جهاز ذكي لمساعدة مرضى الشلل على المشي باستخدام الأردوينو

طلبة هندسة المعدات الطبية يبتكرون جهاز ذكي لمساعدة مرضى الشلل على المشي باستخدام الأردوينو

في إنجاز علمي وتقني يعكس عمق الابتكار الأكاديمي وقدرة الشباب اليمني على تقديم حلول ملموسة للتحديات الصحية والإنسانية، تمكن فريق من طلبة قسم هندسة المعدات الطبية في كلية الهندسة والحوسبة الذكية بالجامعة التخصصية الحديثة من ابتكار جهاز متطور يساعد المرضى المصابين بالشلل على المشي، وذلك باستخدام نظام الأردوينو المبرمج وتقنيات الاستشعار الحديثة.

جهاز ذكي لمساعدة مرضى الشلل على المشي باستخدام الأردوينو (الفكرة والاهداف)

انبثقت فكرة المشروع من إدراك الطلبة للمعاناة اليومية التي يواجهها المرضى المصابون بالشلل الجزئي أو الكلي في الأطراف السفلية، وما يترتب على ذلك من فقدان للاستقلالية وصعوبة في الحركة، مما يؤثر سلبًا على جودة حياتهم ونفسيتهم. وبناءً على ذلك، سعى الفريق الطلابي تحت إشراف الدكتور حامد طاهر، أستاذ الهندسة الطبية الحيوية، إلى تصميم وتنفيذ جهاز مساعد يعتمد على أحدث التقنيات الهندسية وبأسعار معقولة مقارنة بالحلول العالمية المماثلة.

يهدف المشروع بشكل رئيسي إلى:
– تمكين المرضى المصابين بالشلل من الحركة بشكل أكثر استقلالية وأمان.
– تقديم بديل محلي منخفض التكلفة للأجهزة المساعدة المستوردة.
– تحسين جودة حياة المرضى من خلال تعزيز قدرتهم على المشاركة في الأنشطة اليومية.
– دمج التقنيات الحديثة (الذكاء الاصطناعي، إنترنت الأشياء) في مجال إعادة التأهيل الطبي.
– تشجيع الابتكار المحلي في مجال الصناعات الطبية المساعدة.

آلية عمل الجهاز

يعتمد الجهاز المبتكر في عمله على منصة الأردوينو (Arduino) المفتوحة المصدر، وهي وحدة تحكم دقيقة قابلة للبرمجة، تم ربطها بمجموعة من المستشعرات المتطورة التي تقوم بقراءة حركة جسم المريض وتوازنه، وتحليل البيانات الواردة لحظيًا. بناءً على هذه القراءات، يقوم الجهاز بإرسال إشارات إلى محركات كهربائية دقيقة مثبتة في هيكل خارجي يرتديه المريض، تعمل على مساعدته في رفع الساقين وتحقيق التوازن أثناء الوقوف والمشي.

تمت برمجة النظام بحيث يتكيف مع سرعة المريض ووزنه ونمط حركته، مع إمكانية تعديل الإعدادات عبر تطبيق هاتف ذكي مخصص، يسمح للمعالج أو الطبيب بمتابعة تقدم المريض وضبط معايير الجهاز عن بُعد. كما يتضمن الجهاز نظام أمان متكامل يعمل على تثبيت الحركة فور اكتشاف أي خلل أو فقدان للتوازن، مما يمنع السقوط والإصابات المحتملة.

مراحل التطوير والتجارب

خضع المشروع لعدة مراحل من التطوير، بدءًا من الدراسة النظرية وجمع الاحتياجات، مرورًا بمرحلة التصميم الهندسي والمحاكاة باستخدام برامج النمذجة ثلاثية الأبعاد، ثم مرحلة التصنيع والتجميع، وأخيرًا مرحلة الاختبارات المعملية والتجارب الأولية على نماذج محاكاة. وقد أظهرت النتائج الأولية للاختبارات كفاءة عالية في أداء الجهاز، حيث تمكن من تحقيق توازن مستقر وحركة سلسة للمستخدمين التجريبيين.

المشاركات والإشادات

تم عرض المشروع في عدة محافل علمية بارزة، أبرزها المؤتمر الوطني للمتحدثين من الأشخاص ذوي الإعاقة والمعرض الثالث لذوي الإعاقة، حيث حظي بإشادة واسعة من قبل الخبراء والمتخصصين في مجال الهندسة الطبية وإعادة التأهيل. كما نال الفريق الطلابي درع الابتكار من وزارة التعليم العالي تقديرًا لهذا الإنجاز المتميز.

الختام

يؤكد هذا الابتكار الطلابي أن الجامعة التخصصية الحديثة تسير بخطى ثابتة نحو تحقيق رؤيتها في تخريج كوادر هندسية مؤهلة قادرة على المنافسة محليًا وإقليميًا، وأن طلبة هندسة المعدات الطبية يثبتون يومًا بعد يوم قدرتهم على توظيف المعرفة الأكاديمية في خدمة المجتمع وتقديم حلول عملية للتحديات الصحية التي تواجه اليمن. وتتطلع الجامعة إلى دعم هذا المشروع وتطويره بالتعاون مع القطاع الصحي والجهات المعنية ليصبح منتجًا متاحًا للمرضى في مختلف المراكز الطبية والمستشفيات.