طلاب يبدعون في تنفيذ نظام طبى منزلي للكشف المبكر عن الأورام
تاريخ النشر: 8th, February 2025 GMT
تابع أحدث الأخبار عبر تطبيق
تمكن طلاب المعهد العالى للهندسة بكفر الشيخ من تطور نظام غير جراحي للكشف المبكر للأورام باستخدام احدث التقنيات الحديثة فى بداية ظهورها للفحص الذاتي اليومي.
ولعب الطلاب دورًا أساسيًا في جميع مراحل تطوير المشروع بدءًا من الفكرة الأولية وصولًا إلى تنفيذ واختبار النظام وقد تميز عملهم بروح الإبداع والابتكار حيث سعوا إلى تصميم نظام منخفض التكلفة غير جراحي وسهل الاستخدام للكشف المبكر عن الأورام مما يوفر بديلاً فعالًا عن الفحوصات الطبية التقليدية.
أكد احمد محمد السيد أبوعكر احد أعضاء المشروع والبالغ من العمر 27 عام أن المشروع يهدف إلى تطوير نظام منزلي مبتكر للكشف المبكر عن أورام الثدي مما يتيح للفرد إجراء فحوصات دورية ذاتية دون الحاجة إلى إجراءات جراحية معقدة .
ويعتمد المشروع على نظام على مصفوفة هوائيات مكونة من أربعة عناصر يتم تغذيتها عبر مصفوفة بتلر (4×4) التي يتحكم فيها نظام مدمج متطور بالإضافة الى إدخال نظام منزلي للكشف والتعرف بشكل يومي على أورام الثدي في حال كانت في بداية ظهورها من خلال مصفوفة هوائيات ذات أربعة عناصر تغذيها مصفوفة بتلر 4 × 4 و يتحكم النظام المدمج المتطور في مدخلات كما إنشاء الإشارة باستخدام مذبذب محلي بتردد 2.45 جيجاهرتز و إرسالها عبر مصفوفة بتلر مما يؤدي إلى فرق طور تدريجي قدره 45 درجة .
ويقول"أبو عكر" هذا النظام باستقبال الإشارة المنعكسة من خلال جهاز استقبال أحادي الاتجاه 2.45 والتقاط الإشارة وتحليلها واكتشاف الورم ليتم تثبيت نظام الإرسال على محرك متدرج يتم التحكم فيه بواسطة نظام مدمج لمزيد من مرونة المسح.
وأضاف أن المشروع يعمل من خلال تصميم نظام تصوير دون استخدام VNA ويعتمد على FPGA لمعالجة الإشارات في الوقت الفعلي حيث يتم إنشاء ساعة القيادة بواسطة FPGA ثم استخدامها لقيادة مولد نبض غاوسي و يتم تعديل النبض المتولد بواسطة المغير ثم يتم بعد ذلك تضخيم هذه الإشارة المعدلة بواسطة مضخم صوت منخفض الضوضاء ويتم إرسالها بواسطة مضاد الإرسال.
واستكمل أن هذا هو جزء الإرسال من نظام التصوير بأكمله الجزء المستقبل يشبه إلى حد كبير الجزء المرسل يتم استقبال إشارة الانتثار بواسطة هوائي الاستقبال ثم يتم تضخيمها بواسطة مضخم صوت منخفض الضوضاء، وبعد ذلك يتم إلغاء تشكيل الإشارات المضخمة ورقمنتها باستخدام محول ADC ثم يتم بعد ذلك إرسال الإشارات الرقمية إلى FPGA للتخزين وأخيرًا يتم نقل الإشارات المجمعة إلى جهاز كمبيوتر لمعالجة الإشارات والتصوير ثم نظام التصوير ويعد هذا المشروع رخيص جدًا وسهل التنفيذ.
وبيّن أن من اكثر المشكلات التى واجهتنا هى أن هناك مسألة أخرى ينبغي أخذها في الاعتبار في العمل المستقبلي وهي المسافة بين الهوائي وطبقة الجلد حيث تتكون آلية عمل النظام فى توليد الإشارة: يتم إنشاء إشارة بتردد 2.45 جيجاهرتز عبر مذبذب محلي ثم يتم إرسالها باستخدام مصفوفة بتلر بفرق طور تدريجي قدره 45 درجة واستقبال وتحليل الإشارة: يتم استقبال الإشارة المنعكسة باستخدام جهاز استقبال أحادي الاتجاه، ثم يتم التقاط البيانات وتحليلها عبر خوارزميات MATLAB المطورة للكشف عن الأورام وتحسين دقة المسح: يتم تثبيت نظام الإرسال على محرك متدرج يتحكم فيه نظام مدمج مما يسمح بمرونة أكبر في عملية الفحص والمسح بنظام تصوير متطور دون الحاجة إلى VNA.
