آلية مبتكرة تعمل على إعادة التأهيل البدني للمرضى لاستعادة القدرة على الحركة بعد الإصابة أو المرض
طور باحثون في جامعة بوهانغ للعلوم والتكنولوجيا في كوريا الجنوبية جهاز استشعار متين للإجهاد يمكنه اكتشاف حركات الجسم المعقدة. وستكون هذه التكنولوجيا مفيدة للمرضى الذين يخضعون لإعادة التأهيل البدني، مما يسمح للمعالجين الفيزيائيين بتقييم تحركاتهم بتفاصيل كبيرة وقياس التقدم. غالبًا ما تتأثر مستشعرات الضغط التقليدية بالحرارة والرطوبة، مما يجعلها أقل متانة كجهاز يمكن ارتداؤه، وعادةً ما تكتشف فقط الإجهاد ثنائي المحور، مما يوفر تفاصيل أقل من هذه المستشعرات الجديدة. تستخدم التقنية الجديدة الرؤية الحاسوبية، حيث تقوم خوارزمية بمراجعة الصور الرقمية لتشوه المستشعر وحساب حركات مرتدي المستشعر.
يسمح إعادة التأهيل البدني للمرضى باستعادة القدرة على الحركة بعد الإصابة أو المرض أو الإجراء الطبي. يهتم المعالجون الفيزيائيون والأطباء السريريون بتوصيف حركات هؤلاء المرضى، مثل تحديد نطاق حركتهم، ومشيةهم، وما إلى ذلك. وهذا لا يسمح لهم فقط بقياس حركة المريض، بل يسمح لهم بمراقبة التقدم بمرور الوقت.
حتى الآن، طور الباحثون الكثير من التقنيات الجديدة التي يمكن أن تساعد في هذا المجال، بدءًا من أجهزة استشعار الحركة وحتى الأجهزة القابلة للارتداء. تعد أجهزة استشعار الضغط المثبتة على الجلد طريقة مفيدة لتقييم الحركة في مناطق معينة من الجسم، ولكن أجهزة الاستشعار الموجودة لها بعض القيود. يتضمن ذلك عملية تصنيع معقدة، وقابلية التأثر بدرجة الحرارة والرطوبة، وهو ما يمثل عيبًا بالنسبة للأشياء التي من المتوقع أن تكون على اتصال وثيق بالجلد. يمكنهم أيضًا قياس الضغط في محورين فقط.
ولتطوير مستشعر أفضل، لجأ هؤلاء الباحثون إلى أجهزة استشعار بصرية تستخدم رؤية الكمبيوتر لقياس الضغط. يتضمن ذلك كاميرا مصغرة داخل المستشعر تعرض طبقة من السيليكون ذات نمط دقيق تتحرك مع الجلد. يمكن للكاميرا رؤية الفيلم كما هو مشوه بسبب الحركات الجسدية لمرتديه، ومن ثم يمكن للنظام استخدام تقنيات الرؤية الحاسوبية لتفسير هذه الحركات.
أطلق الباحثون على التكنولوجيا الخاصة بهم مستشعرات الإجهاد البصري المعتمدة على الرؤية الحاسوبية (CVOS)، وقد أظهروا حتى الآن أن المستشعرات يمكنها اكتشاف الحركات الدورانية في ثلاثة محاور ويمكنها توفير خرائط للإجهاد متعدد المحاور في الوقت الفعلي. ويتضمن النظام أيضًا خوارزمية الذكاء الاصطناعي التي تعمل على تقليل الشوائب والأخطاء في البيانات، كما أن أجهزة الاستشعار قوية، وتحافظ على أدائها أكثر من 10000 دورة استخدام.
وقال سونج مين بارك، الباحث المشارك في الدراسة: “تتفوق أجهزة استشعار CVOS في تمييز حركات الجسم عبر اتجاهات وزوايا متنوعة، وبالتالي تحسين التدخلات التأهيلية الفعالة”. “من خلال تصميم مؤشرات التصميم والخوارزميات لتتماشى مع أهداف محددة، تتمتع مستشعرات CVOS بإمكانيات لا حدود لها للتطبيقات التي تغطي الصناعات.”
