الملابس الطبية الذكية خارج قدرة المستهلكين العاديين: حتى الآن طلب العديد من العاملين فى مهنة الطب أنه يجب أن تبتعد الرعاية الصحية عن نظامها الحالى القائم على التفاعل مع الأمراض والتركيز على نموذج أكثر تخصيصًا وتنبؤًا ووقايةً وتشاركية، مع التركيز على الوقاية من الأمراض وتعزيز الصحة. وفى إطار هذا التحول يمكن للأجهزة الإلكترونية القابلة للارتداء التى تُلبس على الجسم أو بالقرب منه، والتى تراقب الصحة أو النشاط البدنى وتتبّعه يمكن المساعدة فى إدارة صحة القلب والأوعية الدموية بشكل أكثر فعالية، مع ميزات، مثل مراقبة النشاط البدنى، وتتبع معدل ضربات القلب، وتتبع النشاط الكهربائى للقلب. حتى أجهزة تتبع النشاط القابلة للارتداء، مثل عدادات الخطوات اليومية يمكن بها الحصول على مقاييس مرتبطة بالصحة البدنية العامة للمستخدمين، وحالة صحة القلب والأوعية الدموية، مما يدعم الرعاية السريرية لمرضى ارتفاع ضغط الدم الرئوى والأمراض المزمنة الأخرى.

مخاطر الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية: ومع ذلك وجدت دراسة جديدة أن الأشخاص الأكثر حاجةً للأجهزة الصحية القابلة للارتداء، مثل الساعات الذكية وأساور اللياقة البدنية، قد يكونون الأقل استخدامًا لها. ويُعدّ العمر، والتعليم، والدخل من العوامل المرتبطة بانخفاض استخدام الأجهزة الصحية القابلة للارتداء بين الأشخاص المصابين بأمراض القلب والأوعية الدموية والمعرضين لخطر الإصابة بها، وذلك وفقًا لبحث عُرض فى الجلسات العلمية لجمعية القلب الأمريكية لعام 2022، أننا بحاجة إلى ضمان وصول الأجهزة القابلة للارتداء إلى الأشخاص الذين هم فى أمس الحاجة إليها، من خلال تحسين الوصول العادل إليها والترويج لها كأجهزة صحية للمساعدة فى تحسين الصحة وتقليل الفوارق الصحية.

تحديات المنسوجات الإلكترونية المصنوعة من الملابس: سلط مارتن آشبى (الرئيس التنفيذى للابتكار فى علامة بريفيل للملابس الرياضية) الضوء على تحديات طرح المنسوجات الإلكترونية المصنوعة من الملابس فى السوق فى كلمته خلال مؤتمر شبكة المنسوجات الإلكترونية فى نوفمبر 2022، فى نوتنغهام ببريطانيا، حيث قُدِّرت قيمة سوق الأجهزة الذكية القابلة للارتداء العالمية فى عام 2021، بنحو 18 مليارا وفى عام 2022، بمبلغ 20,6 مليار دولار أمريكى , وتوقع بين 42 و118 مليار دولار عام 2028. ولم تواكب الملابس الذكية هذا النمو. وتحدد بيانات تخطيط كهربية القلب معدل ضربات القلب وتغيراته، بما فى ذلك معدل ضربات القلب وفترة التعافى، ومعدل ضربات القلب الانتصابى، وعمر القلب، ووظيفة القلب، والرجفان الأذينى، ونبض القلب المنتبذ. رؤى حول الصحة والأداء مزودة بمستشعر لمراقبة الصحة وتتبعها.

