نظارات تراقب تعابير الوجه وترصد المؤشرات الصحية

مجسات تتابع نشاط عضلات الوجه قرب العينين والفم

الصورة من «إمتيك لابس»
الصورة من «إمتيك لابس»
TT
20

نظارات تراقب تعابير الوجه وترصد المؤشرات الصحية

الصورة من «إمتيك لابس»
الصورة من «إمتيك لابس»

تسعى شركة «إمتيك لابس» لإنتاج نظارة تشكل الذروة الجديدة للتكنولوجيا الصحية القابلة للارتداء. وبالفعل، طرحت الشركة، ومقرها برايتون في إنجلترا، نظارة جديدة قادرة على استشعار المشاعر البشرية، وتحت اسم «سنس» Sense.

رصد تعابير الوجه

وتحوي النظارة تسعة مجسات بصرية، موزعة عبر الحواف لرصد التغييرات الدقيقة في تعبيرات الوجه، بمستوى دقة يتجاوز 93 في المائة، عند اقترانها ببرنامج «إمتيك» الحالي.

في هذا الصدد، شرح ستين ستراند، الرئيس التنفيذي الجديد للشركة: «إذا تحرك وجهك، يمكننا التقاطه». وبالاعتماد على مثل هذه البيانات التفصيلية، «يمكنك الشروع حقاً في فك شفرة جميع البيانات التفصيلية».

ويمكن لهذه البيانات المستمرة معاونة الأفراد على اكتشاف أنماط محددة في سلوكهم وحالتهم المزاجية، على غرار تطبيقات تعقب النشاطات أو النوم.

وتسعى «إمتيك لابس» (Emteq Labs)، في الوقت الراهن، إلى دفع التكنولوجيا الخاصة بها إلى خارج حدود المختبرات وتحويلها إلى تطبيقات مستخدمة على أرض الواقع. وتنتج الشركة حالياً عدداً ضئيلاً من نظارات «سنس»، ومن المقرر إتاحتها لشركاء تجاريين في ديسمبر (كانون الأول).

ويأتي هذا الإعلان بعد أسابيع فقط من كشف كل من «ميتا» و«سناب» عن نظارات واقع معزز لا تزال قيد التطوير.

إلا أن نظارات «سينس» لا تزال بعيدة عن طور الاستخدام كما يقول ستراند، الذي كان يشغل سابقاً القسم المعني بنظارات الواقع المعزز. ويضيف: «يمكننا لاحقاً طرح نظارات خفيفة الوزن نعتقد أن بإمكانها توفير بعض المزايا الصحية الرائعة حقاً».

الصورة من «إمتيك لابس»
الصورة من «إمتيك لابس»

خفة التصميم وثقل البطاريات

وفي الوقت الذي تتطلب سماعات الواقع المعزز الحالية التي يجري ارتداؤها على الرأس، حزم بطاريات كبيرة لتشغيل الأجهزة، فإن النظارات بطبيعتها تستلزم تصميماً خفيف الوزن.

وعن ذلك، قال ستراند في حديث لمجلة «سبيكترم» الصادرة عن جمعية المهندسين الكهربائيين الأميركية: «تكتسب كل ذرة من الطاقة، وكل ذرة من الوزن أهمية حيوية». جدير بالذكر أن النسخة الراهنة من نظارات «سنس» تبلغ زنتها 62 غراماً، مما يجعلها أثقل قليلاً عن نظارات «راي بان ميتا» الذكية، التي يقدر وزنها بنحو 50 غراماً.

وبسبب القيود التي تفرضها مسألة الوزن، لم تتمكن «إمتيك» من استخدام الكاميرات التي تستهلك الكثير من الطاقة، والتي تستخدم عادة في خوذ الرأس. وفي العادة ومن خلال الكاميرات في تلك الخوذ يجري اكتشاف الحركة عبر النظر في كيفية تغير البكسل بين الصور المتتالية. وتعتبر هذه الطريقة فاعلة، لكنها تلتقط الكثير من المعلومات المكررة، وتستهلك المزيد من الطاقة.

