تقاطع القابل للزراعة دعم التنقل في إطار التكنولوجيا ورئاسة العجلات

The Intersection of Wearable Technology and Wheel chair Mobility Support

وقد تجاوزت التكنولوجيا المستقرة كثيراً أجهزة تعقب اللياقة وأجهزة السحب الذكية، وتمثل هذه الأجهزة، بالنسبة لمستخدمي الكراسي المتحركة، أداة قوية لاستعادة الاستقلال، وتحسين النتائج الصحية، وبث الحياة اليومية بمزيد من الثقة، ومن خلال الإدماج السلس المتحرك، والمحاضرين، ونظم البيانات بكراسي يدوية وعجلة، تظهر فئة جديدة من التكنولوجيا المتطورة التي تُحدِّد الثغرة بين النية البشرية والاستجابة الآلة.

تطور التكنولوجيا القابلة للزراعة في مجال التنقل المساعدة

إن مفهوم زيادة تنقل البشر بالأجهزة الخارجية ليس جديدا، فالكراسي المتحركة الأولى هي نفسها شكل من أشكال التكنولوجيا المساعدة، غير أن تقليل استخدام الإلكترونيات إلى أدنى حد، وارتفاع مستوى الاتصالات اللاسلكية المنخفضة القوة، والتقدم في الدقة في أجهزة الاستشعار قد مكّن من الانتقال من أجهزة التسجيل السلبية إلى المشاركين النشطين في المساعدة على التنقل، وقد اقتصرت التطبيقات الأولية على الرصد الصحي الأساسي، مثل معدل القلب وتتبع القوة.

وقد أثبتت البحوث التي أجريت من مختبرات بحوث الهندسة البشرية أن الجمع بين وحدات القياس غير الداخلي القابلة للارتداء مع خوارزميات متحكم الكراسي المتحركة يمكن أن يقلل من الإرهاق ويحسن المناورة، كما أن الدراسات الأخرى، مثل تلك التي تنشر في ] - توجد علامات على النسيج العصبي وضغط على النسيج [FLT:

الأجهزة المرهقة وتطبيقات كرسيها

"الزجاج الذكي" "للحجر المعزّز"

وتُعدّل هذه القفازات الميكانيكية أجهزة استشعار مرنة في النسيج لقياس ازدهار الأصابع، وقوة الإمساك، وتوجه المعصمات، كما يمكن لمستخدمي الكراسي المتحركة ذات الوظائف اليدوية المحدودة أن يترجموا إشارات صغيرة إلى قوادات قيادة دقيقة، وتستخدم بعض التصاميم محركات اليقظة لتوفير ردود فعل متحركة عندما يمسك المستخدم بضربة أمثل أو عندما يقترب الكراسي متحركة من عقبة.

أجهزة استشعار للضغط من أجل الوقاية من السرطان

ولا تزال قوارب الضغط من أخطر الظروف الصحية الثانوية لمستخدمي الكراسي المتحركة، إذ تُرصد أجهزة الاستشعار المرنة المتطورة في حزام أو قميص أو كمراقبة صغيرة للجهاز المعلق على ثلاثة أبعاد، وعندما يُكتشف وجود جهاز للمسح الموضعي أو السطو أو وضع ثابت يتجاوز عتبة الأمان، فإن أجهزة الاستشعار تشجع على إصدار إشعار مختلط

يمكن أن يُرفق بإطار الكراسي المتحركة أو توضع داخل كيس جانبي، إذا اختلطت مع نظامي تشغيل ذكي ذي فتحة متينة، أو أن يُستخدم جهازاً آلياً من أجهزة الإرسال، أو يُستخدم في أجهزة الاستدلال، أو يُستخدم في أجهزة الاستدلال، أو يُستخدم جهازاً آخر من أجهزة الإرسال، أو يُستخدم في أجهزة الاستدراج الآلي.

