مراقبة علم الأمراض - كتاب إنترنت الأشياء - الصف 11 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

📚 تطبيقات إنترنت الأشياء في الرعاية الصحية (الجزء 2)

المفاهيم الأساسية

علم الأمراض: الدراسة العلمية لأصول وتأثيرات المرض والإصابة.

مخطط كهربائية الدماغ (EEG): جهاز لتشخيص الأمراض عن طريق توصيل أقراص معدنية بالرأس لرصد إشارات الدماغ وإرسالها إلى الحاسب لتخزين النتائج.

تقنية اكتشاف الضوء والمدى (LiDAR): تقنية لقياس المسافات عن طريق توجيه الليزر إلى سطح وقياس الوقت اللازم لانعكاس الضوء إلى المرسل.

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.

##### مراقبة علم الأمراض

• الجهاز المستخدم: مخطط كهربائية الدماغ (EEG).
• آلية العمل: توصيل أقراص معدنية بالرأس لرصد إشارات الدماغ وإرسالها للحاسب.
• الاضطرابات المشخصة: الصرع، السكتة الدماغية.
• دور إنترنت الأشياء: نظام مراقبة يوفر عناية فورية للمرضى، حيث أن أي تأخير قد يؤثر على حياتهم.

##### مراقبة الأشخاص ذوي الإعاقة

• التطبيق: الكراسي المتحركة الذكية (SMW).
• مكونات النظام:

- خدمة الخرائط للملاحة.

- الكرسي المتحرك للمستخدم.

• التقنية الأساسية: قياس المسافات ثلاثية الأبعاد (3D LiDAR).
• وظيفة LiDAR: رسم خرائط للمحيط الخارجي والحركة المستقلة دون الحاجة إلى GPS.
• آلية المراقبة:

- نظام مدمج لمراقبة المرضى ذوي الحالات الحرجة.

- مراقبة الخصائص الحيوية (مثل نبضات القلب وضغط الدم) لاكتشاف المواقف الخطرة.

- إصدار تحذير عبر شريط تنبيه عند الحاجة.

##### تقنية اكتشاف الضوء والمدى (LiDAR)

• تعريف: تقنية لقياس المسافات عن طريق توجيه الليزر إلى سطح وقياس وقت انعكاس الضوء.

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

• يستخدم جهاز EEG على نطاق واسع لتشخيص اضطرابات الدماغ مثل الصرع والسكتة الدماغية.
• نظام إنترنت الأشياء في مراقبة الأمراض يوفر عناية فورية، مما قد ينقذ حياة المرضى.
• الكراسي المتحركة الذكية تستخدم تقنية LiDAR ثلاثية الأبعاد للتنقل المستقل دون الاعتماد على GPS.
• تقوم الكراسي الذكية بمراقبة المؤشرات الحيوية للمستخدم وإصدار تحذيرات في المواقف الخطرة.
• مثال تطبيقي: مشروع العيادة الافتراضية في السعودية يستخدم أجهزة إنترنت الأشياء القابلة للارتداء لجمع بيانات المرضى وإرسالها للمستشفيات للمتابعة عن بُعد.

مراقبة علم الأمراض

يصف علم الأمراض بأنه الدراسة العلمية لأصول وتأثيرات المرض والإصابة، ويقوم جهاز مخطط كهربائية الدماغ (EEG) بتشخيص الأمراض من خلال توصيل أقراص معدنية صغيرة بالرأس رفيعة بقوة الرأس ترسل إشارات إلى جهاز حاسب لتخزين النتائج، ويستخدم جهاز مخطط كهربائية الدماغ على نطاق واسع لتشخيص الاضطرابات المتعلقة بالدماغ مثل: الصرع والسكتة الدماغية. تُشخص بعض الاضطرابات المتعلقة بالدماغ مثل: الصرع والسكتة الدماغية. يحتاج المرضى الذين يعانون من هذه الحالات إلى عناية فورية؛ لأن أي تأخير قد يؤثر على حياتهم. وهكذا يمكن أن يكون نظام إنترنت الأشياء الذي يراقب الأشياء في مثل هذه المواقف.

مراقبة الأشخاص ذوي الإعاقة

Disabled persons monitoring تُعد الكراسي المتحركة الذكية (SMW - Smart Wheelchairs) حديثاً، وبتكون تصميم هذه الأنظمة عن عنصرين: خدمة الخرائط المستخدمة للملاحة، والكرسي المتحرك للمستخدم. وتتضمن الكراسي المتحركة الذكية تقنية قياس المسافات ثلاثية الأبعاد (3D LIDAR)، وذلك لرسم خرائط للمحيط الخارجي وحركتها المستقلة دون الحاجة إلى نظام تحديد المواقع العالمي (Global Positioning System - GPS). تستخدم هذه التقنية كلاً من هندسة التحكم بالكرسي المتحرك المزود بمحرك، ونظاماً مدمجاً لمراقبة المرضى ذوي الحالات الحرجة، ويستخدم النظام أضمن أيضاً الخصائص الحيوية للمستخدم لاكتشاف المواقف الخطرة المحتملة. يُصدر الكرسي المتحرك تحذيراً عن طريق شريط تنبيه عند قياسه لنبضات القلب وارتفاع ضغط الدم بشكل دوري.

