❖ ⦅ مقدمة ⦆<br />في السنوات الأخيرة، شهدت التقنيات القابلة للارتداء تطورًا ملحوظًا وأصبحت تلعب دورًا أساسيًا في المجالات الطبية والهندسية. ومن بين التطبيقات المبتكرة التي تسلط الضوء على هذه التطورات هو نظام مراقبة الإجهاد على العمود الفقري القابل للارتداء. يهدف هذا النظام إلى تحسين جودة حياة الأفراد الذين يعانون من مشاكل في الظهر والعمود الفقري، مثل الكسور والانزلاقات الغضروفية والإجهاد الناتج عن الأنشطة اليومية أو الممارسات الخاطئة.<br />تتمثل الفكرة الرئيسية للنظام في تصميم جهاز يمكن ارتداؤه بسهولة ومزود بحساسات دقيقة تراقب مستويات الإجهاد أو الضغط على العمود الفقري. يتميز الجهاز بقدرته على تحليل البيانات في الوقت الفعلي وتنبيه المستخدم عند تجاوز الحدود الآمنة، مما يساعد على تجنب تفاقم الإصابات أو تلف العمود الفقري.<br />من خلال دمج التكنولوجيا الحديثة، مثل إنترنت الأشياء (IoT) والخوارزميات الذكية لتحليل البيانات، يمكن أن يسهم هذا النظام في تقديم حلول وقائية وعلاجية متطورة. تسلط هذه الدراسة الضوء على تصميم النظام وآلية عمله وفوائده المحتملة، مع التركيز على تأثيره الإيجابي على مجال الرعاية الصحية وتحسين حياة المرضى.<br /><br />❖ العمود الفقري أو السيساء أو الفقار للكائنات الحية الفقارية<br />هو الهيكل العظمي الأساسي الذي يمتد من قاعدة الجمجمة إلى الحوض، ويشكل الدعامة الرئيسية للجسم البشري. يتكون من سلسلة من العظام تُعرف بالفقرات، يفصل بينها أقراص غضروفية تعمل على امتصاص الصدمات وتسهيل الحركة.<br />يُعد العمود الفقري أحد أهم مكونات الجهاز الهيكلي، العمود الفقري هو أحد الأجزاء الأساسية في جسم الإنسان، يتكون العمود الفقري من 33 فقرة موزعة على خمس مناطق: العنقية، الصدرية، القَطَنية، العجزية، والعصعصية، وكل منها يؤدي دورًا محددًا في حركة واستقرار الجسم.<br />هذا التركيب المعقد يسمح للعمود الفقري بالجمع بين الصلابة والمرونة، مما يجعله ضروريًا للحياة اليومية وللحركة الديناميكية.<br />العمود الفقري هو العمود الفقري لصحة الجسم بأكمله، حيث يدعم الوزن، يربط بين أجزاء الجسم، ويحمي الحبل الشوكي الذي ينقل الإشارات العصبية إلى جميع أنحاء الجسم. <br />مع ذلك، فإن الضغط الزائد والإجهاد المستمر على العمود الفقري يمكن أن يؤدي إلى مشاكل جسدية طويلة الأمد. وللحد من هذه المشكلات، أصبحت الأنظمة القابلة للارتداء لمراقبة الإجهاد أداة مبتكرة لتحليل وتحسين صحة العمود الفقري.<br />يعتبر التعرف على تركيب العمود الفقري ووظائفه أحد المفاتيح لفهم العديد من المشكلات الصحية التي تؤثر عليه.<br /><br />❖ ⦅ التركيب التشريحي للعمود الفقري ⦆<br />العمود الفقري يتكون من سلسلة من العظام تسمى الفقرات، مرتبة بشكل متتالٍ ومتصلة بمفاصل وأربطة. يضم العمود الفقري البشري 33 فقرة موزعة كالتالي:<br /><br />1. المنطقة العنقية:<br />تتألف من 7 فقرات (C1-C7).<br /><br />توفر مرونة لحركة الرأس والرقبة.<br /><br />الفقرتان الأوليان تُعرفان باسم الأطلس (C1) والمحور (C2)، وتلعبان دورًا مهمًا في دعم الجمجمة وتدوير الرأس.<br /><br /><br />2. المنطقة الصدرية:<br /><br />تحتوي على 12 فقرة (T1-T12).