"واي فاي" يراقب صحة قلبك بدقة مذهلة.. ما القصة؟

طوّر باحثو جامعة كاليفورنيا، سانتا كروز، نظاما ثوريا يحوّل إشارات "واي فاي" إلى وسيلة لقياس نبضات القلب بدقة تضاهي الأجهزة الطبية، دون الحاجة إلى أدوات تشخيصية باهظة، حسبما ذكرت روسيا اليوم. 

ويعتمد النظام الجديد، الذي يحمل اسم Pulse-Fi، على تحليل التغيرات الدقيقة في إشارات "واي فاي" أثناء مرورها بجسم الإنسان، حيث تؤثر نبضات القلب على هذه الإشارات بشكل يمكن رصده باستخدام خوارزميات تعلم آلي متقدمة.

وأظهرت دراسة تجريبية أن نظام Pulse-Fi قادر على قياس معدل ضربات القلب بدقة تصل إلى هامش خطأ لا يتجاوز نصف نبضة في الدقيقة، وذلك خلال خمس ثوان فقط من معالجة الإشارة. وشملت التجربة 118 مشاركا، وحققت نتائج شبه مطابقة لتلك التي تسجّلها أجهزة المراقبة الطبية التقليدية.

وعندما تمر إشارات "واي فاي" عبر جسم الإنسان، تتغير بسبب امتصاص الأنسجة لها وانعكاسها. وتُحدث نبضات القلب اختلافات دقيقة في هذه الإشارات. واستطاع فريق الباحثين تدريب خوارزميات الذكاء الاصطناعي للتعرّف على هذه التغيرات الدقيقة، باستخدام بيانات حقيقية جُمعت من أجهزة قياس الأكسجين.

ولبناء مجموعة البيانات، أجرى الفريق تجارب داخل مكتبة العلوم والهندسة في الجامعة، حيث تمّت مقارنة تقلبات إشارات "واي فاي" بمعدلات نبضات القلب الفعلية، ما مكّن النظام من التعلم بدقة عالية. كما اختُبر على مجموعة بيانات خارجية لباحثين برازيليين، ما زاد من مصداقيته.

ويتميز هذا النظام بقدرته على العمل بكفاءة في أوضاع مختلفة، سواء كان الشخص جالسا أو واقفا أو مستلقيا أو حتى أثناء المشي، دون أن تتأثر دقة النتائج.

واعتمد الفريق في بناء النظام على أجهزة بسيطة ومنخفضة التكلفة، مثل شرائح ESP32 التي لا يتعدى سعرها 10 دولارات، وألواح Raspberry Pi التي تُباع بحوالي 30 دولارا. وعلى الرغم من بساطة هذه المكونات، أظهر النظام أداء مذهلا.

وأكد الباحثون أن استخدام أجهزة توجيه "واي فاي" تجارية قد يحسّن الأداء أكثر في المستقبل.

وقال نايان بهاتيا، طالب الدكتوراه المشارك في قيادة المشروع مع أستاذة علوم الحاسوب كاتيا أوبرازكا: "تظهر نتائجنا أن النظام يعمل بكفاءة في البيئات اليومية، دون الحاجة إلى إعدادات معقدة أو أجهزة احترافية".

ولا يتوقف طموح الفريق عند قياس نبضات القلب فقط؛ بل يجري حاليا توسيع النظام ليتضمن مراقبة معدل التنفس، ما قد يتيح استخدامه في تشخيص حالات مثل انقطاع النفس أثناء النوم. وتشير النتائج الأولية إلى دقة واعدة في هذا المجال أيضا.

ومن اللافت أن نظام Pulse-Fi أثبت كفاءته في القياس من مسافة تصل إلى 3 أمتار، دون أن تتأثر دقة النتائج، وهو إنجاز لم تكن الأنظمة السابقة قادرة على تحقيقه.

نشرت نتائج الدراسة في وقائع مؤتمر معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات الدولي لعام 2025 حول الحوسبة الموزعة في الأنظمة الذكية وإنترنت الأشياء (DCOSS-IoT).