مرصد الصحة من أجل الرفاه الشامل

ويسعى مستعملو الكراسي المتحركة إلى خفض إنتاج القلب بسبب محدودية الحركة، أو سلاسل الصدر، أو التقلب الذكي، أو التسخين، أو نوعية النوم، ومستويات النشاط، وبالنسبة لمستخدمي الكراسي المتحركة الذين قد يكونون قد قللوا من إنتاج البطاقات بسبب تحركات محدودة، فإن هذه القياسات قيمة بوجه خاص لاكتشاف علامات الإنذار المبكر بالمرض أو الإصابة بالسكتة.

مدى تكامل المُعتدلات مع نظم كراسي العجلات

ويحدث التكامل على مستويات متعددة، ففي أبسط أجهزة الاستشعار التي يمكن ارتداؤها تتواصل مع جهاز لاسلكية ذي هاتف ذكي يسجل البيانات ويصدر إنذارات، تنطوي التجهيزات الأكثر تطورا على أسلاك مباشرة إلى جهاز التحكم في كرسي متحرك، مما يتيح للذوي القدرة على تجاوز أو زيادة أوامر الترجمة الفرحية، مثلا يمكن للذراع الذي يحمل أجهزة استشعار للكهرباء أن يكتشفوا تقلصات الأمامية.

وتؤكد مركزي مكافحة الأمراض والوقاية منها أن السلامة ينبغي أن تظل الهدف الرئيسي للتصميم لأي تكامل في التكنولوجيا المساعدة، ولا يجب أن تؤدي حالات عدم الاتصال اللاسلكي أو الانجراف المستشعر إلى تقويض مراقبة المستعملين، ولذلك فإن العديد من النظم المتكاملة تشمل آليات تجاوز زائدة زائدة عن الحاجة: إذا فقدت الإشارة الجاهزة، فإن الكرسي المتحرك يعود إلى المراقبة اليدوية أو وقف الطوارئ.

ويمكن ضخ البيانات من المواد المتعددة التي ترتدى باستخدام الحوسبة الحادة أو التحليلات القائمة على الغيوم، وقد تجمع التركيبة النموذجية بين حزام استشعارات الوضع، وقفاز ذكي، ومراقب لمعدلات القلب، ويتعلم النظام خط الأساس وأعلام المستخدم، مثل الزيادة المفاجئة في معدل القلب، إلى جانب الارتفاع إلى الأمام، مما قد يشير إلى وجود ارتدادات في السياقات.

استحقاقات الاستقلال والسلامة والصحة

تعزيز السلامة في البيئات الحقيقية في العالم

ويمكن أن تكشف القابلات المرتجلة عن زوايا من القميص المتحركة أثناء قطرات الرصيف أو مسارات التفريغ، وإذا كان موقف المستخدم يضر بالاستقرار، يمكن للنظام أن يصدر قيادة صوتية تصحيحية أو أن يقلل السرعة، أما بالنسبة لمستخدمي الكراسي المتحركة، فإن القفازات الذكية التي تُحس قوة الإمساك يمكن أن تفصل العجلة عندما تتجاوز الخزائن اليدوي المستعمل عتبة آمنة، مما يحول دون ظهور عقبات بصرية غير خاضعة للمراقبة.

زيادة استقلال المستخدمين الذين يعيشون ظروفاً تدريجية

وبالنسبة للأفراد الذين يعانون من توتر متعدد أو من التصلب الالي، يمكن أن تتكيف التكنولوجيا القابلة للزراعة مع انخفاض وظيفة العضلات، ويمكن للذراع الذي يتخذ من نظام الإدارة البيئية أن يتعلم تفسير التحركات الأصغر والأصغر، مع الحفاظ على القدرة على القيادة حتى عندما يفقد المستخدم السيطرة الطوعية على السيارات، ويمكن تعديل منحنىات الاستجابة التي يقدمها الرئيس المتحرك تلقائياً بحيث تضاهي القدرات الحالية للمستعمل، مما يقلل من الحاجة إلى التدخل المستمر في مجال الرعاية.