<br /><br />متصلة بالأضلاع، وتشكل القفص الصدري الذي يحمي القلب والرئتين.<br /><br />محدودة الحركة بسبب ارتباطها بالضلوع.<br /><br /><br />3. المنطقة القَطَنية:<br /><br />تتألف من 5 فقرات (L1-L5).<br /><br />تتحمل الجزء الأكبر من وزن الجسم.<br /><br />تتميز بأنها أكبر وأقوى الفقرات.<br /><br /><br />4. العجز :<br /><br />يتكون من 5 فقرات ملتحمة (S1-S5).<br /><br />تشكل جزءًا من الحوض، وتوفر الدعم للجزء العلوي من الجسم.<br /><br /><br />5. العصعص:<br /><br />يتكون من 4 فقرات صغيرة ملتحمة.<br /><br />يُعرف أيضًا باسم عظم الذنب، ويعتبر بقايا تطورية.<br /><br /><br /><br />❖ ⦅ الأقراص الفقرية ⦆<br /><br />الوصف: هي وسائد غضروفية مستديرة تقع بين كل فقرتين.<br />تحتوي على نواة هلامية داخلية محاطة بطبقة خارجية صلبة.<br /><br />الوظائف: تعمل كأداة لامتصاص الصدمات الناتجة عن الحركة.<br />تمنح العمود الفقري مرونة واستقرارًا.<br /><br /><br />❖ ⦅ الأربطة والمفاصل ⦆ <br /><br />الأربطة: تربط بين الفقرات وتساعد في الحفاظ على استقرار العمود الفقري.<br />تشمل الأربطة الطولية الأمامية والخلفية والأربطة بين الشوكية.<br /><br />المفاصل الفقرية: تتيح الحركة بين الفقرات.<br />تدعم وتقيّد الحركات الزائدة التي قد تسبب أضرارًا.<br /><br /><br />❖ ⦅ الحبل الشوكي والجهاز العصبي ⦆<br /><br />الحبل الشوكي: يمتد داخل القناة الفقرية، محميًا بالفقرات والأربطة.<br />ينقل الإشارات العصبية بين الدماغ والجسم.<br /><br />الأعصاب الشوكية: تتفرع من الحبل الشوكي عبر فتحات صغيرة بين الفقرات.<br />تتحكم في الحركة والإحساس في أجزاء مختلفة من الجسم.<br /><br /><br />❖ ⦅ الوظائف الرئيسية للعمود الفقري ⦆ <br /><br />1. الدعم: يشكل الهيكل الأساسي للجسم، داعمًا للرأس والجذع.<br /><br />2. الحماية: يحمي الحبل الشوكي والأعصاب من الإصابات.<br /><br />3. الحركة: يمنح الجسم مرونة الحركة والانحناء والدوران.<br /><br />4. امتصاص الصدمات: الأقراص الفقرية تعمل كوسائد لتخفيف الضغط الناتج عن الأنشطة اليومية.<br /><br />5. التوازن: يساهم في الحفاظ على التوازن أثناء الوقوف والمشي.<br /><br /><br />❖ ⦅ الأمراض والمشكلات المرتبطة بالعمود الفقري ⦆ <br />مشاكل الظهر المرتبطة بالعمود الفقري تُعدّ من أكثر المشكلات الصحية شيوعًا، ويمكن أن تؤثر على جودة الحياة بشكل كبير. تشمل هذه المشكلات مجموعة واسعة من الحالات، منها:<br /><br />1. الألم القطني<br />أ) الاسباب:<br />• الإجهاد العضلي.<br />• الجلوس أو الوقوف لفترات طويلة.<br />• حمل الأوزان الثقيلة بطريقة خاطئة.<br />ب) الأعراض: <br />• ألم حاد أو مستمر في الجزء السفلي من الظهر، يمتد أحيانًا إلى الساقين.<br /><br />2. الانزلاق الغضروفي<br />أ) الأسباب:<br />• تمزق أو بروز في أحد أقراص العمود الفقري.<br />• رفع الأشياء الثقيلة.<br />ب) الأعراض:<br />• ألم في الظهر أو الرقبة.<br />• ضعف أو خدر في الأطراف.<br />• صعوبة في الحركة.<br /><br /><br />3. التهاب المفاصل الفقري<br />أ) الأسباب:<br />• التقدم في العمر.<br />• التهابات أو أمراض مناعية.<br />ب) الأعراض:<br />• ألم وتصلب في الفقرات.<br />• صعوبة في الانحناء أو الدوران.