تعتمد الساعات الذكية الحديثة على تقنية تُعرف بالقياس الكمي للضوء من خلال التألق الضوئي، أو ما يُعرف اختصارًا بـ PPG، لمراقبة معدل ضربات القلب. الطريقة التي تعمل بها هذه التقنية رائعة فعلاً: حيث تنير أضواء LED خضراء من خلال الجلد وتنسخ التغيرات الدقيقة في تدفق الدم داخل الشعيرات الدموية. ثم تقوم بتحويل كل ذلك إلى أرقام النبض (BPM) التي نراها على معاصمنا. وفقًا لبحث نُشر في مجلة Nature العام الماضي، فإن العلامات التجارية الرائدة تحقق دقة تبلغ حوالي 95٪ عندما يكون الشخص جالسًا دون حركة، وذلك بفضل برامج ذكية تدمج بيانات PPG مع ما يستشعره عُداد التسارع، أي أنها تُرشح بشكل أساسي أي اهتزازات أو حركات قد تشوش القياس. ما يجعل هذه التقنية ذات قيمة كبيرة هو أنها تتيح للأشخاص مراقبة معدل ضربات القلب أثناء الراحة طوال اليوم، ومعرفة شدة التمرين أثناء التمارين الرياضية، وحتى اكتشاف الأنماط المتعلقة بسرعة تعافي الجسم بعد بذل المجهود.
تشير الدراسات المختلفة إلى أن معظم قراءات معدل ضربات القلب خلال النهار تكون دقيقة بنسبة تقارب 90٪، على الرغم من أن الأمور تصبح معقدة أثناء التمارين الشديدة، حيث تتأخر الأرقام عادةً بحوالي 15 إلى 20 ثانية بسبب التداخلات الإشارية. وغالبًا ما يجد الأشخاص ذوو البشرة الداكنة أو أولئك الذين لديهم وشم على المعصم أن أجهزتهم لا تعمل بكفاءة، لأن الحساسات لا تستشعر الإشارات بشكل موثوق على بعض أنواع البشرة. بالنسبة للأغراض الرياضية العامة، تعمل أنظمة PPG من الفئة الاستهلاكية بشكل مقبول، لكنها ليست جيدة بالمرة مقارنة بالمعدات الطبية الحقيقية. فعلى سبيل المثال، اكتشاف الرجفان الأذيني - لا تلتقط الأجهزة القابلة للارتداء العادية هذه الحالة سوى بنسبة 73٪ من الوقت، مقارنة بأجهزة تخطيط كهربية القلب (ECG) المستخدمة في المستشفيات. ولهذا السبب تؤكد الشركات باستمرار أن منتجاتها ليست مخصصة للتشخيص، بل فقط لتوجيه تنبيه للمستخدم إذا بدت إيقاعات قلبهم غير طبيعية.
نظرت دراسة حديثة في 400 شخص يرتدون ساعات ذكية مزودة بتقنية PPG. وقد تمكنت هذه الأجهزة من اكتشاف إيقاعات قلب غير طبيعية قد تشير إلى الرجفان الأذيني بنسبة تصل إلى 84٪ من الوقت عند اختبارها بشكل صحيح. وعندما تلقى المستخدمون إشعارات للتحقق من حالة قلوبهم باستخدام تخطيط كهربية القلب (ECG)، وجد الأطباء انخفاضًا بنسبة 32٪ في الحالات التي كانت غير مُكتشفة على مدى ستة أشهر متواصلة. أصبح النهج المدمج، الذي تقوم فيه الساعات بإجراء فحوصات أولية ثم تحيل الأشخاص للفحوصات الطبية المناسبة، شائعًا في الأجهزة القابلة للارتداء المعتمدة من قبل إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA). ويساعد هذا الأسلوب في اكتشاف المشكلات مبكرًا، لكنه لا يزال يحتاج إلى تأكيد من قبل المتخصصين الطبيين الفعليين، بدلًا من الاعتماد فقط على قراءات الجهاز.
تُحلِّل الأنظمة الذكية طريقة نبض قلب الشخص مقارنةً بالوضع الطبيعي بالنسبة له شخصيًا، ثم تُحدِّد متى تبدأ الأمور في الانحراف وإرسال تحذيرات. وجدت دراسة حديثة أجرتها معهد بونيمون عام 2024 أمرًا مثيرًا للاهتمام أيضًا. حوالي 58 بالمئة من الأشخاص الذين تلقوا هذه الرسائل التحذيرية عبر تطبيقات هواتفهم تواصلوا فعليًا مع الأطباء خلال يوم واحد فقط. معظم الأجهزة الحديثة تتصل الآن مباشرة بقواعد بيانات المستشفيات، وبالتالي يمكن للأطباء الاطلاع على أنماط ضربات القلب التي تم تسجيلها على مدى أشهر دون الحاجة إلى الاعتماد على ذاكرة المرضى في تدوين المعلومات بأنفسهم.
