغلب عليها في إستخدام هذه التكنولوجيا، إلا أن الأبحاث والنماذج الأولية تبدو مشجعة. من أحد القيود المحددة لإستخدام هذه التكنولوجيا في الممارسات الطبية السريرية في مجالات إعادة التأهيل الحركي والوظيفي لأصحاب الإعتلالات العصبية هو أن أغلبية الأبحاث قد تم القيام بها وإجراءها من قبل المهندسين والفيزيائيين بالتعاون مع عدد قليل جدا من الأطباء ومختصي العلاج الطبيعي والوظيفي. هذا أدى إلى التركيز على جانب تطوير العمليات التقنية والهندسية والفنية اللازمة لتطوير أنظمة استشعار يمكن ارتداؤها وتم إهمال تحديات الجانب الطبي السريري.

من أجل التغلب على القيود التطبيقية الحالية على التصاميم الحديثة للألبسة الذكية في مجالات الرعاية الصحية بشكل عام ومجالات إعادة التأهيل بشكل خاص، يجب أن ينضم عدد أكبر من المبدعين من المهن الطبية المختلفة كالأطباء ومعالجي التأهيل الطبيعي أو الوظيفي للمهندسين والمبرمجين للخروج من نطاق التطبيقات العلاجية التقليدية في مجالات إعادة التأهيل والتوسع في افاق التفكير المشترك والإستفادة من دمج الخبرات التكنولوجية مع الخبرات الطبية والمهنية. إن التعاون والإنخراط البناء بين المهندسين ومقدمي الرعاية الصحية ومتلقيها سيساهم بشكل كبير في توجيه الأفكار التكنولوجية المبتكرة كالملابس الذكية لفائدة التطبيقات والعلاجات السريرة في مجالات إعادة التأهيل. هذه الشراكة مطلوبة لتقييم فعالية وصدق وثبات أداء تكنولوجيا المنسوجات الالكترونية والملابس الذكية عند الأشخاص ذوو الاختلالات في الجهاز العصبي-العضلي. الهدف من هذه الشراكة إبداع وإبتكار تكنولوجيا يمكن لها أن تحدث فرقا وتغييرا سريريا ذا معنى

كتاب المقال

الدكتور لؤي الزعبي و المهندسة مريم الزواهرة

إفصاحات خاصة بالمقال

لم يتلقى موقع ميدكونتيكس أية مبالغ مالية أو تعويضية لقاء كتابة هذا المقال من أي جهة، لذا إذا أعجبك محتوى المقال نرجو منك عمل أي أو كل من التالي دعما للموقع ولإستمرارية إنتاج محتوى طبي عالي الجودة باللغة العربية لقراءنا ومتابعينا الكرام:

  • نشر المقال على حسابات التواصل الإجتماعي الخاصة بك
  • التبرع لحساب الموقع وذلك عبر التواصل مع إدارة الموقع على البريد الإلكتروني التالي info@medcontx.com

لقراءة المزيد عن الخدمات الطبية والأجهزة الطبية الحديثة التي تقدمها مراكز تقديم الخدمات الطبية والشركات المحلية والعالمية لا تتردد في قراءة ما تحويه مدونتنا من مقالات 

للحصول على محتوى طبي عالي الجودة مشابه لهذا المقال لك ولأعمالك قم بالتسجيل في الموقع، للمعلومات والإستفسار لا تتردد بالإتصال معنا اليوم

info@medcontx.com

loi Dr

Recent Posts

مرحبا بكم في أول وأفضل المدونات الطبية العربية الموثوقة

الكاتب: الدكتور لؤي الزعبي نحن نقدم لكم محتوى طبي موثوق ومتخصص MedContx.com هي مدونة طبية…

سنتين ago

سلبيات نظم المعلومات في المستشفيات ومؤسسات الرعاية الصحية

الكاتب الدكتور لؤي الزعبي معظم الأشخاص على علم بأن نظم المعلومات في المستشفيات والمؤسسات الصحية…

سنتين ago

دور نظم المعلومات في تحسين جودة الرعاية الصحية في منطقة الشرق الأوسط وشمال إفريقيا

الكاتب الدكتور لؤي الزعبي دور نظم المعلومات في تحسين جودة الرعاية الصحية ما هو دور…

سنتين ago

كيف تساعد نظم المعلومات في إدارة المستشفيات؟

الكاتب الدكتور لؤي الزعبي نظم المعلومات الإدارية هي النظم الرئيسية التي تستخدم لإدارة المستشفيات والعيادات.…

سنتين ago

فوائد جلسات ار اف للوجه: العلاج بواسطة الموجات الكهرومغناطيسية الراديوية

جلسات الار اف (او التداخل الراديوي) هي علاج طبي يستخدم لمعالجة الاضطرابات النفسية والحالات النفسية…

سنتين ago

أساسيات الجودة في المستشفيات: الأهداف والقيم والإدارة المتكاملة

الكاتب: الدكتور لؤي الزعبي الجودة في المستشفيات هي بمثابة المحددات التي تقود المستشفيات إلى تحقيق…

سنتين ago