يقترح المشروع تطوير نظام تصوير يعتمد على FPGA لمعالجة الإشارات في الوقت الفعلي حيث يقوم FPGA بتوليد إشارات الساعة اللازمة لقيادة مولد نبض غاوسي ثم يتم تعديل الإشارة المضخمة وإرسالها عبر هوائي الإرسال .
وأجرى فريق العمل والذى يتكون من (احمد محمد السيد ابوعكر -اسلام أشرف للو-احمد جمال مصطفى الشافعي-رامي نشأت نصرالدين-إبراهيم محمد عبدالستار الخالدي-احمد عادل لبيب محمد) اختبارات متعددة للنظام باستخدام عينات مختلفة لمحاكاة الأنسجة البشرية والتأكد من دقة النتائج وقاموا بتحليل البيانات التجريبية ومقارنتها بالنتائج التي تقدمها الفحوصات الطبية التقليدية، مما ساعد في تحسين أداء النظام وزيادة موثوقيتها وعملوا على تحسين كفاءة النظام وتقليل التشويش في الإشارات المستقبلة لضمان دقة أعلى في الكشف .
ويتميز المشروع بنظام منخفض التكلفة وسهل التنفيذ مقارنة بالأنظمة الطبية التقليدية كمايوفر حلاً فعالًا للكشف المبكر عن الأورام ويساهم في زيادة فرص العلاج ويتيح إمكانية الاستخدام المنزلي مما يقلل من الحاجة إلى الفحوصات الطبية الدورية المكلفة من خلال تطوير مجال التصوير الطبي والتكنولوجيا الحيوية لتقدم بديلاً فعالًا غير مكلف عن الأجهزة الطبية التقليدية.
ويتطلب المشروع دراسة إضافية لمسافة الهوائي عن طبقة الجلد لضمان دقة وكفاءة أعلى في التصوير والكشف عن الأورام حيث يعد هذا الابتكار خطوة مهمة نحو استخدام التكنولوجيا المتقدمة في المجال الطبي مما يعزز من إمكانيات الكشف المبكر عن الأورام بوسائل ميسورة التكلفة وسهلة الاستخدام كما انه يعد نظام منزلي غير جراحي للكشف المبكر عن الأورام باستخدام تقنيات الهوائيات ومعالجة الإشارات
يعد الكشف المبكر عن الأورام وخاصة سرطان الثدي من العوامل الرئيسية التي تساهم في زيادة فرص العلاج والنجاة ومع ذلك فإن الطرق التقليدية المستخدمة في الفحوصات الطبية مثل الأشعة السينية (الماموجرام) والرنين المغناطيسي قد تكون مكلفة وغير متاحة بسهولة لجميع الأفراد بالإضافة إلى احتمالية تسببها في بعض الآثار الجانبية ولذلك يهدف هذا المشروع إلى تطوير نظام منزلي غير جراحي للكشف المبكر عن الأورام كما يمكن استخدامه بشكل يومي لمراقبة التغيرات في الأنسجة والكشف عن الأورام في مراحلها المبكرة حيث يعتمد النظام على تقنية مصفوفة الهوائيات التي يتم التحكم بها عبر مصفوفة بتلر 4×4 حيث يتم إرسال الإشارات واستقبالها وتحليلها بواسطة خوارزميات متقدمة في بيئة MATLAB كما يتمتع النظام بمرونة عالية من خلال التحكم في عملية المسح بواسطة محرك متدرج مما يزيد من دقة النتائج وموثوقيتها.
بالإضافة الى التقنيات المستخدمة في المشروع يعتمد النظام المقترح على مجموعة من التقنيات الحديثة التي تسهم في تحقيق تصوير إشعاعي عالي الدقة دون الحاجة إلى فحص سريري مكلف أو تدخل جراحي حيث قام الطلاب بإجراء دراسات وأبحاث مكثفة حول الأنظمة الطبية المستخدمة حاليًا للكشف عن الأورام مع التركيز على التقنيات غير الجراحية.
وحللوا البيانات والمعلومات المتعلقة باستخدام الهوائيات ومصفوفة بتلر في التطبيقات الطبية بهدف فهم كيفية تطبيقها في الكشف المبكر أن الأورام وتصميم النظام الإلكتروني وتحليلها للكشف عن أي تغيرات غير طبيعية في الأنسجة بالإضافة الى مراحل الاختبار والتقييم حيث حرص الطلاب على توثيق جميع خطوات المشروع بدءًا من الأبحاث الأولية وحتى النتائج النهائية وذلك لضمان إمكانية تطوير المشروع مستقبلاً وقاموا بإعداد عروض تقديمية وتقارير علمية لعرض المشروع على الجهات البحثية واللجان العلمية مما ساهم في إبراز أهمية هذا الابتكار في المجال الطبي سعوا إلى التواصل مع المختصين في الهندسة الطبية والإلكترونيات للحصول على ملاحظات تساعدهم في تحسين تصميم النظام وزيادة كفاءته.
