تطبيقات الرعاية الصحية الذكية - كتاب إنترنت الأشياء - الصف 11 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

📚 تطبيقات الرعاية الصحية الذكية

المفاهيم الأساسية

مخطط كهربية القلب (Electrocardiogram - ECG): اختبار يقيس النشاط الكهربائي للقلب لتحديد ما إذا كان القلب يعمل بشكل صحيح.

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

#### تطبيقات الرعاية الصحية الذكية

##### مراقبة ضغط الدم

• المشكلة: ارتفاع ضغط الدم مشكلة صحية عالمية تسبب قصور القلب وأمراض الكلى وتلف العصب البصري.
• الحل: استخدام الساعات الذكية كأجهزة إنترنت أشياء قابلة للارتداء لتتبع اللياقة وقياس معدل ضربات القلب ومراقبة ضغط الدم.
• آلية العمل: إرسال البيانات ومعالجتها عبر أجهزة إنترنت الأشياء القائمة على الحوسبة السحابية.

##### مراقبة الألم

• المشكلة: صعوبة التعرف على المشاعر والألم لدى صغار السن والمسنين ومرضى الأمراض العقلية.
• المؤشر: تعابير الفة تعد مؤشرًا سلوكيًا للألم.
• الحل: تطوير نظام آلي للتعرف على الألم باستخدام مدخلات فسيولوجية من مستشعرات إنترنت الأشياء وتحليل البيانات.

##### مراقبة النوم

• المشكلة: اضطرابات النوم مثل الأرق وانقطاع النفس الانسدادي النومي (OSA).
• الحل: استخدام أجهزة مخطط كهربية الدماغ (EEG) في الأذن القابلة للارتداء والمتصلة بشبكة إنترنت الأشياء.
• آلية العمل: مراقبة مستمرة وغير مزعجة لتقييم جودة النوم، مع استخدام الذكاء الاصطناعي للتنبؤ بمراحل النوم.

##### مراقبة مخطط كهربية القلب (ECG)

• المشكلة: صعوبة استخدام أجهزة تخطيط القلب التقليدية في المنزل.
• الحل: تطوير أشياء ذكية قابلة للارتداء لفحوصات تخطيط القلب عن بعد.
• آلية العمل: تلتقط المستشعرات على الجلد الإشارات الكهربائية للقلب، ويمكن للأطباء معاينة البيانات عن بعد.
• ميزات إضافية: بعض الأجهزة تحتوي على تطبيقات للتنبيه في حالات النوبات القلبية وتقديم توصيات لصحة القلب.

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

• ارتفاع ضغط الدم المزمن يسبب مشاكل صحية خطيرة مثل قصور القلب وأمراض الكلى وفقدان البصر.
• أجهزة إنترنت الأشياء القابلة للارتداء (مثل الساعات الذكية) تتيح مراقبة ضغط الدم والتحكم فيه باستخدام الحوسبة السحابية.
• تحليل تعابير الوجه باستخدام مستشعرات إنترنت الأشياء يساعد في تشخيص الألم تلقائيًا، خاصة لمن لا يستطيعون التعبير لفظيًا.
• أجهزة EEG القابلة للارتداء في الأذن توفر مراقبة مستمرة وغير مزعجة لجودة النوم والكشف عن اضطراباته.
• الأجهزة الذكية القابلة للارتداء لمراقبة القلب تمكن من إجراء فحوصات ECG عن بعد وتحتوي على أنظمة تنبيه للتغيرات الخطيرة.

تطبيقات الرعاية الصحية الذكية Smart Healthcare Applications

مراقبة ضغط الدم Blood pressure monitoring

يرتبط الاختلاف في المعدل النموذجي لضخ القلب للدم بارتفاع ضغط الدم لدى البشر، ويعد ارتفاع ضغط الدم مشكلة صحية عالمية ناجمة عن ارتفاع ضغط الدم في الشرايين، ويسبب ارتفاع ضغط الدم المزمن في العديد من المشاكل الصحية بما فيها قصور عضلة القلب، وأمراض الكلى المزمنة، وتلف العصب البصري وبالتالي فقدان البصر. تستخدم الساعات الذكية بصفتها أجهزة إنترنت أشياء قابلة للارتداء في تتبع بيانات لياقة المستخدم وقياس معدل ضربات القلب وكذلك في مراقبة مؤشرات حيوية أخرى كضغط الدم، حيث تقوم بإرسال تلك البيانات ومعالجتها. وقد أصبحت أجهزة إنترنت أشياء الرعاية الصحية القائمة على الحوسبة السحابية شائعة على نطاق واسع، مما يسمح للمرضى بمراقبة ضغط الدم والسيطرة عليه باستخدام أجهزة إنترنت الأشياء.