«رؤية الذبابة»

وبدلاً من ذلك، اختار مهندسو النظارات الاعتماد على أجهزة استشعار بصرية، تلتقط بكفاءة «المتجهات» عندما تتحرك النقاط على الوجه بسبب حركة العضلات الأساسية. واستوحى مبتكرو النظارة هذه الفكرة من كفاءة رؤية الذبابة.

في هذا الصدد، قال تشارلز ندوكا، مؤسس شركة «إمتيك»: «يتميز الذباب بفعالية يتعذر تصديقها فيما يخص قياس الحركة. ولهذا السبب تحديداً يعجز المرء عن ضرب هذه الأشياء اللعينة، فهي تتمتع بمعدل التقاط عينات مرتفع للغاية داخلياً».

بوجه عام، يمكن لنظارات الاستشعار التقاط البيانات بمعدل يصل إلى 6 آلاف مرة في الثانية. كما يضيف النهج القائم على المتجهات بعداً ثالثاً إلى عرض الكاميرا النموذجي ثنائي الأبعاد للبكسلات في مستوى واحد.

وتبحث هذه المستشعرات أو المجسات عن تنشيط عضلات الوجه. ولذا فإن المنطقة المحيطة بالعينين مكان مثالي في هذا الصدد. وأوضح ندوكا، الذي يعمل كذلك جراح تجميل في المملكة المتحدة، أنه في حين أنه من السهل قمع الابتسامة أو فرضها على الوجه، فإن النصف العلوي من وجهنا عادة ما يكون مسرحاً للمزيد من الاستجابات اللاإرادية.

ومع ذلك، يمكن للنظارات كذلك جمع معلومات حول منطقة الفم، عبر مراقبة عضلات الخد التي تتحكم في حركات الفك، والواقعة بالقرب من الحافة السفلية للنظارة. بعد ذلك، يجري نقل البيانات، التي جرى جمعها من النظارات، لتمريرها عبر خوارزميات «إمتيك»، من أجل ترجمة بيانات المتجهات إلى معلومات قابلة للاستخدام.

وجبات الطعام والمؤشرات الصحية

بجانب تفسير تعبيرات الوجه، يمكن الاستعانة بـ«سنس» لتتبع عملية تناول الطعام، وهو تطبيق جاء اكتشافه بالصدفة عندما كان أحد مطوري «إمتيك»، يرتدي النظارات في أثناء تناول الإفطار. وعبر مراقبة حركة الفك، تكتشف النظارات متى يمضغ المستخدم طعامه، ومدى سرعة تناوله للطعام. وفي الوقت نفسه، تلتقط الكاميرا الموجهة لأسفل صورة بغرض تسجيل الطعام، وتعتمد على نموذج لغوي ضخم لتحديد ما هو موجود بالصورة.

وفي الوقت الحاضر، تعتمد «إمتيك» على نسخة من نموذج «جي بي تي - 4 GPT - 4» اللغوي الكبير لإنجاز هذه المهمة. ومع ذلك، لدى الشركة خطط لإنشاء خوارزميتها الخاصة في المستقبل. كما أن هناك تطبيقات أخرى، بما في ذلك مراقبة النشاط البدني والوضعية، قيد التطوير.

ويعبر ندوكا عن اعتقاده بأن نظارات «إمتيك» تمثل «تكنولوجيا أساسية»، على غرار الطريقة التي يستخدم بها مقياس التسارع لمجموعة من التطبيقات في الهواتف الذكية، بما في ذلك إدارة اتجاه الشاشة، وتتبع النشاط، وحتى الكشف عن أضرار البنية التحتية.

وعلى نحو مماثل، اختارت «إمتيك» تطوير التكنولوجيا كمنصة عامة لبيانات الوجه لمجموعة من الاستخدامات. على سبيل المثال، يبدي ندوكا حماسه إزاء تطوير أداة لمساعدة المصابين بشلل الوجه. إلا أن الجهاز المتخصص لهؤلاء المرضى سيتسم بتكلفة مرتفعة للوحدة، ولن يكون في متناول المستخدم المستهدف. وعليه، فإن السماح لمزيد من الشركات باستخدام الملكية الفكرية وخوارزميات «إمتيك» من شأنه أن يخفض التكلفة.

