كيف تقيس كاميرا هاتفك علاماتك الحيوية؟ شرح تقنية rPPG
تقنية rPPG أو “التخطيط الضوئي للحجم عن بُعد” تقيس علاماتك الحيوية بكاميرا عادية، دون أن يلمس جسمك أي جهاز. مع كل نبضة قلب يتدفق الدم إلى وجهك، فيتغيّر لون بشرتك تغيّرًا لا تراه العين، لكن الكاميرا تلتقطه. ومن هذه الإشارة الصغيرة يستخرج الذكاء الاصطناعي معدل ضربات القلب ومعدل التنفس والتوتر، بل واتجاه ضغط الدم. مع Welltra يستغرق ذلك 50 ثانية فقط أمام هاتفك.
هل هذه تقنية جديدة؟
الفكرة نفسها مستخدمة في المستشفيات منذ عقود. فجهاز قياس النبض الذي يُوضع على إصبعك في العيادة يعمل بالمبدأ ذاته: يُسلّط ضوءًا على الجلد ويقيس كيف يتغيّر حجم الدم مع كل نبضة. الجديد في rPPG أنها تفعل ذلك عن بُعد، بضوء الغرفة وكاميرا الهاتف، وهذا ما أصبح ممكنًا بفضل الذكاء الاصطناعي.
كيف يتم الفحص خلال 50 ثانية؟
- تجلس أمام الكاميرا الأمامية في إضاءة جيدة وتبقى ثابتًا.
- يحدد البرنامج مناطق من الوجه غنية بالأوعية الدموية، مثل الجبهة والوجنتين.
- يرصد التغيّرات الدقيقة في اللون إطارًا بإطار، خاصة في اللون الأخضر الذي يمتصه الهيموجلوبين أكثر من غيره.
- ينقّي الذكاء الاصطناعي الإشارة من أثر الحركة وتغيّر الإضاءة، فتظهر “موجة النبض” نفسها التي يراها الطبيب على شاشات المراقبة.
- تُحلَّل هذه الموجة، فتظهر القراءات على الشاشة خلال ثوانٍ.
ويتم القياس على الهاتف نفسه، فلا تُحفظ صور لوجهك ولا يحتاج الفحص إلى اتصال بالإنترنت.
كيف يُستخرج كل مؤشر من موجة النبض؟
معدل ضربات القلب: يُحسب من عدد النبضات في الدقيقة. وهو أقوى قياسات rPPG وأكثرها دقة، وقد حصلت التقنية التي تعتمد عليها Welltra على تصريح إدارة الغذاء والدواء الأمريكية FDA 510(k) لقياس معدل ضربات القلب من الفيديو.
معدل التنفس: كل نفَس يغيّر إيقاع النبض بشكل بطيء ومنتظم، ويرصد البرنامج هذا الإيقاع ليحسب عدد الأنفاس. وهو أيضًا مبني على تقنية حاصلة على تصريح FDA 510(k)، بدقة ضمن نفَسين في الدقيقة في الاختبارات
تغيّر معدل ضربات القلب والتوتر: القلب السليم لا ينبض كالساعة، بل تتفاوت المسافات بين النبضات قليلًا. وهذا التفاوت يعكس حالة الجهاز العصبي، فينخفض مع التوتر والإرهاق ويرتفع مع الراحة واللياقة.
ضغط الدم: هنا تظهر قوة الذكاء الاصطناعي. فموجة النبض لا تحمل عدد النبضات فقط، بل تحمل شكلها أيضًا. عندما يرتفع الضغط وتصبح الشرايين أكثر صلابة، تتغيّر سرعة ارتفاع الموجة وشكل انخفاضها وتوقيت وصولها إلى مناطق مختلفة من الوجه. تدرّبت نماذج الذكاء الاصطناعي على آلاف القراءات المأخوذة بالتزامن من الكاميرا وجهاز الضغط التقليدي، فتعلّمت الربط بين شكل الموجة وقيمة الضغط، مع مراعاة عوامل مثل العمر والطول والوزن.