تقنية اكتشاف الضوء والمدى

(Light Detection and Ranging - LiDAR) هي تقنية لقياس المسافات عن طريق توجيه الليزر إلى عنصر أو سطح وقياس الوقت اللازم لانعكاس الضوء إلى المرسل.

أطلقت شركة اتصالات سعودية مشروع العيادة الافتراضية، وتستخدم هذه العيادة من قبل الأطباء لتشخيص مرضاضهم عن بعد، وتستخدم هذه الخدمات أنظمة شبكات إنترنت الأشياء من خلال الأجهزة القابلة للارتداء لمساعدة الأطباء لجمع البيانات الضرورية، والتي ترسل للمستشفيات والمراكز الطبية المحلية لمتابعة حالات المرضى.

وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447

172

--- SECTION: مراقبة علم الأمراض --- مراقبة علم الأمراض يصف علم الأمراض بأنه الدراسة العلمية لأصول وتأثيرات المرض والإصابة، ويقوم جهاز مخطط كهربائية الدماغ (EEG) بتشخيص الأمراض من خلال توصيل أقراص معدنية صغيرة بالرأس رفيعة بقوة الرأس ترسل إشارات إلى جهاز حاسب لتخزين النتائج، ويستخدم جهاز مخطط كهربائية الدماغ على نطاق واسع لتشخيص الاضطرابات المتعلقة بالدماغ مثل: الصرع والسكتة الدماغية. تُشخص بعض الاضطرابات المتعلقة بالدماغ مثل: الصرع والسكتة الدماغية. يحتاج المرضى الذين يعانون من هذه الحالات إلى عناية فورية؛ لأن أي تأخير قد يؤثر على حياتهم. وهكذا يمكن أن يكون نظام إنترنت الأشياء الذي يراقب الأشياء في مثل هذه المواقف. --- SECTION: مراقبة الأشخاص ذوي الإعاقة --- مراقبة الأشخاص ذوي الإعاقة Disabled persons monitoring تُعد الكراسي المتحركة الذكية (SMW - Smart Wheelchairs) حديثاً، وبتكون تصميم هذه الأنظمة عن عنصرين: خدمة الخرائط المستخدمة للملاحة، والكرسي المتحرك للمستخدم. وتتضمن الكراسي المتحركة الذكية تقنية قياس المسافات ثلاثية الأبعاد (3D LIDAR)، وذلك لرسم خرائط للمحيط الخارجي وحركتها المستقلة دون الحاجة إلى نظام تحديد المواقع العالمي (Global Positioning System - GPS). تستخدم هذه التقنية كلاً من هندسة التحكم بالكرسي المتحرك المزود بمحرك، ونظاماً مدمجاً لمراقبة المرضى ذوي الحالات الحرجة، ويستخدم النظام أضمن أيضاً الخصائص الحيوية للمستخدم لاكتشاف المواقف الخطرة المحتملة. يُصدر الكرسي المتحرك تحذيراً عن طريق شريط تنبيه عند قياسه لنبضات القلب وارتفاع ضغط الدم بشكل دوري. --- SECTION: تقنية اكتشاف الضوء والمدى --- تقنية اكتشاف الضوء والمدى (Light Detection and Ranging - LiDAR) هي تقنية لقياس المسافات عن طريق توجيه الليزر إلى عنصر أو سطح وقياس الوقت اللازم لانعكاس الضوء إلى المرسل. --- SECTION: مثال --- أطلقت شركة اتصالات سعودية مشروع العيادة الافتراضية، وتستخدم هذه العيادة من قبل الأطباء لتشخيص مرضاضهم عن بعد، وتستخدم هذه الخدمات أنظمة شبكات إنترنت الأشياء من خلال الأجهزة القابلة للارتداء لمساعدة الأطباء لجمع البيانات الضرورية، والتي ترسل للمستشفيات والمراكز الطبية المحلية لمتابعة حالات المرضى. وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447 172 --- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: شكل 5.7: مراقبة علم الأمراض Description: Diagram showing a head with EEG sensors connected to a brain, and a separate monitor displaying a waveform. Context: Illustrates the concept of EEG for pathology monitoring. **DIAGRAM**: شكل 5.8: مراقبة ذوي الإعاقة Description: Diagram illustrating a smart wheelchair with sensors, a map interface, and a representation of LiDAR technology. Context: Depicts smart wheelchair technology for disabled persons monitoring and LiDAR application.