وفي ظل هذا التوجه، يتمثل الهدف العام لاستخدامات «سنس» المحتملة في ابتكار تطبيقات صحية. وإذا نظرنا إلى تاريخ الأجهزة القابلة للارتداء، فستجد أن الصحة لطالما شكلت المحرك الأساسي لها.

وقد ينطبق القول ذاته على النظارات. وهنا، أوضح ستراند أن هناك إمكانية لأن تصبح البيانات المتعلقة بالنظام الغذائي والعواطف، «الركيزة التالية لتطبيقات الصحة»، بعد النوم والنشاط البدني.

إلا أنه حتى الآن، لم يتحدد بعد السبيل لتوصيل البيانات إلى المستخدم. ففي بعض التطبيقات، يمكن استخدام النظارات لتوفير ردود فعل في الوقت الحقيقي - على سبيل المثال، عبر الاهتزاز لتذكير المستخدم بإبطاء تناول الطعام. أو يمكن استخدامها من قبل المتخصصين بمجال الصحة فقط لجمع بيانات أسبوع كامل، من داخل المنزل، للمرضى الذين يعانون من حالات صحية.

تفسيرات متفاوتة وخروقات الخصوصية

وتخطط شركة «إمتيك» للعمل مع مقدمي الخدمات من الخبراء لتعبئة المعلومات بشكل مناسب للمستخدمين. في هذا الصدد، قالت فيفيان جينارو موتي، الأستاذة المساعدة بجامعة جورج ميسون، التي تقود مختبر التصميم المرتكز على الإنسان، إن تفسير البيانات يجب أن يجري بعناية. وقد تختلف معاني التعبيرات، بحسب العوامل الثقافية والديموغرافية. وهنا، كما أضافت موتي: «نحن بحاجة إلى الأخذ في الاعتبار أن الناس يستجيبون أحياناً للعواطف بطرق مختلفة». وشرحت أنه في ضوء ضعف التنظيم للأجهزة القابلة للارتداء، من المهم ضمان الخصوصية وحماية بيانات المستخدم. وحرصت موتي على إثارة هذه النقاط ببساطة لأن هناك إمكانات واعدة للجهاز. وعن ذلك، قالت: «إذا انتشرت هذه التكنولوجيا على نطاق واسع، من المهم أن نفكر بعناية في الآثار المترتبة عليها».

بالمثل، ينصب اهتمام إدوارد سازونوف، أستاذ الهندسة الكهربائية والحاسوبية بجامعة ألاباما، الذي طور جهازاً مشابهاً لتتبع النظام الغذائي في مختبره، على مسألة الخصوصية. بالتأكيد وجود كاميرا مثبتة على نظارات «إمتيك» يمكن أن يخلق مشكلات، سواء فيما يتعلق بخصوصية المحيطين بالمستخدم أو المعلومات الشخصية للمستخدم نفسه. وبالنظر إلى أن الكثير من الأشخاص يتناولون طعامهم أمام أجهزة الكومبيوتر أو الهواتف المحمولة، لذا قد تكون البيانات المرئية حساسة.

وعليه، عبر سازونوف عن اعتقاده بأنه من أجل اعتماد تكنولوجيا مثل تلك الخاصة بنظارات «سنس»، يجب أولاً الإجابة عن الأسئلة المتعلقة بسهولة الاستخدام ومخاوف الخصوصية. وأضاف: «إن التكنولوجيا القائمة على النظارات لديها إمكانات مستقبلية عظيمة - إذا نجحنا في استغلالها على النحو الصائب».



ثورة رقمية تقترب من طب الأسنان

نظم مطورة لابتكار وتصميم تركيبات الاسنان
نظم مطورة لابتكار وتصميم تركيبات الاسنان
TT
20

ثورة رقمية تقترب من طب الأسنان

نظم مطورة لابتكار وتصميم تركيبات الاسنان
نظم مطورة لابتكار وتصميم تركيبات الاسنان

شهدت السنوات الأخيرة اهتماماً متزايداً باستخدام التقنيات الرقمية المتقدمة في مجال الرعاية الصحية؛ حيث أصبح الذكاء الاصطناعي والطباعة ثلاثية الأبعاد من الأدوات الأساسية لتعزيز الدقة وتخصيص العلاجات. ولا تكمن قصة هذا التقدم العلمي فقط في الابتكار التقني، بل تمتد لتشمل تحسين نوعية الرعاية المقدمة للمرضى، وتحقيق نتائج أسرع وأكثر فاعلية.

