قدم الباحث الدكتور جيايان لي من University of Bristol نموذجاً أولياً لحذاء ذكي مزود بحساسات متقدمة، قادر على تحليل طريقة المشي في الوقت الحقيقي والتنبؤ بخطر السقوط. ويُعد هذا الابتكار خطوة مهمة في الوقاية من الإصابات التي تُعد من أبرز المخاطر الصحية التي تواجه كبار السن حول العالم.

فكرة الابتكار ودوافع تطويره

جاءت فكرة هذا المشروع بعد أن لاحظ الباحث عدم استقرار المشي لدى معلمه البالغ من العمر 89 عاماً. وأدرك أن السقوط قد يؤدي إلى مضاعفات خطيرة مثل الكسور وفقدان الاستقلالية. لذلك قرر توظيف خبرته في مجال الإلكترونيات وأشباه الموصلات لإيجاد حل عملي يساعد في الوقاية المبكرة.

نعل ذكي مزود بمئات الحساسات

يتضمن الحذاء نعلًا مبتكراً يحتوي على 254 حساساً دقيقاً، تقوم بما يلي:

قياس توزيع الضغط على القدم.

تسجيل حركة القدم أثناء المشي.

جمع بيانات دقيقة حول التوازن والاستقرار.

وتُنقل هذه البيانات إلى الهاتف الذكي أو الجهاز اللوحي، مما يسمح بمراقبة حالة المستخدم في الحياة اليومية، وليس فقط في البيئات الطبية.

شريحة إلكترونية متطورة لتحليل البيانات

أحد أهم التحديات التقنية كان تطوير شريحة إلكترونية قادرة على قراءة البيانات من جميع الحساسات في وقت واحد. وتحوّل هذه الشريحة المعلومات إلى صورة رقمية توضح:

نقاط الضغط الرئيسية.

الاختلالات في توزيع الوزن.

علامات عدم الاستقرار أثناء الحركة.

كما يتم دمج هذه البيانات مع تحليل حركة المفاصل باستخدام تقنيات الذكاء الاصطناعي، مما يساعد على تقييم خطر السقوط الحالي ومتابعة تغيره مع مرور الوقت.

كفاءة الطاقة وإمكانية الاستخدام الطويل

يمتاز الجهاز باستهلاك منخفض للطاقة، حيث لا تتجاوز قدرة الشريحة 100 ميكروواط، مما يسمح للحذاء بالعمل لمدة تصل إلى ثلاثة أشهر باستخدام بطارية صغيرة دون الحاجة إلى الشحن المتكرر.

خطوات مستقبلية وتحويل الابتكار إلى منتج عملي

يخطط الفريق البحثي لإجراء دراسات سريرية بمشاركة متطوعين للتحقق من فعالية النظام في التنبؤ بالسقوط. وفي حال نجاح هذه المرحلة، سيتم العمل على تحويل التقنية إلى منتج متاح على نطاق واسع وبأسعار مناسبة.

أهمية الابتكار للرعاية الصحية

قد يسهم هذا الابتكار في:

تقليل الإصابات والكسور لدى كبار السن.

تعزيز الاستقلالية وتحسين جودة الحياة.

تقليل تكاليف الرعاية الصحية المرتبطة بالسقوط.

دعم التحول نحو الرعاية الصحية الوقائية.