ومن المتوقع أن يكون لهذا الابتكار تأثير كبير في تحسين فرص الكشف المبكر عن الأورام مما يسهم في زيادة معدلات الشفاء وتقليل الضغط على المؤسسات الطبية.
كما أن المشروع يفتح الباب أمام المزيد من الأبحاث في مجال استخدام تقنيات الهوائيات في التطبيقات الطبية مما يعزز من دور التكنولوجيا في تطوير الرعاية الصحية.
25d4a406-0366-4c08-bdc6-74eae591a4bd 9874fafb-3f1e-41a9-a259-aa8edd280faa 00 Captureالمصدر: البوابة نيوز
كلمات دلالية: للکشف المبکر عن الأورام الفحوصات الطبیة الکشف المبکر الحاجة إلى غیر جراحی من خلال
إقرأ أيضاً:
اكتشاف أثري تحت الركام.. ما مصير القرى الأثرية بعد سقوط نظام الأسد؟
عثر الأهالي في مدينة معرة النعمان على مدافن رومانية وبيزنطية تعود لأكثر من 2000 عام، وذلك في الحيين الشمالي والجنوبي أثناء إزالة ركام القصف الجوي والمدفعي، وكانت المدينة قد تعرّضت لحملة قصف عنيفة عام 2019، انتهت بتهجير سكانها وتدمير معظم مبانيها، بما في ذلك المتحف الأثري الشهير الذي نُهب بالكامل من قِبل قوات النظام السابق.
بالقرب من المدينة تقع قرى أثرية مثل شنشراح وسرجيلا، وهي مدن رومانية قديمة كانت مقصدا للسياح قبل اندلاع الثورة. غير أن هذه المواقع تحولت خلال السنوات الأخيرة إلى مراكز عسكرية، وتعرضت لعمليات حفر وتخريب للبنى التحتية الأثرية، كما أصبحت ساحة قتال واسعة أدت إلى تدمير أجزاء منها.
اقرأ أيضا list of 2 itemslist 1 of 2من غرناطة إلى تستور.. كيف أعاد الموريسكيون بناء حياتهم في شمال أفريقيا؟list 2 of 2فلسطين في ثلاثة كتب باللغة البرتغالية.. نافذة للقارئ البرازيلي على القضية الفلسطينيةend of listيقول أحمد عنان، مسؤول في دائرة آثار إدلب، في حديث خاص لـ"الجزيرة نت"، إن سوريا تمتلك إرثا حضاريا يمتد لآلاف السنين، وكانت من أبرز مراكز الحضارة في العالم. لكن هذا التراث لم يسلم من التعديات، سواء من قِبل قوات النظام والمليشيات الموالية لها أو نتيجة الفوضى في بعض المناطق.
وأوضح عنان أن العديد من المواقع الأثرية تعرضت للتخريب والنهب، بالإضافة إلى التنقيب العشوائي واستخدام الحجارة الأثرية في البناء وتجريف المواقع لأغراض زراعية، ورغم الظروف الصعبة، واصلت دائرة آثار إدلب جهودها لحماية التراث، من خلال توثيق المواقع وتقييم الأضرار، والتنسيق مع الجهات المحلية لرصد المخالفات ضمن الحرم الأثري.
إعلانوأشار إلى توقيف عدد من المواطنين وكتابة تعهدات بحقهم بعد تعديات على مواقع أثرية، مؤكدا أن العمل يواجه صعوبات كبيرة، أبرزها نقص الكوادر ووسائل النقل بعد فصل معظم العاملين السابقين من قِبل النظام.
تزخر سوريا بعشرات المواقع الأثرية التي تعكس غناها الحضاري والتاريخي، وتعد من أبرز الكنوز الثقافية في العالم، ففي شمال البلاد، تنتشر المدن المنسية، وهي 7 باركات أثرية تعود إلى العصور الرومانية والبيزنطية، خمس منها تقع في محافظة إدلب واثنتان في حلب.
كما تحتضن إدلب مدينة إبلا القديمة، ومتحف معرة النعمان، والجامع الكبير في معرة النعمان، ومتحف إدلب الوطني، إلى جانب معالم المدينة القديمة، وقلعة حارم، والشغر، وسرمدا. أما حلب، فتتميز بقلعتها الشهيرة ومتحفها العريق، إضافة إلى معبد عين دارة قرب عفرين.