<br /><br />4. تضيق القناة الفقرية<br />أ) الأسباب:<br />• ضيق في القناة التي تحتوي على الحبل • الشوكي.<br />• الشيخوخة أو تغيرات تنكسية.<br />ب) الأعراض:<br />• ألم في الظهر.<br />• خدر أو ضعف في الأطراف.<br /><br />5. الجنف (Scoliosis)<br />أ) الأسباب:<br />• تشوه في انحناء العمود الفقري (غالبًا ما يكون وراثيًا أو خلقيًا).<br />ب) الأعراض:<br />• انحناء غير طبيعي للعمود الفقري.<br />• آلام في الظهر.<br /><br />6. الكسور الفقرية<br />أ) الأسباب:<br />• إصابات مباشرة أو هشاشة العظام.<br />ب) الأعراض:<br />• ألم حاد.<br />• صعوبة في الحركة.<br /><br />7. التهاب العصب الوركي <br />أ) الأسباب:<br />• ضغط على العصب الوركي نتيجة انزلاق غضروفي.<br />ب) الأعراض:<br />• ألم يمتد من أسفل الظهر إلى الساقين.<br />• خدر أو وخز في الأطراف.<br /><br />8. الحداب <br />أ) الأسباب:<br />• انحناء مفرط للأمام في الجزء العلوي من العمود الفقري.<br />ب) الأعراض:<br />• مظهر منحني.<br />• آلام مزمنة في الظهر.<br /><br />❖ ⦅ الوقاية والعلاج ⦆<br /><br />أ) الوقاية:<br />• ممارسة التمارين الرياضية بانتظام.<br />• الحفاظ على وضعية جيدة عند الجلوس والوقوف.<br />• تجنب رفع الأوزان الثقيلة بطريقة خاطئة.<br />• تناول غذاء غني بالكالسيوم وفيتامين D لتقوية العظام.<br /><br />ب) العلاج:<br />• العلاج الطبيعي.<br />• استخدام أدوية مضادة للالتهابات.<br />• الجراحة في الحالات الشديدة (مثل الانزلاق الغضروفي أو الكسور).<br />• أجهزة داعمة للظهر لتخفيف الضغط على الفقرات.<br /><br />❖ التحديات المرتبطة بصحة العمود الفقري<br /><br />تؤثر أنماط الحياة الحديثة سلبًا على صحة العمود الفقري نتيجة عوامل مثل:<br /><br />• الجلوس لفترات طويلة أثناء العمل أو الدراسة.<br />• قلة النشاط البدني.<br />• الأوضاع غير الصحيحة عند الجلوس أو رفع الأوزان.<br />• الإجهاد الناتج عن الأنشطة البدنية المكثفة أو الرياضات الشاقة.<br /><br />تشير الدراسات إلى أن أكثر من 80% من الأشخاص سيعانون من آلام الظهر مرة واحدة على الأقل خلال حياتهم. ومن هنا، أصبحت الحاجة ملحة لتطوير حلول مبتكرة لمتابعة صحة العمود الفقري وتحسينها.<br /><br />❖ أهمية الأنظمة القابلة للارتداء لصحة العمود الفقري<br /><br />توفر الأنظمة القابلة للارتداء أدوات ذكية يمكنها مراقبة صحة العمود الفقري بشكل مستمر، مما يساعد في:<br /><br />1. الكشف المبكر:<br />يمكن لهذه الأنظمة تحديد أنماط الضغط غير الطبيعية على العمود الفقري، مما يساعد في التدخل المبكر قبل تطور المشكلات الصحية.<br /><br />2. تحليل الأنشطة اليومية:<br />تقدم بيانات حول وضعيات الجلوس، الوقوف، والانحناء، مما يسمح بتعديل السلوكيات اليومية لتحسين صحة العمود الفقري.<br /><br />3. تحفيز النشاط البدني:<br />تُشجع هذه الأنظمة المستخدمين على التحرك بشكل دوري أو تصحيح وضعياتهم لتجنب الإجهاد الزائد.<br /><br />4. التطبيقات الوقائية والعلاجية:<br />تُستخدم هذه الأنظمة للوقاية من الإصابات لدى الأفراد الأصحاء وكذلك لمراقبة تقدم العلاج للأشخاص الذين يعانون من مشاكل في العمود الفقري.