ما مدى دقة قياس ضغط الدم بالكاميرا؟
التقدم في هذا المجال سريع. في دراسة مختبرية مستقلة نُشرت عام 2024 لتقنية مماثلة، بلغ متوسط الفرق بين الكاميرا وجهاز الضغط 6.5 ملم زئبق للضغط الانقباضي و0.4 ملم زئبق فقط للضغط الانبساطي (JMIR Cardio). وهذه أرقام متوسطة، إذ تختلف الدقة من شخص لآخر، ولهذا تهم المعايرة.
المعايرة تصنع الفرق. يمكنك معايرة Welltra بقراءة واحدة من جهاز الضغط المنزلي. بعدها يقارن النظام قراءاتك بنقطة البداية الخاصة بك أنت، فيصبح أدق في متابعة التغيّر لديك.
وأهم ما يجب معرفته: قيمة قياس الضغط بالكاميرا في الاتجاه وليست في الرقم الواحد. فحص أسبوعي لمدة 50 ثانية يكشف بوضوح إن كان ضغطك يرتفع مع الوقت، بينما يبقى جهاز الضغط في الدرج. ولهذا تعرض Welltra ضغط الدم كمؤشر للعافية، وعندما يشير الاتجاه إلى الارتفاع تنبّهك للتأكد بجهاز الضغط ومراجعة الطبيب. وهذا بالضبط ما ينقذ الأرواح، لأن أكثر من نصف المصابين بارتفاع الضغط في منطقتنا لا يعرفون أنهم مصابون أصلًا (Lancet Global Health).
ما الذي يؤثر في دقة الفحص؟
- الإضاءة: ضوء أمامي متساوٍ هو الأفضل. تجنّب الضوء القوي من الخلف.
- الثبات: الحركة والكلام أثناء الفحص يشوّشان الإشارة.
- الراحة قبل الفحص: اجلس دقيقة بهدوء، كما تفعل قبل قياس الضغط بالجهاز.
- تكرار الفحص في وقت ثابت: الفحص في نفس الوقت كل أسبوع يجعل المقارنة أوضح.
لماذا يغيّر هذا الرعاية الصحية؟
لأن الفحص الذي لا يحدث لا يكتشف شيئًا. الجهاز الذي يحتاجه الناس لفحص صحتهم موجود بالفعل في جيوبهم. لا شيء يُشحن أو يُلبس أو يُشترى، ولا موعد في عيادة. وهذا يفتح الباب أمام:
- الأسر: متابعة صحة الوالدين المسنين يوميًا من المنزل.
- الأطباء: رؤية العلامات الحيوية أثناء الاستشارة عن بُعد، وتنبيه تلقائي عند خروج القراءات عن النطاق المحدد.
- أصحاب العمل وشركات التأمين: فحص آلاف الأشخاص بسرعة ودون معدات.
- الصيدليات والعيادات: فحص أولي سريع قبل الاستشارة.
الأسئلة الشائعة
ما هي تقنية rPPG؟ تقنية تقيس العلامات الحيوية من التغيّرات الدقيقة في لون البشرة مع كل نبضة قلب، باستخدام كاميرا عادية والذكاء الاصطناعي.
هل يمكن قياس ضغط الدم بكاميرا الهاتف؟ نعم، كمؤشر للعافية يُظهر اتجاه ضغطك مع الوقت. وتزداد دقته بالمعايرة بجهاز الضغط المنزلي. وللتشخيص يُعتمد دائمًا على جهاز الضغط والطبيب.
هل التقنية معتمدة؟ تقيس Welltra معدل ضربات القلب ومعدل التنفس بتقنية حاصلة على تصريح FDA 510(k). أما ضغط الدم والمؤشرات الأخرى فهي مؤشرات للعافية.
هل الفحص آمن؟ نعم. الكاميرا تسجّل فقط، ولا شيء يلمس جسمك، ولا تُحفظ صور لوجهك.
كم يستغرق الفحص؟ 50 ثانية.
هل يؤثر لون البشرة في النتيجة؟ قد يؤثر، لأن البشرة الداكنة تمتص ضوءًا أكثر. ولهذا تُدرَّب النماذج الجيدة على ألوان بشرة متنوعة، وهذا مهم لسكان العالم العربي.
تقيس Welltra معدل ضربات القلب ومعدل التنفس بتقنية حاصلة على تصريح FDA 510(k). أما القراءات الأخرى، ومنها ضغط الدم، فهي مؤشرات للعافية ولا تغني عن التشخيص الطبي المتخصص.