الرعاية الطبية والعلاج الشخصي

وتوفر البيانات الطويلة التي تجمعها المواد المرتدية للمستوصفات تدابير موضوعية للتنقل، والأنماط الدافعة، والعادات التي تسكنها، ويمكن لهذه المعلومات أن تسترشد بالقرارات المتعلقة بتركيب الكراسي المتحركة (نوع الإشتعال، زاوية المقاعد)، وبرامج التمرين، وتعديلات الأدوية، مثلاً، قد يدل الانخفاض المفاجئ في الدقائق اليومية النشطة التي يسجلها زوج المعصم على بدء ضغط، مما يؤدي إلى فحص اتجاهات الإصابة قبل أن يرى أيضاً الوقت.

Overcoming Challenges: Battery, Durability, Privacy and Cost

Battery Life and Power Management

والمستشعرات القابلة للزراعة التي تواجه بيانات المجرى باستمرار قيودا على البطاريات، إذ أن ساعة ذكية نموذجية تستغرق يوما واحدا إلى يومين؛ وقد تستمر أجهزة استشعار الوضع أسبوعيا، وبالنسبة للمستعملين الذين يعتمدون على هذه الأجهزة في وظائف السلامة الحرجة، فإن الهروب من الطاقة في منتصف اليوم أمر غير مقبول، وتشمل الحلول دمج الشحن اللاسلكي في الكرسي المتحرك (عن طريق رصيف شحن مبني في مستودع الأسلحة) واستخدام تقنيات التعبئة الطاقة مثل أجهزة توليد الطاقة.

Device Durability and Hygiene

وكثيرا ما يواجه مستخدمو كرسي العجلات بيئات ذات آثار ضارة وترابية وجسدية، ويجب أن تكون القابلات للزراعة مقاومة للمياه (على الأقل IP67) وأن تكون قادرة على تحمل غسل اليدين أو التطهير المتكرر، ويجب أن تكون القفازات الذكية قابلة للغسل بدون أجهزة استشعار ضارة، وتصبح المواد مثل السليكونات الطبية والبناء البحري المختومة في تصميمات الإلكترونية المعينة.

خصوصية المستخدمين وأمن البيانات

والبيانات القابلة للتسجيل شخصية للغاية، ولا تقتصر على الموقع فحسب بل تشمل أيضاً الوضع المادي وحتى الدول العاطفية، ولا بد أن يكون لدى المستخدمين سيطرة على من يطلعون على هذه المعلومات، ولا تزال المبادئ التوجيهية المتعلقة بإمكانية الوصول إلى المحتوى على الشبكة العالمية [(FLT:1]) تشمل على نحو متزايد ممارسات البيانات المتعلقة بالتكنولوجيا المساعدة، كما أن التشفير في المرور العابر وفي حالة الاستراحة، وعدم وجود آليات اتصالية واسعة النطاق، والتبني غير المقبول.

التغطية بالتأمينات

ويمكن أن تتراوح تكلفة المواد المعينة المتخصصة من عدة مئات إلى بضعة آلاف من الدولارات، وفي حين تغطي بعض خطط التأمين الصحي نظم رسم خرائط الضغط ومسارات النشاط الأساسية للظروف المزمنة، فإن القفازات الذكية المتقدمة ومراقبي الغازات المتوسطة الحجم تعتبر في كثير من الأحيان تجريبية، ولا تزال المنظمات غير الربحية مثل مؤسسة " دانا ريف " () ((FLT:1]) تقدم منحاً لتغطية تكاليف مساعدة تقنية غير مستعملة.

دور التعلم في مجال التعليم الآي والآفات

فالاستخبارات الفلكية تحول بيانات الاستشعار الخام إلى أفكار قابلة للتنفيذ، إذ يتم تدريب نماذج التعلم الآلة على التعرف على الأنماط المرتبطة بالهبوط، وتشكيل قرض الضغط، وتحقيق الكفاءة المثلى، فعلى سبيل المثال، يمكن للنموذج أن يتعلم التسارع النموذجي الذي يطبعه المستخدم الذي يدفع عجلة من المركب، وإذا انحرفت الصورة، يمكن للنظام أن يوحي بتكييف التوتر العجلي أو يوصي بسير مختلف.

