Internet of Healthcare Things - كتاب إنترنت الأشياء - الصف 11 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

📚 إنترنت أشياء الرعاية الصحية (IoHT)

المفاهيم الأساسية

إنترنت أشياء الرعاية الصحية (IoHT): أحد حلول إنترنت الأشياء لربط الأشخاص بخدمات الرعاية الصحية، يتكون من شبكة متصلة من التقنيات الطبية (التصوير الطبي، تقارير المختبرات، أجهزة المراقبة عن بعد، خدمات الطوارئ الذكية).

الأجهزة القابلة للارتداء (Wearables): أشياء ذكية توضع على جسم الإنسان لجمع وتحليل بيانات الصحة وإرسال تنبيهات الطوارئ، تستخدم مستشعرات حيوية لمراقبة المؤشرات الصحية.

شبكة مستشعرات الجسم (BSN): شبكة مستشعرات لاسلكية (WSN) قابلة للارتداء لمراقبة جسم الإنسان، تحتوي على قدرات الاستشعار والحوسبة والتخزين والإرسال اللاسلكي.

مخطط كهربية الدماغ (EEG): أداة لقياس نشاط الدماغ الكهربائي، تُستخدم لتشخيص النشاطات غير الطبيعية في الإشارات الكهربائية في الدماغ.

خريطة المفاهيم

```markmap

تطبيقات إنترنت الأشياء المتقدمة

أهداف التعلم

في مجال الرعاية الصحية (IoHT)

• يصف كيفية استخدام تقنيات إنترنت الأشياء

#### تطبيقات إنترنت الأشياء في الرعاية الصحية

##### أجهزة قابلة للارتداء

• مستشعرات
• أجهزة مراقبة الصحة عن بعد
• تنبيهات الطوارئ
• أجهزة مراقبة المؤشرات الصحية

##### الفوائد

• تعزيز جودة حياة الإنسان
• توفير خدمات رعاية صحية فعالة لجميع الأعمار
• مراقبة الأطفال المرضى
• تشخيص ومراقبة الأمراض المزمنة لدى كبار السن

##### تطور الرعاية الصحية

• الانتقال من العلاج التقليدي في المستشفى إلى الرعاية المنزلية
• تمكين المرضى من التعامل مع الظروف الطارئة باستقلالية
• ضمان توافر الخدمات الطبية للجميع بغض النظر عن الموقع
• أنواع الأجهزة: أجهزة مراقبة اللياقة البدنية، أجهزة التتبع، تقنيات متطورة قابلة للارتداء

##### إنترنت أشياء الرعاية الصحية (IoHT)

• تعريف: حل IoT لربط الأشخاص بخدمات الرعاية الصحية
• المكونات:

- التصوير الطبي (أشعة سينية، رنين مغناطيسي، مقطعي محوسب)

- تقارير المختبرات الطبية

- أجهزة مراقبة الرعاية الصحية عن بعد

- خدمات الطوارئ الذكية (سيارات إسعاف، عيادات)

• الوظيفة: تمكين الأطباء من مراجعة السجلات والتشخيص عن بعد

##### الأجهزة القابلة للارتداء (Wearables)

• تعريف: أشياء ذكية توضع على الجسم لجمع وتحليل بيانات الصحة
• المستخدمون الأساسيون: المرضى ذوو الإعاقات، كبار السن، الأطفال
• آلية العمل: مستشعرات حيوية مدمجة تلتقط البيانات وتنتج مخرجات رقمية
• البيانات المجمعة:

- الإشارات الحيوية (ECG, EEG, EMG)

- درجة حرارة الجسم

- مستوى تشبع الأكسجين

- الحركة والموقع الجغرافي

• المؤشرات المراقبة: معدل ضربات القلب، نشاط العضلات، معدل التنفس، ضغط الدم، وضع الجسم
• معالجة البيانات: تتطلب الذكاء الاصطناعي وتحليلات البيانات والحوسبة السحابية

##### شبكة مستشعرات الجسم (BSN)

• تعريف: شبكة مستشعرات لاسلكية (WSN) قابلة للارتداء لمراقبة جسم الإنسان
• المميزات: قدرات الاستشعار، الحوسبة، التخزين، الإرسال اللاسلكي
• آلية العمل (شكل 5.2): مستشعر → جهاز ذكي → إنترنت → مستشفى ذكي
• التطبيقات: المراقبة المستمرة عبر الجراحة للمؤشرات الحيوية
• البيانات المكتشفة: حركة الجسم، درجة الحرارة، معدل ضربات القلب، موصلية الجلد، وظائف العضلات
• الفائدة: تسهيل التعرف المبكر على المرض وتشخيصه

في مجال الزراعة

• يصف مساهمة التقنيات في تحسين القطاع
• يحدد التطبيقات الذكية المختلفة

في الهيكليات والشبكات

• يصنف طبقات إنترنت الأشياء الأحادية (M2M)
• يشرح وظائف الطبقات العالية للهيكلية
• يحدد خصائص تقنيتي RFID و NFC
• يحدد تقنيات وبروتوكولات شبكات WPANS

في الأمان والخصوصية

• يميز التحديات الأمنية في شبكات الجيل الخامس
• يعرف مخاوف الخصوصية والحلول الممكنة