مراقبة الألم Pain monitoring

يعد التعرف على المشاعر والأنواع المختلفة من الألم لدى البشر أمرًا ضروريًا لأجل تقديم رعاية صحية جيدة للمرضى. ويكتسب التعرف على المشاعر والألم أهمية خاصة عند التعامل مع صغار السن والمسنين وأولئك المصابين بالأمراض العقلية أو الذين يفتقدون القدرة على التعبير بشكل لفظي أو وصف مشاعرهم وآلامهم بشكل واضح. تعد تعابير الوجه مؤشرًا سلوكيًا للألم نظرًا لأن الشعور بالألم يولد تغيرات في تعابير الوجه. فيمكن استخدامها كأسلوب تلقائي لتشخيص انزعاج الإنسان. توفر القدرة على قياس تعابير الوجه بديلاً عن الأساليب القياسية لقياس المشاعر والألم. ويمكن استخدامها مع من لا يستطيعون التعبير كمرضى العناية المركزة والرضع. وفي الواقع يلاحظ الكثير من الآباء تعبيرات أوجه أطفالهم لأنها تنقل معلومات حول صحتهم. ويعد تطوير نظام آلي للتعرف على الألم باستخدام مدخلات فسيولوجية من مستشعرات إنترنت الأشياء وتحليل البيانات مهما في تقييم أنواع مختلفة من المشاعر والألم.

مراقبة النوم Sleep monitoring

النوم هو حالة طبيعية ودورية من الراحة النفسية والجسدية. وقد يعاني العديد من الأفراد من اضطرابات النوم، والتي تشمل الأرق وتوقف التنفس وانقطاع النفس الانسدادي أثناء النوم. ويعد انقطاع النفس الانسدادي النومى (Obstructive Sleep Apnea - OSA) مرضًا تنفسيًا قاتلاً أثناء النوم يؤثر سلبًا على حياة الشخص على الصعيد النفسي والجسدي. تتوفر أنظمة عديدة للكشف عن هذا المرض، مثل أجهزة مخطط كهربية الدماغ (EEG) في الأذن القابل للارتداء والمتصل بشبكة إنترنت الأشياء في الغرفة. توفر هذه الأنظمة طريقة مستمرة وغير مزعجة لمراقبة النوم على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع وذلك لتقييم جودة النوم. تستخدم البيانات المجمعة للتنبؤ بمراحل النوم باستخدام خوارزميات الذكاء الاصطناعي.

مراقبة مخطط كهربية القلب Electrocardiogram monitoring

تلتقط المستشعرات التي توضع على الجلد الإشارات الكهربائية الناتجة عن ضربات القلب، وتوضح الأقطاب الكهربائية الخاصة بجهاز تخطيط كهربية القلب على مواضع محددة من صدر المريض في العيادات والمستشفيات، حيث لا يمكن للمرضى استخدام مثل تلك الأجهزة في المنزل، ولذلك فقد تم تطوير العديد من الأشياء الذكية التي تستخدم لفحوصات تخطيط القلب عن بعد، بحيث يمكن للأطباء معاينة بيانات المرضى من خلال هذه الأجهزة القابلة للارتداء. تحتوي بعض هذه الأشياء الذكية على تطبيقات للتنبيه والتحذير في حالات النوبات القلبية وكذلك لتقديم توصيات لصحة القلب للأشخاص المعنيين.

مخطط كهربية القلب هو اختبار يقيس النشاط الكهربائي للقلب لتحديد ما إذا كان القلب يعمل بشكل صحيح.

وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447 171

--- SECTION: تطبيقات الرعاية الصحية الذكية --- تطبيقات الرعاية الصحية الذكية Smart Healthcare Applications --- SECTION: مراقبة ضغط الدم --- مراقبة ضغط الدم Blood pressure monitoring يرتبط الاختلاف في المعدل النموذجي لضخ القلب للدم بارتفاع ضغط الدم لدى البشر، ويعد ارتفاع ضغط الدم مشكلة صحية عالمية ناجمة عن ارتفاع ضغط الدم في الشرايين، ويسبب ارتفاع ضغط الدم المزمن في العديد من المشاكل الصحية بما فيها قصور عضلة القلب، وأمراض الكلى المزمنة، وتلف العصب البصري وبالتالي فقدان البصر. تستخدم الساعات الذكية بصفتها أجهزة إنترنت أشياء قابلة للارتداء في تتبع بيانات لياقة المستخدم وقياس معدل ضربات القلب وكذلك في مراقبة مؤشرات حيوية أخرى كضغط الدم، حيث تقوم بإرسال تلك البيانات ومعالجتها. وقد أصبحت أجهزة إنترنت أشياء الرعاية الصحية القائمة على الحوسبة السحابية شائعة على نطاق واسع، مما يسمح للمرضى بمراقبة ضغط الدم والسيطرة عليه باستخدام أجهزة إنترنت الأشياء. --- SECTION: مراقبة الألم --- مراقبة الألم Pain monitoring يعد التعرف على المشاعر والأنواع المختلفة من الألم لدى البشر أمرًا ضروريًا لأجل تقديم رعاية صحية جيدة للمرضى. ويكتسب التعرف على المشاعر والألم أهمية خاصة عند التعامل مع صغار السن والمسنين وأولئك المصابين بالأمراض العقلية أو الذين يفتقدون القدرة على التعبير بشكل لفظي أو وصف مشاعرهم وآلامهم بشكل واضح. تعد تعابير الوجه مؤشرًا سلوكيًا للألم نظرًا لأن الشعور بالألم يولد تغيرات في تعابير الوجه. فيمكن استخدامها كأسلوب تلقائي لتشخيص انزعاج الإنسان. توفر القدرة على قياس تعابير الوجه بديلاً عن الأساليب القياسية لقياس المشاعر والألم. ويمكن استخدامها مع من لا يستطيعون التعبير كمرضى العناية المركزة والرضع. وفي الواقع يلاحظ الكثير من الآباء تعبيرات أوجه أطفالهم لأنها تنقل معلومات حول صحتهم. ويعد تطوير نظام آلي للتعرف على الألم باستخدام مدخلات فسيولوجية من مستشعرات إنترنت الأشياء وتحليل البيانات مهما في تقييم أنواع مختلفة من المشاعر والألم. --- SECTION: مراقبة النوم --- مراقبة النوم Sleep monitoring النوم هو حالة طبيعية ودورية من الراحة النفسية والجسدية. وقد يعاني العديد من الأفراد من اضطرابات النوم، والتي تشمل الأرق وتوقف التنفس وانقطاع النفس الانسدادي أثناء النوم. ويعد انقطاع النفس الانسدادي النومى (Obstructive Sleep Apnea - OSA) مرضًا تنفسيًا قاتلاً أثناء النوم يؤثر سلبًا على حياة الشخص على الصعيد النفسي والجسدي. تتوفر أنظمة عديدة للكشف عن هذا المرض، مثل أجهزة مخطط كهربية الدماغ (EEG) في الأذن القابل للارتداء والمتصل بشبكة إنترنت الأشياء في الغرفة. توفر هذه الأنظمة طريقة مستمرة وغير مزعجة لمراقبة النوم على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع وذلك لتقييم جودة النوم. تستخدم البيانات المجمعة للتنبؤ بمراحل النوم باستخدام خوارزميات الذكاء الاصطناعي. --- SECTION: مراقبة مخطط كهربية القلب --- مراقبة مخطط كهربية القلب Electrocardiogram monitoring تلتقط المستشعرات التي توضع على الجلد الإشارات الكهربائية الناتجة عن ضربات القلب، وتوضح الأقطاب الكهربائية الخاصة بجهاز تخطيط كهربية القلب على مواضع محددة من صدر المريض في العيادات والمستشفيات، حيث لا يمكن للمرضى استخدام مثل تلك الأجهزة في المنزل، ولذلك فقد تم تطوير العديد من الأشياء الذكية التي تستخدم لفحوصات تخطيط القلب عن بعد، بحيث يمكن للأطباء معاينة بيانات المرضى من خلال هذه الأجهزة القابلة للارتداء. تحتوي بعض هذه الأشياء الذكية على تطبيقات للتنبيه والتحذير في حالات النوبات القلبية وكذلك لتقديم توصيات لصحة القلب للأشخاص المعنيين. --- SECTION: مخطط كهربية القلب (Electrocardiogram - ECG) --- مخطط كهربية القلب هو اختبار يقيس النشاط الكهربائي للقلب لتحديد ما إذا كان القلب يعمل بشكل صحيح. وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447 171 --- VISUAL CONTEXT --- **FIGURE**: مراقبة ضغط الدم Description: A diagram showing a human arm with a blood pressure cuff wrapped around the upper arm. A smart device, possibly a smartwatch or a dedicated monitor, is depicted next to the arm, displaying a heart rate waveform. This illustrates a wearable technology for continuous blood pressure monitoring. Context: Illustrates a smart healthcare application for blood pressure monitoring using wearable devices. **FIGURE**: مراقبة الألم Description: A diagram showing a human face with a neutral expression. A dashed square is drawn around the face, indicating a region of interest for analysis of facial expressions, which can be used to monitor pain. Context: Illustrates a smart healthcare application for pain monitoring by analyzing facial expressions. **FIGURE**: مراقبة النوم Description: A diagram showing a human head in profile. A small, in-ear device is attached to the ear, with wires extending to a small rectangular box. The box displays a waveform, suggesting a system for monitoring sleep patterns, possibly through electroencephalography (EEG) or other physiological signals. Context: Illustrates a smart healthcare application for sleep monitoring, potentially using an in-ear EEG device. **FIGURE**: مراقبة مخطط كهربية القلب Description: A diagram showing a human torso with three electrodes placed on the chest. Wires connect these electrodes to a small rectangular device, which displays a waveform, representing an electrocardiogram (ECG) for monitoring heart activity. Context: Illustrates a smart healthcare application for electrocardiogram (ECG) monitoring to assess heart activity.