أجهزة استشعار طبية "ذكية": رحلة إلى عالمٍ جديد من الرعاية الصحية!

هل تخيلت يومًا أن جهازًا صغيرًا يُزرع داخل جسمك يُراقب صحّتك ويُبلغ طبيبك قبل أن تشعر بأيّ شعور غير طبيعي؟ هذا هو عالم أجهزة الاستشعار الطبية، عالمٌ تتزايد فيه خطوات الذكاء الإصطناعي سريعًا.

تُخيلوا أننا في مستشفىٍ في المستقبل القريب. تُجرى عمليةٌ جراحية لِمُريضةٍ تعاني من ضعفٍ في القلب، ويتم زرعُ جهازٍ صغيرٍ جدًا يُشبه حبةَ الرمل، في داخل قلبها. هذا الجهازُ، الذي يُسمى "مستشعرًا" هو نجمٌ لامعٌ في عالم الذكاء الإصطناعي، يُراقبُ بدقةٍ تَضَارُبَاتِ قلبِها، ومستويات الأوكسجين في دَمِها، بل يُحددُ حتى مُستوياتِ التوترِ التي تُعاني منها!

يقومُ هذا المُستشعرُ، بفضلِ ذكاءٍ إصطناعيّ مُدمجٍ فيه، بتحليلِ البياناتِ التي يُجمعُها، ويُرسلُ تقريرًا مُفصلاً إلى طبيبِها عبرَ شبكةِ الإنترنت.

ولكن كيف يعملُ هذا الجهازُ المُعجِز؟

الجوابُ يكمنُ في قلبِهِ الإلكترونيّ.

تُعتمدُ أجهزةُ الاستشعارِ الطبيةِ على مبادئَ متعددةٍ من الإلكترونياتِ، منها:

• المُستشعراتِ: وهي أجزاءٌ صغيرةٌ تُقيسُ كمّيةً محددةً منَ الظاهرةِ المُرادِ مراقبتها، مثلِ ضغطِ الدم، أو مستوياتِ السكرِ في الدم.

• مُعالجاتُ الإشاراتِ: وهي دوائرٌ إلكترونيةٌ تُحوّلُ الإشاراتِ الواردةَ من المُستشعراتِ إلى بياناتٍ قابلةٍ للفهمِ من قِبَلِ أجهزةِ الحاسوب.

• أجهزةُ الاتصالِ: وهي تُتيحُ التواصلَ بينَ المُستشعرِ وِأجهزةِ المُعالجةِ، وِأجهزةِ عرضِ البياناتِ، كَهاتفِ المريضِ أو أجهزةِ المُراقبةِ في المُستشفى.

ولكنّ ما الذي يجعلُ هذه الأجهزةِ ذكيةً؟

• الخوارزمياتُ: وهي مُجمُوعاتٌ منَ القواعدِ التي تُحددُ كيفيةَ تحليلِ البياناتِ وِاتخاذِ القراراتِ.

• التعلمُ الآليّ: وهو مجالٌ منَ الذكاءِ الإصطناعيّ يُمكّنُ أجهزةَ الاستشعارِ من التعلمِ منَ البياناتِ التي تُجمعُها مع مرورِ الوقتِ، وتحسينِ دقتها في التنبؤِ بِالأمراضِ أو تَغَيّرِ حالةِ المريض.

• شبكاتُ الأعصابِ الإصطناعيةِ: وهي نماذجُ رياضيةٌ تُحاكي عملَ الدماغِ البشريّ في معالجةِ المعلوماتِ، وتُساعدُ على تحليلِ البياناتِ المعقدةِ وِاستخلاصِ أنماطٍ مُخفيةٍ فيها.

ولكنّ هذه الرحلةَ إلى عالمِ أجهزةِ الاستشعارِ الطبيةِ الذكيةِ ليستْ خاليةً من التحدياتِ.

• الخصوصيةُ: يُشكلُ جمعُ البياناتِ الصحيةِ مُخاوفَ حولَ خصوصيةِ المريضِ.

• الأمانُ: يجبُ أن تكونَ هذه الأجهزةُ آمنةً وتحافظَ على سلامةِ المريضِ.

• تكلفةُ الإنتاجِ: تُشكلُ تكلفةُ تصنيعِ هذه الأجهزةِ عائقًا كبيرًا للانتشارِ الواسعِ لها.

لكنّ المُستقبلَ يُبشرُ بعالمٍ صحيٍّ أفضلَ، عالمٍ يُساعدُنا فيه الذكاءُ الإصطناعيّ على عيشِ حياةٍ أكثرَ صحةً ودِوامًا.

ماذا تُفكرُ في هذا العالمِ الجديدِ؟ شاركَ رأيَكَ في التعليقاتِ واِشتركَ في الإشعاراتِ لِتَتابعَ أحدثَ التطوراتِ في هذا المجالِ المُثِيرِ.

مثالٌ على كودٍ برمجيّ لِجهازِ استشعارِ درجةِ حرارةِ الجسمِ:

# تعريفِ  الوظيفةِ  التي  تُقرأُ  درجةَ  الحرارةِ
def read_temperature():
    #  تُمثّلُ  هذه  السطرَ  كودًا  افتراضيًا  لِقراءةِ  درجةِ  الحرارةِ  منَ  المُستشعرِ
    temperature = 25.5  # درجةُ  الحرارةِ  المُقاسةِ

    #  إرجاعُ  درجةِ  الحرارةِ  المُقاسةِ
    return temperature

#  قراءةُ  درجةِ  الحرارةِ
temperature = read_temperature()

#  طباعةُ  درجةِ  الحرارةِ  المُقاسةِ
print(f"درجةُ  الحرارةِ  المُقاسةِ: {temperature}  درجةً  مئويةً")

ملاحظة: هذه مُجردُ مثالٍ بسيطٍ لِكودٍ برمجيّ لِجهازِ استشعارٍ، وِفي الواقعِ تُكونُ أنظمةُ أجهزةِ الاستشعارِ الطبيةِ أكثرَ تعقيدًا وِتُشتملُ على مُجمُوعاتٍ كبيرةٍ منَ الرموزِ وِالبياناتِ.