```

نقاط مهمة

• يُمكّن IoHT الأطباء من مراجعة التقارير الطبية والتشخيص عن بعد دون التواجد الفعلي مع المريض.
• تشمل تقنيات IoHT التصوير الطبي (مثل الأشعة السينية والرنين المغناطيسي) وأجهزة المراقبة عن بعد وخدمات الطوارئ الذكية.
• تُجمع البيانات من الأجهزة القابلة للارتداء عبر مستشعرات ذكية تراقب مؤشرات مثل مخططات القلب والدماغ والعضلات.
• تتطلب البيانات المعقدة من مستشعرات IoT تطبيق الذكاء الاصطناعي وتحليلات البيانات والحوسبة السحابية.
• تُسهل شبكات مستشعرات الجسم (BSN) المراقبة المستمرة والتعرف المبكر على الأمراض من خلال وضع مستشعرات لاسلكية صغيرة على الجلد أو دمجها في الملابس.

Internet of Healthcare Things

إنترنت أشياء الرعاية الصحية (IoHT) هو أحد حلول إنترنت الأشياء التي تستخدم تلك التقنية لربط الأشخاص بخدمات الرعاية الصحية المختلفة. ويمكن للأطباء الأخصائيين من خلال استخدام هذه التقنية القيام بمراجعة التقارير والسجلات الطبية للمرضى عن بعد، وتقديم التشخيص والتوصيات دون الوجود الفعلي في نفس الموقع مع المريض. يتكون إنترنت أشياء الرعاية الصحية من شبكة متصلة من التقنيات الطبية تشمل: التصوير الطبي، وتقارير المختبرات الطبية، وأجهزة مراقبة الرعاية الصحية عن بعد. ويشمل التصوير الطبي التصوير بالأشعة السينية، والتصوير بالرنين المغناطيسي (Magnetic Resonance Imaging – MRI)، والتصوير المقطعي المحوسب (Computerized Tomography – CT). والأنواع الأخرى من التصوير، ويشمل إنترنت أشياء الرعاية الصحية أيضًا خدمات الطوارئ كسيارات الإسعاف الذكية والعيادات الذكية.

الأجهزة القابلة للارتداء Wearables

الأجهزة القابلة للارتداء هي أشياء ذكية توضع على جسم الإنسان، ويمكنها جمع البيانات المتعلقة بصحة الشخص وتخزينها ومعالجتها وتحليلها؛ لتوفير المعلومات المطلوبة وإرسال التنبيهات في سيناريوهات الطوارئ. ويُعد المرضى الذين يعانون من إعاقات مؤقتة أو دائمة، وكذلك كبار السن والأطفال من المستخدمين الأساسيين لهذه الأجهزة، حيث تقوم المستشعرات الحيوية المدمجة في ملابس المريض بالتقاط البيانات وإنتاج مخرجات كهربائية رقمية يمكن استخدامها لمراقبة المؤشرات الصحية الخاصة بذلك المريض. ويُعد المستشعر البيولوجي أداة تحليلية مصغرة مدمجة مع مكون حيوي يتعرف على إشارات معينة، وتختلف المستشعرات والمشغلات حسب طبيعة أنظمة المراقبة المتوخاة بها. ويمكنها جمع البيانات ونقلها كالإشارات الحيوية، ودرجة حرارة الجسم، ومستوى تشبع الأكسجين في الدم (قياس التأكسج النبضي)، وحركة الإنسان، والموقع الجغرافي للشخص. توجد العديد من الإشارات الحيوية المولدة من الجسم مثل: مخطط كهربية القلب (Electrocardiogram – ECG)، ومخطط كهربية الدماغ (Electroencephalogram – EEG)، ومخطط كهربية العضل (Electromyography – EMG). يمكن للمستشعرات مراقبة المؤشرات الفسيولوجية أو الميكانيكية الحيوية للإنسان مثل: معدل ضربات القلب، ونشاط العضلات، ومعدل التنفس، ودرجة حرارة الجسم، وضغط الدم، ووضع الجسم، والحركة، والتسارع. وعادة ما تكون مخرجات المستشعرات الذكية وأجهزة إنترنت الأشياء عالية التعقيد، مما يستلزم تطبيق الذكاء الاصطناعي وتحليلات البيانات وتقنيات أخرى مثل الحوسبة السحابية.