تعمل الساعات التي تحتوي على ميزة تخطيط القلب الكهربائي (ECG) المدمجة من خلال قياس النشاط الكهربائي داخل القلب باستخدام أجهزة استشعار موجودة في الجزء الخلفي من الجهاز وحول الزر الموجود في الأعلى. وعندما يلمس الشخص هذا الزر، فإنه يُكمل الدائرة اللازمة لالتقاط الساعة لأنماط نبض القلب. وقد وافقت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) على هذه الأجهزة بعد اجتيازها متطلبات اختبار صارمة. ووجدت دراسة نُشرت العام الماضي في مجلة كهربية القلب أن هذه الساعات الذكية توافق أجهزة تخطيط القلب القياسية المستخدمة في المستشفيات في حوالي 98 مرة من أصل 100 مرة عند تحديد ضربات القلب غير المنتظمة المعروفة باسم الرجفان الأذيني، عندما يكون الأشخاص جالسين دون حركة.
تتيح قراءات تخطيط القلب (ECG) عند الطلب للمستخدمين التحقق من عدم انتظام ضربات القلب بشكل استباقي. وتشير الأنظمة إلى الموجات غير المنتظمة التي تتماشى مع الرجفان الأذيني، مما يشجع على استشارة طبية في الوقت المناسب. ومع ذلك، لا يمكن للأغلبية العظمى من الأجهزة الاستهلاكية تحديد اضطرابات نظم القلب المعقدة مثل تسرع القلب البطيني بشكل موثوق. وبالتالي، فإنها تعمل بشكل أفضل كأدوات فحص أولي وليس كبديل عن التشخيص السريري.
تعمل أجهزة قياس نبض الأكسجين التي تستخدم تقنية الانعكاس عن طريق إرسال ضوء أحمر وضوء تحت الأحمر عبر الشعيرات الدموية في بشرتنا لتقدير مستويات الأكسجين في الدم، والمعروفة باسم SpO2. يتراوح قراءة معظم الأشخاص بين 95٪ و100٪ خلال النهار، على الرغم من أن الأجهزة الاستهلاكية ليست دائمًا دقيقة تمامًا. فقد تختلف هذه الأجهزة عن أجهزة المراقبة المستخدمة في المستشفيات بنحو 3 إلى 5 نقاط مئوية، خاصة عند حركة الشخص أو إذا كانت لديه بشرة داكنة. في الواقع، الجيل الجديد من هذه الأجهزة يُسجّل بالفعل أنماط تشبع الأكسجين ومعدل التنفس معًا، مما يساعد في تحديد مشكلات مثل انقطاع النفس أثناء النوم أو مستويات الأكسجين المنخفضة ليلاً.
توجد ثلاثة عوامل رئيسية تحد من موثوقية المقاييس المتقدمة:
تحول الساعات الذكية الحديثة المدخلات الحيوية إلى رؤى ذات معنى حول الرفاه من خلال تحليل النوم ومراقبة النشاط. وفقًا لمراجعة عام 2023 في مجال طب النوم مجلة مراجعة طب النوم أفاد 72% من المستخدمين بتحسين جودة نومهم بعد ثلاثة أشهر من التتبع المنتظم.
أصبحت الساعات الذكية جيدةً بدرجة كبيرة في تحديد مراحل النوم لدينا في الوقت الحالي. وعندما تدمج هذه الساعات قياسات تغير معدل ضربات القلب مع تتبع الحركة من أجهزة الاستشعار المُسرّعة، يمكن لمعظم النماذج التخمين الفعلي للمرحلة التي نكون فيها أثناء النوم بدقة تبلغ حوالي 85 إلى 92 بالمئة بالمقارنة مع الاختبارات المعملية المعقدة التي تُعرف باسم البوليسمنوغرافيا، وفقًا لبحث نُشر العام الماضي في مجلة أبحاث النوم. الطريقة التي تعمل بها هذه الساعات مثيرةٌ للاهتمام أيضًا؛ فهي تراقب متى يتباطأ معدل ضربات القلب وتتتبع الحركات الصغيرة طوال الليل لتكوين صورة عن أنماط نومنا. ويساعد هذا في اكتشاف المشكلات التي تحدث خلال مراحل النوم العميقة جدًا (التي تُعرف بـ N3) ونوم حركة العين السريعة (REM) حيث تعالج أدمغتنا الذاكرة، وهي أمور مهمة جدًا بالنسبة لما إذا كنا نشعر بالإرهاق في اليوم التالي أم لا. بل إن بعض الشركات المصنعة الرائدة بدأت حتى بإضافة مستشعرات لدرجة حرارة الجلد الآن، ما يجعل تتبع النوم لديها أكثر دقةً. هذه الميزة الإضافية مفيدة بشكل خاص للأشخاص الذين يعملون في أوقات غير منتظمة أو يسافرون عبر مناطق زمنية مختلفة بانتظام، لأنها تساعدهم على فهم الساعة البيولوجية الداخلية لأجسامهم بشكل أفضل.