ومن المجالات الواعدة التحكم في التكيف باستخدام التعلُّم بالتدعيم، ويُعدِّل النظام القابل للارتداء باستمرار منحنى الحساسية والاستجابة الذي يُستخدم على أساس الأداء الحقيقي للمستعمل ومستوى الإرهاق، ويُظهر النظام، على مدى أيام وأسابيع، طابعاً شخصياً على جهاز التلقيم والأفضليات الفريد للمستعمل، ويصبح فعلياً امتداداً لجسد المستخدم.

الاتجاهات المستقبلية: الإيكوسكليتون، وقطعة الدماغ، واشتراكات الأوتوماتيكية المشتركة

رسوم مكسورة ورموز سوبرنميرية

ويمكن أن تعمل المحركات الفوقية القابلة للزراعة بالنسبة للهيئة الدنيا جنبا إلى جنب مع كرسي متحرك، وتوفر الدعم الدائم والمسير عند الحاجة، وهذه الهياكل الأساسية هي نفسها شكل من أشكال التكنولوجيا القابلة للارتداء، ولكن عندما تقترن بمجسات تكشف عن نية المستخدم في الوقوف، فإنها يمكن أن تقلل من التكلفة الاستيضائية لعمليات النقل.

أوجه الدماغ - الموصل

(ب) إن النظم غير الشاملة لشركات BCI التي تستخدم رؤوس فريق EEG يجري اختبارها للسماح للمستعملين بتوجيه كرسي متحرك بالتفكير في الحركة، وفي حين أن النظم الهجينة التي تجمع بين BCI وجهاز استشعار غير مباشر يمكن ارتداؤه تظهر درجة من الدقة أكبر من الدقة، فإن المستخدم الذي يرتدي جهازاً من طراز BCI-T وقفازاً من نوع " الإرسال " يمكن أن يُحدّ من الدقة الإيجابية.

الاشتراك في الاستقلال الذاتي والاتصال V2X

ومن المرجح أن تكون الكراسي المتحركة في المستقبل شبه مستقلة، حيث يقوم المستخدم بتقديم أوامر رفيعة المستوى (مثل " أخذي إلى المطبخ " ) بينما يتولى الكرسي المتحرك الملاحة، وتجنب العقبات، والتفاوض على الأبواب، وتكون المركبات المتحركة بمثابة قناة الاتصال الرئيسية لهذه القيادات، باستخدام مصعد الصوت، أو الفتحات، أو حركة العين.

الاستنتاج: طريق نحو تحقيق استقلال التنقل الحقيقي

إن تقاطع التكنولوجيا القابلة للارتداء وتنقل الكراسي المتحركة ليس مجرد مجموعة من الأدوات - بل يمثل تحولا أساسيا في كيفية تصميم التكنولوجيا المساعدة وخبرتها، ومن خلال وضع الاستشعار والحساب والتصوير مباشرة على جسم المستخدم، يمكن لهذه النظم أن تستجيب بشكل مناسب وبسرعة أكبر من أي كرسي متحكم فيه عن بعد أو مؤتمت بحت، كما أن تحديات حياة البطارية، والقابلية للحساب، والخصوصية، والكلفة هي تحديات حقيقية.

وبالنسبة للمستوصفين والمهندسين وصانعي السياسات، تشمل الخطوات التالية التعاون لوضع معايير لتقاسم البيانات، والقابلية للتشغيل المتبادل، ومنح شهادات السلامة، إذ يمكن للمستعملين وأسرهم أن يطلعوا على ما ينشأ من القابلات للذويبات، وأن يشاركوا في الدراسات البحثية أن يعجلوا بالتبني، وبما أن التكنولوجيا تقدم، فإنها لا تعد بمنع الإصابات وتعزيز الوظيفة اليومية فحسب، بل أيضا بإعادة الإحساس بالوكالة التي هي محورية لنوعية الحياة.

Additional Resources:]