مخطط كهربية الدماغ (Electroencephalogram – EEG) جهاز تخطيط كهربية الدماغ هو أداة لقياس نشاط الدماغ الكهربائي، ويستخدم لتشخيص النشاطات غير الطبيعية في الإشارات الكهربائية في الدماغ.

Body Sensor Network

شبكة مستشعرات الجسم (BSN)

شبكة مستشعرات الجسم (BSN) هي شبكة مستشعرات لاسلكية (Wireless Sensor Network – WSN) تُستخدم لمراقبة جسم الإنسان، فهي عبارة عن شبكة عقدية حساسة يمكن ارتداؤها، ويمكنها الاتصال بالعقد والكائنات الذكية الأخرى. تحتوي على قدرات الاستشعار على قدرات الحوسبة والتخزين والإرسال اللاسلكي بالإضافة إلى الاستشعار. وكما يظهر في الشكل 5.2، يُرسل مستشعر تدفق الدم بيانات المريض إلى جهاز ذكي يتصل بالإنترنت، ويُرسل هذه البيانات إلى المستشفى الذكي. وعلى الرغم من أن الأنظمة القائمة على شبكة مستشعرات الجسم تضم مجموعة متنوعة من التطبيقات، إلا أنه يمكن استخدامها للمراقبة المستمرة عبر الجراحة للمؤشرات الحيوية، حيث توضع المستشعرات اللاسلكية صغيرة على الجلد، وقد تُدمج في بعض الحالات بالملابس. وهذا من شأنه أن يُسهل التعرف المبكر على المرض وتشخيصه. عادة ما تكتشف هذه المستشعرات بيانات عن حركة جسم الإنسان، ودرجة حرارة الجسم، ومعدل ضربات القلب، ومعدل موصلية الجلد، ووظائف العضلات.