قدمت مجموعة بريفيل الرياضية الملابس عام ٢٠٢٢، وتحتوى على أقطاب كهربائية وحاصلة على براءة اختراع، وجيب صغير مخفى لتخزين المستشعر, وتشمل هذه التقنية مستشعر بريفيل، وتطبيقه، والتى تتكامل بسلاسة لتقديم رؤى رئيسية تساعد المستخدمين على تحسين مستوى لياقتهم البدنية. ويتتبع المستشعر خفيف الوزن معدل ضربات القلب، ومعدل التنفس، ودرجة حرارة وحركة الجسم لمساعدة المستخدمين على اتخاذ أذكى قرارات اللياقة البدنية (شكل2). بينما يلتقط التطبيق أكثر من مليون نقطة بيانات خلال كل تمرين ويحولها إلى رؤى هادفة وقابلة للتنفيذ. وصُممت مجموعة الملابس الذكية المكونة من أربع قطع بمقاس مريح للغاية، ومصنوعة من مواد متينة وخفيفة الوزن وقابلة للتمدد، وتمتص الرطوبة، وجيدة التهوية، لضمان أقصى درجات الراحة والحركة. وتتميز هذه الملابس بحمالات صدر رياضية قابلة للتعديل، وقمصان بأكمام قصيرة وطويلة، وقمصان بدون أكمام، جميعها مزودة بجيب مخفى لمستشعر بريفيل. والملابس مزودة بأقطاب كهربائية تقيس قراءات تخطيط القلب الكهربائى (ECG) بدقة عالية ووفق المعايير السريرية مباشرةً من قلب مرتديها، مما يُغنى عن الأسلاك والأشرطة لتوفير ملابس مريحة ومتينة (شكل1). وتحدد بيانات تخطيط القلب الكهربائى معدل ضربات القلب وتغيراته، وفترة التعافى، ومعدل ضربات القلب الانتصابى، وعمر القلب، والرجفان الأذينى، ونبض القلب المنتبذ. وتقيس الملابس الذكية أيضًا حالة التنفس، ووقته، ونوعه (صدري/حجابي)، وعتبة التهوية، وحجم الهواء بالدقيقة، مما يُمكّنها من تحديد مستويات التنفس غير الطبيعية والتوتر. وتقيس درجة حرارة الجسم الأساسية، واستهلاك الطاقة، ومستوى الترطيب. ويُركز على وحدة القياس بالقصور الذاتى لفهم التسارع ووضعية الجسم وتصنيف الأنشطة بين المشى، والجرى، وركوب الدراجات، والتدريب المتقطع عالى الكثافة، واليوجا وغيرها. الاتصال اللاسلكى (شكل 4): ترى الجامعة الوطنية فى سنغافورة أن الأمراض المزمنة، مثل أمراض القلب والسكتة الدماغية، تُمثل الآن سبعة من أصل عشرة أسباب رئيسية للوفاة فى الولايات المتحدة، وأكثر من 86% من تكاليف الرعاية الصحية. ويركز جزء كبير من التفكير الحالى على تقديم الرعاية الصحية الوقائية فى العيادات والمنازل ,على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع مما يُنشئ الجناح الافتراضى. وسيتطلب هذا اتصالا لاسلكيًا مستمرًا باستخدام تقنيات مثل البلوتوث/الواى فاى والاتصال قريب المدى (NFC). ومع ذلك، نظرًا للتأثير العميق لجسم الإنسان على الإشارات اللاسلكية، يُمكن استخدام الملابس للتحكم بهذه الإشارات، ويُمكن استخدام تصميم المنسوجات لوضع منسوجات موصلة على الجزء الخارجى من الملابس لجعل الإشارات تنزلق على طول الجسم عن طريق تقييد الإشارة فى حدود 10 سم تقريبًا, ويُمكن استخدام التطريز الرقمى مع خيوط موصلة مُغلّفة لجعلها قابلة للغسيل. ويُمكن استخدام موسعات لتمديد الاتصال قريب المدى (NFC) إلى نحو متر واحد، على سبيل المثال، لتشغيل أجهزة الاستشعار أو عند استخدام الملابس لتشغيل هاتف ذكى. توليد الطاقة: ناقش الدكتور جون تشن،فى قسم الهندسة الحيوية بجامعة كاليفورنيا فى مؤتمر شبكة المنسوجات الإلكترونية استخدام المنسوجات الذكية فى الرعاية الصحية الشخصية. وتناول استخدام كهرباء الاحتكاك لتوليد الطاقة اللازمة لتشغيل الأجهزة الإلكترونية القابلة للارتداء من خلال تقنيات مثل المولدات النانوية والمولدات المغناطيسية المرنة. فمثلا يمكن لملاءة سرير ذكية حساسة للضغط الاستفادة من حركة الجسم لتوليد الطاقة ومراقبة حالات مثل انقطاع النفس النومي, كما يمكن استخدام المنسوجات الذكية فى المراقبة المستمرة للنبض ومراقبة القلب والأوعية الدموية المتنقلة، بينما يمكن استخدام القفازات الذكية فى العلاج بالإشارة إلى الكلام أو ترجمة لغة الإشارة، ويمكن استخدام الطاقة الشمسية, والميكانيكية الحيوية، وحرارة الجسم، والطاقة الكيميائية الحيوية لشحن الهواتف المحمولة أو تشغيل الساعات الذكية.

استدامة المنسوجات الإلكترونية: شكّلت الاستدامة والإنتاج المسئول محورَى مؤتمر نوتنجهام، حيث واجهت قضايا مثل إعادة الاستخدام وإعادة التدوير تحدياتٍ مُستمرة من قِبَل الصناعة. وتحتاج المنسوجات الإلكترونية أيضًا إلى تحسينات للمتانة وقابلية الغسل والحساسية، مع مراعاة قضايا نهاية العمر الافتراضى والتخلص منها منذ مرحلة تطوير التصميم الأولية. وتختلف مستويات تكامل الإلكترونيات مع المنسوجات التى تُعدّ من أكثر الصناعات تلويثًا فى العالم , ويرتبط ذلك باستخدام موارد المواد وقابلية إعادة تدوير المنتج النهائى. وهناك تحدياتٌ مُتعددة فى تطوير تطبيقات أكثر استدامةً وديمومةً للمنسوجات الإلكترونية.

المصدر:

Geoff Fisher,Challenges in Making Smart Clothing Accessible for Healthcare ,International Fiber Journal, February 24, 2023.