<br /><br />❖ ⦅ طرق الحفاظ على صحة العمود الفقري ⦆<br /><br />1. النشاط البدني المنتظم: يساعد على تقوية العضلات الداعمة للعمود الفقري.<br /><br />2. الوضعية الصحيحة: تجنب الجلوس أو الوقوف بوضعية غير صحيحة لفترات طويلة.<br /><br />3. النوم السليم: استخدام وسائد وفراش مريح يدعم العمود الفقري.<br /><br />4. تجنب حمل الأوزان الثقيلة: رفع الأوزان بطريقة صحيحة لتقليل الإجهاد على الفقرات.<br /><br />5. التغذية الصحية: تناول الكالسيوم وفيتامين D للحفاظ على قوة العظام.<br /><br />❖ ⦅ دور الأجهزة الطبية في الرعاية الصحية ⦆<br /><br />الأجهزة الطبية تمثل العصب الرئيسي في النظام الصحي الحديث، حيث تجمع بين التكنولوجيا والهندسة والعلوم الطبية لتحسين التشخيص، والعلاج، وإدارة الأمراض. من خلال تقديم أدوات دقيقة وفعالة، ساهمت الأجهزة الطبية في تقليل معدلات الوفاة، وتحسين جودة الحياة، وتوفير رعاية طبية متقدمة.<br /><br />1. التشخيص الطبي المتقدم<br /><br />التطور الهائل في أجهزة التشخيص الطبي ساعد في كشف الأمراض في مراحلها المبكرة، مما يزيد من احتمالات نجاح العلاج. على سبيل المثال:<br /><br />• التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI): يتيح التصوير التفصيلي لأنسجة الجسم، مما يساعد في اكتشاف الأورام، والتشوهات العصبية، ومشاكل الأوعية الدموية.<br /><br />• الأشعة المقطعية (CT): تُستخدم لتوفير صور ثلاثية الأبعاد لتقييم الإصابات الداخلية مثل الكسور والنزيف.<br /><br />• أجهزة التحليل الجزيئي: مثل أجهزة تحليل الحمض النووي التي تُستخدم في الكشف عن الأمراض الوراثية والسرطانات.<br /><br />2. المراقبة الحيوية المستمرة<br /><br />أصبحت الأجهزة الطبية جزءًا لا يتجزأ من الرعاية اليومية للمرضى، حيث تُستخدم لمراقبة الوظائف الحيوية بشكل مستمر:<br /><br />• أجهزة مراقبة القلب (ECG): تقوم بتسجيل النشاط الكهربائي للقلب، مما يسمح بالتعرف على اضطرابات النبض.<br /><br />• أجهزة قياس السكر المستمرة (CGM): توفر بيانات دقيقة لحظية عن مستويات السكر في الدم، مما يساعد مرضى السكري على التحكم في حالتهم.<br /><br />• أجهزة قياس الضغط: تساعد في متابعة مرضى ارتفاع الضغط لتجنب المضاعفات مثل الجلطات والسكتات الدماغية.<br /><br />3. تعزيز فعالية العمليات الجراحية<br /><br />شهدت العمليات الجراحية قفزة نوعية بفضل استخدام الأجهزة الطبية المتقدمة:<br /><br />• الروبوتات الجراحية: مثل نظام "دا فينشي" الذي يسمح بإجراء عمليات جراحية معقدة بدقة عالية وتقليل الأضرار الجانبية.<br /><br />• أنظمة التصوير أثناء الجراحة: مثل الفلوروسكوب الذي يسمح بمراقبة الأعضاء أثناء العمليات.<br /><br />• الليزر الطبي: يُستخدم في جراحة العيون، وإزالة الأورام، وعلاج مشاكل الجلد.<br /><br />4. دور الأجهزة في إعادة التأهيل<br /><br />الأجهزة الطبية تلعب دورًا رئيسيًا في مساعدة المرضى على التعافي بعد الإصابات أو العمليات الجراحية:<br /><br />• أجهزة العلاج الطبيعي: مثل أجهزة التحفيز الكهربائي (TENS) التي تُستخدم لتخفيف الألم وتقوية العضلات.<br /><br />• الأنظمة الميكانيكية الداعمة: مثل الأطراف الصناعية الذكية وأجهزة تقويم العمود الفقري.