وفي مقالة مهمة للدكتور جورج فرديمان رئيس الأكاديمية العالمية للطباعة ثلاثية الأبعاد في طب الأسنان نُشِرت في 25 مارس 2025 بمجلة منبر طب الأسنان العالمية (Dental Tribune International)، قال إن هذا العام شهد موافقة إدارة الغذاء والدواء الأميركية على 3 أجهزة طباعة ثلاثية الإبعاد بتقنية الذكاء الاصطناعي نتيجةً لأهم 3 بحوث تمت في السنوات الأخيرة ربطت بين الذكاء الاصطناعي والطابعة ثلاثية الأبعاد.

دراسات علمية متميزة

وأدرج أدناه هذه الدراسات الرائدة التي تبرهن على الإمكانات الخارقة لهذه التقنيات في إعادة تشكيل مستقبل طب الأسنان.

• الذكاء الاصطناعي والطباعة ثلاثية الأبعاد: اندماج ثوري. أجرى هذه الدراسة الحديثة فريق من الباحثين بجامعة كولومبيا، بقيادة الدكتور جون ميلر، ونُشرت في مجلة بحوث طب الأسنان Journal of Dental Research في عام 2023. وقد ركزت على كيفية دمج تقنيات الذكاء الاصطناعي، مثل التعلُّم الآلي والشبكات العصبية، مع تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد لتعزيز دقة تصنيع الأطقم السنية والتعويضات المُخصصة.

وأوضح الدكتور جون ميلر في بحثه أن استخدام الذكاء الاصطناعي يسمح بتحليل بيانات المرضى بشكل موسَّع، وتحديد أنماط تشوهات الأسنان والاحتياجات الخاصة لكل مريض. كما قام النظام الذكي بتحويل هذه البيانات إلى نماذج رقمية يمكن تحويلها بسهولة إلى قطع مطبوعة بدقة عالية. وبفضل هذا الاندماج، تم تحقيق نتائج مبهرة في تقليل الأخطاء وتحسين التناسب الوظيفي والجمالي للأطقم السنية، مما يسهم في رفع جودة العلاج وتحسين تجربة المريض.

وتشير النتائج إلى أن هذه الطريقة تُمكِّن الأطباء من تقديم علاجات مخصصة بشكل فعال وسريع، ما يفتح آفاقاً واسعة لعصر جديد في طب الأسنان.

وبعدما كانت عملية صناعة طقم الأسنان تأخذ تقريباً 5 زيارات لطبيب الأسنان و3 أشهر يمكن لهذه التقنية أن تجعلها بزيارتين فقط بينهما أسبوع واحد، وبدقة تصل إلى 99 في المائة.

«نانوألماس» لتصميم تركيبات الأسنان

• تطبيقات الطباعة ثلاثية الأبعاد في تصميم التيجان والجسور وتركيبات زراعة الأسنان. في دراسة نُشرت عام 2022 بالمجلة العلمية مواد الأسنان المتقدمة Advanced Dental Materials، قام فريق بحثي من «معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا»، بقيادة الدكتورة سارة لوبيز، باستكشاف القدرات الجديدة للطباعة ثلاثية الأبعاد في تصميم مواد تركيبات أسنان مبتكرة. ركزت الدراسة على تطبيقات الطباعة في إنتاج مواد متطورة مثل البوليمرات المعززة بجسيمات النانوألماس. وهو نوع من ألماس بحجم النانوميتر ويتميز بتركيبته الكرستالية (البلورية) الماسية صغيرة الحجم، التي تُظهِر قدرة فائقة على تحمل الضغوط وتحقيق توافق حيوي متميز.

أوضحت الدكتورة سارة لوبيز أن استخدام النانوألماس في تعزيز المواد يساهم في تحسين قوة التحمل والمرونة، إضافةً إلى مقاومة التآكل والتلف مع مرور الزمن.

