مسقط _ شؤون عمانية
طوّر فريق مشترك من الباحثين بقيادة الدكتور إبراهام فارغيز، والدكتورة هدى بنت سالم الشعيلية وعضوية مجموعة من الباحثين من جامعة التقنية والعلوم التطبيقية بالخوير، والمستشفى السلطاني قناعا ذكيا يساعد على فحص الأشخاص من مسافة أكثر أمانًا، ويعطي إشارة لمستخدم القناع بمجرد اجتياز المسافة الآمنة، وذلك ضمن أدوات مختلفة طورتها الدراسة البحثية بعنوان نظام التنبؤ والتحليل والتباعد الاجتماعي القائم على القناع الذكي لمرض فيروس كورونا (COVID-19)، لفهم ومعالجة وضع جائحة كوفيد19 على المستوى الوطني عبر تطوير نماذج التعلم الرياضي والآلي لدراسة شدة الفيروس، عبر تحليل حالات كوفيد19 في السلطنة، والذي مولته وزارة التعليم العالي والبحث العلمي والابتكار ضمن البرنامج البحثي الاستراتيجي لمواجهة جائحة كوفيد19 الهادف لدراسة وتطوير نظام لفهم جائحة كوفيد19 وإيجاد حلول علمية مبنية على دارسات بحثية وابتكارية مستنيرة بالقدرات الوطنية، والممكنات العلمية المتنوعة في مختلف المؤسسات.
المخرجات البحثية
وقال الباحث الرئيسي الدكتور ابراهام فارغيز حول نتائج المشروع البحثي: قام الفريق البحثي بتطوير تطبيق معلوماتي ذكي يقوم على عمليات حسابية مبتكرة للتنبؤ بالنتيجة السريرية التي ستحدد القبول المحتمل في وحدة العناية المركزة لحالات الإصابة بالفيروس، والمؤكدة معمليًا من خلال دمج تطبيق الويب وعملياته المطورة والمعتمدة، حيث تعتمد درجة و حدّة العناية المركزة على ثماني خصائص مهمة للمريض مما يمكنه من تسريع تلقي العلاج بشكل أفضل عبر إدارة المعطيات البيانية المتاحة، وواصل الحديث بالقول: وسعيا لتطبيق المخرجات الرقمية النظرية بشكل عملي، قام الفريق البحثي كذلك بتطوير قناع ذكي يساعد على فحص الشخص الذي يتم الاقتراب منه لمعرفة درجة الحرارة للحفاظ على مسافة أكثر أمانًا، بحيث يعطي الابتكار إشارة لمن يستخدمه بمجرد قطعه للمسافة الآمنة وهي أقل من متر واحد، وإذا تجاوز الشخص المسافة الآمنة سيعمل القناع على حساب درجة الحرارة أيضًا، وإذا كانت درجة الحرارة للشخص أكثر من (37.50) درجة مئوية، سيقوم الجهاز عندها بإعطاء إشارة إنذار، التي تنبه مستخدم الجهاز عن وجود شخص مصاب، وهذا التنبيه يقوم بدوره بالمساعدة على تقليل فرصة الإصابة بالفيروس من الشخص المصاب، وهذا مفيد جدًا للعاملين الصحيين ورجال الشرطة وخطوط الدفاع الأولى ممن يتواصلون كثيرًا مع الجمهور، كما يمتاز القناع الذكي بتكلفته البسيطة وسهولة استخدامه وقابلية إعادة شحنه وقابليته للضغط، وأضاف الدكتور ابراهام: إن المشروع نشر عددا من الأوراق العلمية حول النتائج البحثية التي خرج بها الفريق البحثي، كما أنه من المقرر نشر كتاب بعنوان “السيطرة على الوباء من خلال التعلم الرياضي والآلي”، وهو مقبول للنشر من قبل الناشر الأكاديمي الدولي (منشوراتIGI) والكتاب سوف يكون متاحا على شبكة المعلومات العالمية الانترنت في نهاية هذا العام2021م.