<br /><br />• أجهزة الروبوتات المساعدة في إعادة التأهيل: مثل الروبوتات التي تساعد مرضى السكتة الدماغية على استعادة الحركة.<br /><br />5. الوقاية من الأمراض وإدارتها<br /><br />تمثل الأجهزة الطبية أداة فعالة في الوقاية من الأمراض وإدارتها:<br /><br />• أجهزة الكشف المبكر عن السرطان: مثل المناظير والماسحات الحرارية التي تُستخدم للكشف عن سرطانات الثدي والرئة والقولون.<br /><br />• أنظمة التطعيم الآلية: التي تُستخدم في توزيع اللقاحات بكفاءة في المناطق النائية.<br /><br />• أجهزة تنقية الهواء وتنقية المياه: التي تساعد في الوقاية من الأمراض المعدية.<br /><br />6. التكامل مع تقنيات الذكاء الاصطناعي<br /><br />تسهم الأجهزة الطبية المدعومة بالذكاء الاصطناعي في تحسين الدقة والكفاءة:<br /><br />• الأنظمة الذكية للتشخيص الطبي: التي تعتمد على الخوارزميات لتحليل الصور الطبية واكتشاف الأمراض.<br /><br />• الأجهزة القابلة للارتداء: مثل الساعات الذكية التي تراقب معدل ضربات القلب، والنشاط البدني، ومستويات الأكسجين في الدم.<br /><br />• أنظمة إدارة البيانات الصحية: التي تتيح تتبع التاريخ الطبي للمرضى وتحليل الاتجاهات الصحية.<br /><br />إن الأجهزة الطبية ليست مجرد أدوات طبية تقليدية، بل هي ابتكارات تقنية متقدمة تساهم بشكل مباشر في تحسين الصحة العامة وتعزيز كفاءة أنظمة الرعاية الصحية. من خلال الجمع بين الهندسة الطبية والتقنيات الحديثة مثل الذكاء الاصطناعي وإنترنت الأشياء، يمكن لهذه الأجهزة أن تعيد تشكيل مستقبل الطب وتوفر حلولاً مبتكرة لمواجهة التحديات الصحية. لذلك، يعد الاستثمار في تطوير الأجهزة الطبية ضرورة استراتيجية لتحسين جودة الحياة والارتقاء بمستوى الرعاية الصحية عالميًا.<br /><br />❖ ⦅ الخاتمة ⦆<br /><br />يعتبر نظام مراقبة الإجهاد على العمود الفقري القابل للارتداء أحد الابتكارات التكنولوجية الواعدة التي تجمع بين الطب والهندسة لتحقيق أهداف صحية وقائية وعلاجية. يتيح هذا النظام للأفراد فرصة مراقبة حالتهم الصحية بشكل دقيق ومستمر، مما يسهم في الوقاية من تفاقم إصابات العمود الفقري وتحسين نوعية حياتهم.<br /><br />من خلال دمج التقنيات الحديثة مثل الحساسات الذكية وتحليل البيانات في الوقت الفعلي، يوفر هذا النظام أداة فعالة للأطباء والمرضى على حد سواء. كما يمكن استخدامه في مختلف البيئات، بما في ذلك العيادات والمنازل، مما يجعله خيارًا عمليًا ومتاحًا لفئة واسعة من المستخدمين.<br /><br />في الختام، يُظهر هذا البحث استخدام التكنولوجيا القابلة للارتداء في المجال الطبي، حيث يمكن أن تُحدث نقلة نوعية في كيفية التعامل مع مشاكل العمود الفقري. ومع استمرار التقدم التكنولوجي، تفتح هذه الأنظمة الباب لتطوير مزيد من الحلول المبتكرة التي تلبي احتياجات الرعاية الصحية المستقبلية. لذلك، يعد الاستثمار في هذه التقنيات ضرورة ملحة لتعزيز الرعاية الصحية وتحقيق أهداف الاستدامة الصحية على المدى الطويل. <br /><br />اعداد الطلبة: <br />1. محمد مرزة ابراهيم كاظم<br />2. امير فارس وثيق برهان<br />3. منتظر علي اسماعيل محمد<br />4. احمد فالح هاشم عبيد<br />5. فاطمة نمير عباس محمد<br />6. زهراء علي حميد عبد<br />7. زهراء صلاح عباس حمود <br /><br />بأشراف أ.م.د اسامة جابر غايب