تم قبول ورقتين بحثيتين في المؤتمر الدولي السنوي الـ 43 لجمعية الهندسة الطبية والبيولوجية في معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات
قبول بحوث طلبة جامعة خليفة في الهندسة الطبية الحيوية في جمعية الهندسة الطبية والبيولوجية

نموذج معدل ضربات القلب للحد من حالات الإغماء

يعتبر مرض الإغماء العصبي حالة طبية تؤدي إلى الإغماء بسبب الانخفاض المؤقت في كمية الدم التي تتدفق إلى الدماغ نتيجة انخفاض مفاجئ في ضغط الدم أو انخفاض في معدل ضربات القلب، وهو السبب الأكثر شيوعاً لحالات الإغماء الذي تزداد احتمالية حدوثها مع التقدم في السن.

وفي هذا الإطار، بحثت داليا حسن خلال مشروعها المعنون بـ "تغيير الرعاية الصحية العالمية في القرن الواحد وعشرين" فعالية نموذج تحديد آلية دعم المرضى الذين يعانون من حالات الإغماء. في حين طورت فريال السكافي، وهي طالبة في برنامج ماجستير العلوم في الهندسة الطبية الحيوية، نموذج يساهم في تحديد المشاعر من خلال ردات الفعل الجسدية. وفي الوقت الحالي، تعتبر داليا مساعدة مدرس للدكتور هيربيرت جلينك، الأستاذ المشارك في الهندسة الطبية الحيوية وستتابع دراستها للماجستير في الفصل الأكاديمي الثاني 2022.

ويخضع مرضى الإغماء العصبي غالباً لبرنامج تدريب ذاتي في المنزل من أجل تحسين حالتهم، حيث يُطلب من المرضى في البرنامج الوقوف مقابل جدار دون حركة مرتين في اليوم لمدة تصل إلى 30 دقيقة، وبعد بضعة أسابيع  يُعطى المرضى "اختبار الفراش المائل" لمعرفة ما إذا كان تمرين الوقوف قد ساعد في التخفيف من الأعراض.

وفي اختبار الفراش المائل، يبدأ المريض بالاستلقاء على الفراش ثم تتم إمالة الفراش تدريجياً إلى زاوية قصوى مقدارها 80 درجة، حيث تساهم الجاذبية في عملية تجميع الدم في الأرجل ليؤدي ذلك إلى انخفاض في مستوى ضغط الدم. وتستشعر مستقبلات الضغط درجة الانخفاض في ضغط الدم وتُحدث زيادة في معدل ضربات القلب.

ومن ناحية أخرى، يعود معدل ضربات القلب إلى طبيعته سريعاً عند الأفراد الأصحاء على الرغم من تزايد ضغط الدم في البداية، أما بالنسبة لمرضى الإغماء العصبي، يبقى معدل ضربات القلب مرتفعاً. ويعد اختبار الفراش المائل مفيد في التشخيص، إلا أنه يستغرق وقتاً طويلاً ولا يتوفر في جميع العيادات وقد يتسبب في حدوث سكتة قلبية.

وفي هذا الصدد، قدمت داليا حسن طريقة جديدة كبديل لاختبار الفراش المائل في معالجة مرضى الإغماء العصبي، حيث طورت نموذجاً يعتمد على بيانات رسم التخطيط الكهربائي لقلب المريض، وهي إشارات كهربائية صادرة عن القلب، بهدف التنبؤ بتغيرات معدل نبضات القلب والتأكد من مستوى فاعلية برنامج التدريب في المنزل.

ويمكن للأطباء المتخصصين في العمل السريري استخدام البيانات الصادرة عن النموذج في تقييم دور الفترات الطويلة في الوقوف في الحد من نوبات الإغماء التي تحدث للمريض وفقًا لتسجيلات معدل ضربات القلب  التي تم رصدها لمدة خمس دقائق دون الحاجة إلى عمل اختبار الفراش المائل.

ويمكن الاستفادة من النموذج في تحديد التغيرات بمعدل ضربات القلب في أي وقت من اليوم، إلا أنه يعتبر  الاعتماد على معدل ضربات القلب وحده كمصدر للمعلومات محدودًا. وفي هذا الإطار، تسعى داليا إلى تطوير بحثها من خلال إدراج ضغط الدم كمعيار في النموذج.

رصد المشاعر

تُستخدم المستشعرات القابلة للارتداء في مراقبة الحالة الصحية، حيث يمكن الاستفادة من مستشعرات معدل ضربات القلب لمراقبة صحة القلب والتنبؤ بحدوث أية مضاعفات، كما تمت الاستفادة من التطورات التي طرأت على المستشعرات للتعرف إلى المشاعر من خلال استخدام المؤشرات الفيزيولوجية. ويُذكر أنه لا يوجد نموذج معتمد عالميًا لقياس العواطف، الأمر الذي تسعى فريال لتغييره.

 وتؤدي العواطف دوراً مهماً في علم النفس والسلوك البشري حيث تؤثر بشكل كبير على عمليات الإدراك والانتباه واتخاذ القرار والتعلم. ويمكن تقسيم العواطف إلى فئات وفقًا لطبيعة الشعور بها، باستخدام التكافؤ والاستثارة والسيطرة. ويُعرف التكافؤ على أنه إيجابية أو سلبية العاطفة، وتُعرف الاستثارة بأنها مستوى الانفعال الناتج عن المشاعر المختلفة، وأما السيطرة فتتعلق بشعورنا بالقدرة على التحكم في ردود أفعالنا أو عدم القدرة في السيطرة عليها.

وفي مجال الرعاية الصحية، يمكن إنشاء ملف شخصي للفرد يتيح له التعرف إلى مصادر القلق والإجهاد والاكتئاب أو الأمراض المزمنة من خلال تتبع مشاعره باستخدام أجهزة تتبع قابلة للارتداء.

وفي السياق، توصلت فريال إلى أنه يتم التعبير عن العواطف عادةً عن طريق لغة الجسد وتعابير الوجه، إلا أن التعابير الفيزيولوجية تساهم في الحصول على تعبير أكثر دقة وتعتبر محاولة إخفاء ذلك النوع من التعابير والتلاعب به أمرًا في غاية الصعوبة مقارنة بلغة الجسد. وتتشابه الاستجابات الفيزيولوجية لدى جميع الأفراد لأن التعبير عن العواطف يظهر من خلال التغيرات في معدل ضربات القلب ودرجة الحرارة وأنماط التنفس.

وقامت فريال بإضافة هذه المعايير إلى نموذجها بهدف تصنيف الاستجابات الفيزيولوجية إلى عواطف مختلفة، حيث تعد مشاعر الغضب والفرح ذات استثارة عالية وتعد مشاعر الحزن والتأمل ذات مستويات استثارة متدنية، أما الخوف والغضب من العواطف ذات التكافؤ السلبي، في حين تتميز مشاعر الفرح بالتكافؤ الإيجابي.

وكشفت نتائج البحث الذي أجرته فريال عن أن أفضل أداء للنموذج يكون عندما تتوفر أمامه خيارات أقلّ من العواطف، كما بينت إمكانية استخدام الدراسة كأساس لإجراء المزيد من البحوث في تصنيف تعلم الآلة وتطوير الخوارزميات.