تطوير قناع ذكي
وعن أهداف المشروع قال الدكتور ابراهام فارغيز: إن المشروع البحثي الذي تم تمويله من وزارة التعليم العالي والبحث العلمي والابتكار هدف إلى تطوير قناع ذكي يمكنه مراقبة درجة حرارة الأشخاص القريبين، وكذلك قياس المسافة المطلوبة للحفاظ على مسافة آمنة للأشخاص القريبين الذين نتحدث معهم، وتطوير نموذج رياضي بمعايير مختلفة يناسب عدد الحالات المصابة / حالات الوفاة فيما يتعلق بالبيانات المتاحة والمراحل السريرية المختلفة مثل الخفيفة والمتوسطة والشديدة المتعلقة بالبيانات المتاحة وطنيا عن عدد المصابين بفيروس كوفيد١٩، بالإضافة إلى تطوير تطبيق ويب قائم على التعلم الآلي (machine learning) للتحقق من صحة النتيجة السريرية التي ستحدد القبول المحتمل في وحدات العناية المركزة للحالات المؤكدة مختبريا.
وحول فكرة المشروع قال الدكتور ابراهام: تعتبر النمذجة الرياضية دائمًا في المقدمة لفهم وتقديم وصف مناسب حول انتقال أي مرض، وفي هذا العمل البحثي، قمنا بصياغة نموذج تجزئة حتمي بما في ذلك مراحل مختلفة من العدوى، مثل المعتدل ، والحاد والحرج لدراسة انتشار الفيروس، وتقدير معطيات النموذج من خلال ملاءمة النموذج مع البيانات المبلغ عنها حسب إحصائيات وبيانات الجائحة في السلطنة، وأضاف: تم تقدير بيانات الانتقال المختلفة بالإضافة إلى بيانات الانتقال خلال الفترة من 4 يونيو إلى 26 أكتوبر 2020 بناءً على المعطيات المقدرة الحالية، من المتوقع أيضًا أن يتم توقع حجم الوباء لمدة 50يومًا آخر، حيث يتم إجراء تحليل الحساسية لتحديد معطيات النموذج الرئيسية، باستخدام حساب رقم الاستنساخ الأساسي المقابل المتضمنة طريقة مصفوفة الجيل التالي (NGM).
آلية عمل القناع الذكي
وفيما يتعلق بتصميم القناع الذكي وآلية عمله، أجاب الدكتور ابراهام بالقول: يعتبر القناع الذكي درعا لعرقلة الأوساخ أو الملوثات الأخرى المتراكمة على القناع أو على الوجه، كما أنه يعطي مزيدًا من الأمان والمسافة الصحية، ولقد طورنا أداة إلكترونية من شأنها أن تساعد في فحص الشخص للحفاظ على مسافة ودرجة حرارة أكثر أمانًا لتحديد فرص احتمالية إصابة هذا الشخص بـالفيروس أم لا، حيث يستخدم الجهاز خاصية الاستشعار بالموجات فوق الصوتية لقياس المسافة بين الأشياء، كما أن قناع الوجه يعمل كأداة أمان إضافية للمستخدم لمنع التعرض للأوساخ أو سوائل الجسم المتناثرة من الاخرين خلال العطاس أو الكحة أو أي فيروس يحمل جزيئات في الهواء تلامس وجه المستخدم، وأيضًا لتمديد إعاقة ترسب هذه الملوثات على قناع الوجه دون التسبب في أي مشكلة في رؤية المستخدم الطبيعية، ويمكن إعادة استخدام كل من القناع الذكي والواقي البلاستيكي بعد تنظيفهما بالمطهرات حتى باستخدام الصابون أو الكحول الشائع الاستخدام، وتجفيفهما جيدًا، حيث يفضل أن يكون ذلك تحت أشعة الشمس، أو بالأشعة فوق البنفسجية لمزيد من التعقيم، حيث أن الأداة الإلكترونية هي الميزة الخاصة للقناع التي تجعله أكثر ذكاءً، والأداة الإلكترونية هي عبارة عن جهاز استشعار ذكي متين ومدمج مصمم خصيصًا يساعد على فحص الشخص من مسافة آمنة تبلغ من واحد الى ثلاثة متر، مما يساعد في تحليل الطيف الحراري للجسم وتحليل الأعراض المكتسبة للشخص، وما إذا يمكن أن يتأثر هذا الشخص بفيروس كوفيد أم لا، وتعمل أداة تحليل الطيف الحراري على تدفق البيانات إلى شاشة محمولة أو يمكن توصيلها بأي نظام كمبيوتر لرؤية البيانات مرئيا.