ويُمكّن هذا النهج العلمي الثوري من تصنيع تركيبات أسنان متفوقة من حيث الجودة والشكل والتشابه الدقيق مع الأسنان الطبيعية. كما أشارت الدراسة إلى أن هذه التقنية لا تقتصر على تصنيع الأطقم التعويضية فقط، بل تمتد لتشمل تصنيع التقويمات وأدوات الجراحة التفاعلية التي تُسهم في تسريع عملية الشفاء وتحقيق نتائج طويلة الأمد، مما يُعدّ تحولاً نوعياً في مجال تصميم المواد السنية.

هندسة نسيجية

• الهندسة النسيجية وتجديد الأنسجة باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد.

تأتي الدراسة الثالثة لتسليط الضوء على أحد أكثر التطبيقات طموحاً للطباعة ثلاثية الأبعاد في طب الأسنان، وهو تجديد الأنسجة والهندسة النسيجية. وقد أُجريت هذه الدراسة في جامعة ستانفورد بقيادة الدكتور ألكسندر تشين، ونُشرت في مجلة Regenerative Dentistry عام 2024. وركز البحث على استخدام تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد لتصميم هياكل داعمة تُسهل تجديد أنسجة الفكين والعظام حول الأسنان.

أشار الدكتور ألكسندر تشين إلى أن التطبيق الناجح لهذه التقنية يعتمد على استخدام مواد حيوية متطورة تعمل قالباً لتسهيل نمو خلايا جديدة واستعادة الوظائف الحيوية للأنسجة المتضررة. وقد ساعدت هذه الطريقة الباحثين في تحقيق تقدُّم ملحوظ في علاج حالات فقدان الأسنان والتلف الناتج عن الأمراض المزمنة، مثل التهاب اللثة المتقدم وتآكل العظام.

كما أكد البحث على الإمكانات المستقبلية لاستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد في زراعة الخلايا وتكاملها مع النسيج الطبيعي بشكل يضمن استعادة القدرة الوظيفية والمظهر الجمالي.

مستقبل واعد

تلقي هذه الدراسات الضوء على مستقبل واعد في مجال طب الأسنان؛ حيث تُترجم الأفكار الثورية إلى تطبيقات عملية تغيّر من معايير العلاج التقليدية؛ إذ إن دمج الذكاء الاصطناعي مع تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد يمثل نقلة نوعية في كيفية تصميم وتنفيذ العلاجات السنية، مما يسمح بتخصيص العناية بكل مريض وفق احتياجاته الفردية. كما أن البحث في تصميم المواد السنية المبتكرة وتجديد الأنسجة بواسطة الطباعة ثلاثية الأبعاد يُعدّ خطوة رائدة نحو تحقيق نتائج علاجية أكثر دقة وكفاءة؛ ما يعزز ثقة المرضى في جودة الرعاية الطبية المقدَّمة.

ومع استمرار البحث والتطوير في هذه المجالات، يمكننا أن نتوقع ظهور تقنيات جديدة ومبتكرة تُمكِّن من تحقيق تكامل أكبر بين الطب التقليدي والرقمي، ما يسهم في تقديم حلول علاجية متطورة تجمع بين الحرفية العلمية والابتكار التكنولوجي.

من المؤكد أن هذه الإنجازات ستضع أساساً قوياً لعصر جديد في طب الأسنان؛ حيث تصبح الرعاية المخصصة والسرعة في الإنجاز جزءاً لا يتجزأ من تجربة العلاج.

إن الترابط بين الأبحاث والتطبيقات العملية يعكس مدى أهمية التعاون بين المؤسسات البحثية والجامعات المتقدمة في دفع عجلة التطوير إلى الأمام، لتصبح في النهاية جميعها جزءاً من قصة نجاح علمية ملهمة. وبهذا التكامل بين التقنيات الرقمية والطب الحيوي، يتجلى المستقبل الواعد لتخصص طب الأسنان؛ حيث يُمكن للأبحاث العلمية الدقيقة أن تتحول إلى حلول علاجية مبتكرة تعيد تعريف معايير الرعاية الصحية وجودتها. نماذج رقمية

من البيانات تتحوَّل إلى قطع مطبوعة... و«نانوألماس» لتصميم تركيبات الأسنان