في إنجاز هندسي يخدم الجوانب التأهيلية والصحية، تمكن فريق بحثي من طلبة قسم هندسة الطب الحياتي في جامعة المستقبل من تصميم وتطوير نظام "حنجرة اصطناعية" إلكتروني منخفض التكلفة، بإشراف الأستاذ الدكتور إبراهيم عبد الله مرداس.
يهدف المشروع، الذي أنجزه الطلبة (مقتدى نجم عبد الزهرة، سما فاضل شريف، وزهراء عايد محمد)، إلى توفير حلول عملية لمرضى استئصال الحنجرة (Laryngectomy)، لمساعدتهم على استعادة القدرة الأساسية على الكلام عبر توليد إشارات صوتية اصطناعية رقمية تحاكي الصوت البشري الطبيعي.
المنهجية والابتكار التقني:
اعتمد المشروع على دمج المحاكاة البرمجية بالتنفيذ العتادي (Hardware) وفق الخطوات التالية:
• المحاكاة: استخدام برنامج MATLAB لتوليد إشارات إثارة هجينة تعتمد على موجات (Sine, Sawtooth, and Rosenberg) لمحاكاة الصوت الطبيعي.
• المعالجة: تطبيق فلاتر رقمية (Formant-based filtering) لضمان وضوح مخارج الحروف الأساسية (مثل /a/, /i/, /u/).
• التنفيذ: بناء النظام باستخدام المتحكم الدقيق STM32F401، ودمجه مع محول إشارة رقمي-تناظري (PCM5102 DAC)، ومضخم صوت (PAM8403) لنقل الإشارة إلى مكبر صوت ديناميكي.
النتائج والتنمية المستدامة:
أثبت النظام المطور كفاءة عالية في إنتاج إشارات صوتية مستقرة ذات جودة صوتية مقبولة ووضوح تام لمخارج الحروف، مما يوفر حلاً عملياً واقتصادياً لإعادة تأهيل النطق. ويساهم هذا الابتكار في تحقيق أهداف التنمية المستدامة (SDGs)، وتحديداً:
• الهدف الثالث (الصحة الجيدة والرفاه): من خلال مساعدة المرضى على التواصل والاندماج المجتمعي.
• الهدف التاسع (الصناعة والابتكار): تطوير أنظمة طبية مدمجة (Embedded Systems) محلياً.
جامعة المستقبل الاولى على الجامعات الاهلية في العراق