وتضم دمشق القديمة معالم فريدة مثل قلعة دمشق، وأسواق الحميدية، وخان أسعد باشا، إلى جانب المدرسة الظاهرية ومتحف الطب. وفي حمص، تبرز قلعة الحصن إحدى أعظم الحصون الصليبية، إلى جانب مسجد خالد بن الوليد.
أما في قلب البادية السورية فتقع آثار تدمر الشهيرة، في حين تحفل محافظات حماة واللاذقية وطرطوس بكنوز مثل قلعة ومتحف مصياف، وأفاميا، وأوغاريت، وقلعة صلاح الدين، وقلعة المرقب، وجزيرة أرواد. كما تزخر المنطقة الجنوبية بمدن تاريخية كبرى مثل بصرى، وشهبا، وماري، ودورا أوروبوس، بينما تنتشر في الشرق قلعة جعبر وسور الرقة، فضلا عن عشرات التلال الأثرية المنتشرة في محافظة الحسكة، التي تعود إلى حضارات موغلة في القدم.
أشار عنان إلى أنه كانت هناك خطة موجودة قبل "التحرير" لإعادة تأهيل متحف إدلب، وتوثيق المواقع باستخدام نظام GIS، وتحديث قانون الآثار. لكن المعارك أعاقت التنفيذ. ومع تعيين وزير جديد للثقافة، وُضعت حماية الآثار ضمن الأولويات، وشاركت وفود من منظمات دولية في جهود الدعم، كما شاركت المديرية العامة للآثار في معارض دولية كإيطاليا.
إعلانودعت المديرية جميع الموظفين السابقين الراغبين بالعودة إلى العمل لترميم الكادر البشري. أما بخصوص القطع المسروقة، فأكد عنان أن سوريا عضو في اتفاقيات دولية تلزم الدول بإعادة الآثار المسروقة، وتعمل المديرية على توثيق المفقودات وتعميمها عبر الإنتربول.
ساهم الفقر والفراغ الأمني في انتشار التنقيب العشوائي وبيع القطع في السوق السوداء، ما جعل الآثار موردا ماليا لبعض الجماعات المسلحة.
في حديث للجزيرة نت، كشف الباحث ومدير مركز آثار إدلب أيمن النابو عن انتهاكات واسعة طالت المواقع الأثرية، متهما الأجهزة الأمنية والمليشيات بعمليات تهريب منظمة، ومشيرا إلى ضعف أداء المديرية العامة للآثار والمتاحف.
وأوضح أن حماية المواقع قبل الثورة كانت تعتمد على الأجهزة الأمنية وليس المؤسسات الثقافية، ما أدى إلى مركزية مفرطة وغياب الرؤية المهنية. وبعد الثورة، تحولت تلك الأجهزة إلى مليشيات تُعنى بتهريب الآثار تحت أنظار المديرية، التي فقدت صلاحياتها، باستثناء بعض مراكز المدن الكبرى حيث يمكن إثارة الإعلام.
وأشار النابو إلى أن المواقع ذات الشهرة العالمية فقط حظيت باهتمام رسمي، في حين تُركت آلاف المواقع، لا سيما الطينية أو العائدة لفترات الشرق القديم، عرضة للإهمال والنهب. وكشف عن سرقات طالت متاحف حماة وتدمر والرقة، حيث وصلت بعض القطع إلى إدلب ولبنان وحتى متاحف في تل أبيب.
وأكد أن تهريب كل قطعة يعني فقدان جزء من الهوية الوطنية، وأن التنقيبات العشوائية أفرزت مكتشفات مهمة لكنها نُهبت دون توثيق علمي.
وانتقد النابو منظمة اليونسكو التي تعاملت فقط مع النظام بوصفه "الجهة الشرعية"، متجاهلة الفرق العاملة في مناطق المعارضة، مؤكدا أن أغلب مشاريعها اتسمت بالفساد، خاصة تلك التي أشرفت عليها "الأمانة السورية للتنمية".
وختم النابو بالتعبير عن أمله في أن تخرج المديرية العامة للآثار من عباءة النظام السابق، وأن تتبنى رؤية قائمة على المهنية الثقافية والإدارية، لحماية التراث السوري بوصفه هوية وطنية وواجهة مشرفة لسوريا المستقبل.
جدير بالذكر أن هناك محاولات حكومية لتوثيق المواقع والقطع الأثرية رقميا باستخدام تقنيات الواقع الافتراضي والـGIS، بهدف الحفاظ على المعلومات في حال تعرضت المواقع للتدمير الكامل. هذه المبادرات ما زالت في بداياتها، لكنها تمثل أملا في الحفاظ على "الذاكرة الرقمية" للتراث السوري.