شكل 5.2: شبكات مستشعرات الجسم المتصلة بشبكات إنترنت أشياء الرعاية الصحية

وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447

170

--- SECTION: Internet of Healthcare Things --- Internet of Healthcare Things إنترنت أشياء الرعاية الصحية (IoHT) هو أحد حلول إنترنت الأشياء التي تستخدم تلك التقنية لربط الأشخاص بخدمات الرعاية الصحية المختلفة. ويمكن للأطباء الأخصائيين من خلال استخدام هذه التقنية القيام بمراجعة التقارير والسجلات الطبية للمرضى عن بعد، وتقديم التشخيص والتوصيات دون الوجود الفعلي في نفس الموقع مع المريض. يتكون إنترنت أشياء الرعاية الصحية من شبكة متصلة من التقنيات الطبية تشمل: التصوير الطبي، وتقارير المختبرات الطبية، وأجهزة مراقبة الرعاية الصحية عن بعد. ويشمل التصوير الطبي التصوير بالأشعة السينية، والتصوير بالرنين المغناطيسي (Magnetic Resonance Imaging – MRI)، والتصوير المقطعي المحوسب (Computerized Tomography – CT). والأنواع الأخرى من التصوير، ويشمل إنترنت أشياء الرعاية الصحية أيضًا خدمات الطوارئ كسيارات الإسعاف الذكية والعيادات الذكية. --- SECTION: الأجهزة القابلة للارتداء Wearables --- الأجهزة القابلة للارتداء Wearables الأجهزة القابلة للارتداء هي أشياء ذكية توضع على جسم الإنسان، ويمكنها جمع البيانات المتعلقة بصحة الشخص وتخزينها ومعالجتها وتحليلها؛ لتوفير المعلومات المطلوبة وإرسال التنبيهات في سيناريوهات الطوارئ. ويُعد المرضى الذين يعانون من إعاقات مؤقتة أو دائمة، وكذلك كبار السن والأطفال من المستخدمين الأساسيين لهذه الأجهزة، حيث تقوم المستشعرات الحيوية المدمجة في ملابس المريض بالتقاط البيانات وإنتاج مخرجات كهربائية رقمية يمكن استخدامها لمراقبة المؤشرات الصحية الخاصة بذلك المريض. ويُعد المستشعر البيولوجي أداة تحليلية مصغرة مدمجة مع مكون حيوي يتعرف على إشارات معينة، وتختلف المستشعرات والمشغلات حسب طبيعة أنظمة المراقبة المتوخاة بها. ويمكنها جمع البيانات ونقلها كالإشارات الحيوية، ودرجة حرارة الجسم، ومستوى تشبع الأكسجين في الدم (قياس التأكسج النبضي)، وحركة الإنسان، والموقع الجغرافي للشخص. توجد العديد من الإشارات الحيوية المولدة من الجسم مثل: مخطط كهربية القلب (Electrocardiogram – ECG)، ومخطط كهربية الدماغ (Electroencephalogram – EEG)، ومخطط كهربية العضل (Electromyography – EMG). يمكن للمستشعرات مراقبة المؤشرات الفسيولوجية أو الميكانيكية الحيوية للإنسان مثل: معدل ضربات القلب، ونشاط العضلات، ومعدل التنفس، ودرجة حرارة الجسم، وضغط الدم، ووضع الجسم، والحركة، والتسارع. وعادة ما تكون مخرجات المستشعرات الذكية وأجهزة إنترنت الأشياء عالية التعقيد، مما يستلزم تطبيق الذكاء الاصطناعي وتحليلات البيانات وتقنيات أخرى مثل الحوسبة السحابية. --- SECTION: مخطط كهربية الدماغ (Electroencephalogram – EEG) --- مخطط كهربية الدماغ (Electroencephalogram – EEG) جهاز تخطيط كهربية الدماغ هو أداة لقياس نشاط الدماغ الكهربائي، ويستخدم لتشخيص النشاطات غير الطبيعية في الإشارات الكهربائية في الدماغ. --- SECTION: Body Sensor Network --- Body Sensor Network --- SECTION: شبكة مستشعرات الجسم BSN --- شبكة مستشعرات الجسم (BSN) شبكة مستشعرات الجسم (BSN) هي شبكة مستشعرات لاسلكية (Wireless Sensor Network – WSN) تُستخدم لمراقبة جسم الإنسان، فهي عبارة عن شبكة عقدية حساسة يمكن ارتداؤها، ويمكنها الاتصال بالعقد والكائنات الذكية الأخرى. تحتوي على قدرات الاستشعار على قدرات الحوسبة والتخزين والإرسال اللاسلكي بالإضافة إلى الاستشعار. وكما يظهر في الشكل 5.2، يُرسل مستشعر تدفق الدم بيانات المريض إلى جهاز ذكي يتصل بالإنترنت، ويُرسل هذه البيانات إلى المستشفى الذكي. وعلى الرغم من أن الأنظمة القائمة على شبكة مستشعرات الجسم تضم مجموعة متنوعة من التطبيقات، إلا أنه يمكن استخدامها للمراقبة المستمرة عبر الجراحة للمؤشرات الحيوية، حيث توضع المستشعرات اللاسلكية صغيرة على الجلد، وقد تُدمج في بعض الحالات بالملابس. وهذا من شأنه أن يُسهل التعرف المبكر على المرض وتشخيصه. عادة ما تكتشف هذه المستشعرات بيانات عن حركة جسم الإنسان، ودرجة حرارة الجسم، ومعدل ضربات القلب، ومعدل موصلية الجلد، ووظائف العضلات. --- SECTION: شكل 5.2: شبكات مستشعرات الجسم المتصلة بشبكات إنترنت أشياء الرعاية الصحية --- شكل 5.2: شبكات مستشعرات الجسم المتصلة بشبكات إنترنت أشياء الرعاية الصحية وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447 170 --- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: شكل 5.2: شبكات مستشعرات الجسم المتصلة بشبكات إنترنت أشياء الرعاية الصحية Description: A diagram illustrating the concept of Body Sensor Networks (BSN) connected to the Internet of Healthcare Things (IoHT). It shows a person wearing a 'مستشعر تدفق الدم' (blood flow sensor) on their wrist. Data from this sensor is transmitted wirelessly to a 'جهاز ذكي' (smart device). The smart device then connects to the 'إنترنت' (Internet) via an 'نقطة وصول' (access point). Finally, the data from the Internet is sent to a 'مستشفى ذكي' (smart hospital). Arrows indicate the direction of data flow from the sensor, through the smart device and internet, to the smart hospital. The diagram visually represents the integration of wearable sensors with smart devices and cloud infrastructure for healthcare monitoring. Context: Illustrates the practical application and data flow of Body Sensor Networks within the broader Internet of Healthcare Things ecosystem. **DIAGRAM**: مخطط كهربية الدماغ (Electroencephalogram – EEG) Description: A conceptual diagram or icon representing an Electroencephalogram (EEG). It depicts a stylized human brain with wavy lines or signals emanating from it, symbolizing electrical activity. The visual is accompanied by text explaining that an EEG device measures brain electrical activity and is used to diagnose abnormal electrical signals in the brain. Context: Provides a visual and textual definition of an Electroencephalogram (EEG) as a method for measuring biological signals, specifically brain activity.