يمكن للأجهزة القابلة للارتداء أن تُحذر من علامات مبكرة لانقطاع النفس أثناء النوم من خلال التغيرات المتكررة في تشبع الأكسجين (انخفاض بنسبة 3% في الساعة) ومتلازمة تململ الساقين عبر زيادة تكرار حركة الأطراف، مما يسرّع من تحويل المرضى إلى العيادات بنسبة 34% (تقرير تقنيات الأجهزة القابلة للارتداء، 2024). ومن خلال ربط بيانات النوم مع النشاط النهاري، تقدّم هذه الأجهزة توصيات مخصصة مثل:
تستخدم الموديلات المتطورة وحدات قياس بالقصور الذاتي ذات 9 محاور (IMUs) تحافظ على دقة بنسبة 97% في حساب عدد الخطوات حتى أثناء الأنشطة غير الخطية مثل البستنة أو الرقص ( مجلة IEEE للمستشعرات ، 2023). وتتم تحسين تقديرات حرق السعرات الحرارية باستخدام مدخلات متعددة:
| عامل | التأثير على الحساب |
|---|---|
| سعة تأرجح الذراع | &Plusmn; 12% استهلاك |
| ارتفاع الكسب | +0.5 كيلو سعرة حرارية لكل طابق |
| مناطق معدل ضربات القلب المستمرة | المعادلات الأيضية |
| يدعم هذا النهج الطبقي التخطيط الذكي لللياقة البدنية — مثل الحفاظ على معدل ضربات القلب في المنطقة 2 لمدة 150 دقيقة أسبوعيًا — لتحسين التحمل القلبي الوعائي وتمثيل الدهون. |
تُحاول تقنية الساعات الذكية الجديدة قياس ضغط الدم دون استخدام الإبر، ويعتمد ذلك في الغالب على تحليل إشارات التألّف الضوئي للدم (PPG) ورسم القلب الكهربائي (ECG). وجدت دراسة نُشرت في مجلة npj Digital Medicine العام الماضي أن هذه النماذج الأولية كانت تعاني من أخطاء تتراوح بين 5 إلى 8 مم زئبق عند مقارنتها بأجهزة قياس الضغط التقليدية المستخدمة في المستشفيات، ولكن ذلك كان فقط عندما يكون الشخص جالسًا دون حراك. أما عند بدء الحركة، تصبح الأمور معقدة؛ إذ يمكن أن يرتفع الخطأ إلى 15 مم زئبق فقط من المشي. ويُشكل كبار السن تحديًا آخر لأن أوعيتهم الدموية تكون عادة أكثر صلابة، مما يؤدي إلى تشويش القياسات بشكل أكبر. وللتغلب على هذه المشكلة، يعمل المهندسون على دمج أنواع مختلفة من المستشعرات — البصرية والكهربائية — مع استخدام خوارزميات ذكاء اصطناعي متقدمة لمعايرة النتائج وتحسينها لكل الأشخاص بغض النظر عن العمر أو مستوى النشاط.
تُعد أفضل الأجهزة القابلة للارتداء في الوقت الحالي تتبع أشياء مثل درجة حرارة الجلد ليلاً، وتغيرات معدل ضربات القلب، وعادات النوم لتخمين موعد التبويض. تُظهر الاختبارات السريرية أنها تكون دقيقة بنسبة تتراوح بين 70 إلى 85 بالمئة تقريبًا. وجدت بعض الدراسات الصادرة العام الماضي أن دمج قياسات درجة الحرارة القاعدية مع جودة نوم الشخص تجعل التنبؤ بمرحل الدورة الشهرية أفضل بنحو 22 نقطة مئوية مقارنة بالاعتماد فقط على التقويم. ولكن هناك حدود. بالنسبة للنساء اللواتي يعانين من دورات غير منتظمة أو حالات مثل متلازمة تكيس المبايض، لا تعمل هذه الأجهزة بكفاءة، ما يعني أن الأطباء ما زالوا بحاجة إلى أدوات أخرى للتشخيص الصحيح.
وفقًا لدراسة حديثة من جونز هوبكنز عام 2024، فإن معظم الساعات الذكية الموجودة في السوق اليوم ليست معتمدة فعليًا من قبل إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) لأغراض التشخيص الطبي. حوالي ثمانية من كل عشر ميزات صحية تقدمها هذه الأجهزة لم تخضع لإجراءات اعتماد تنظيمية سليمة. ولا تزال هناك مشكلات أيضًا فيما يتعلق بدقة القياسات. على سبيل المثال، غالبًا ما تتعطل قياسات مستويات الأكسجين في الدم أثناء التمارين الشاقة، وغالبًا ما تفشل مراقبة نبض القلب في اكتشاف الدقات غير المنتظمة لدى الأشخاص ذوي البشرة الداكنة. لكن تحليل الاتجاهات الطويلة الأمد يُظهر نتائج واعدة. فقد وجدت دراسة أجرتها عيادة مايو العام الماضي أن نحو 70% من حالات ارتفاع ضغط الدم قد يتم اكتشافها مبكرًا فقط من خلال تتبع أنماط النبض على مدى عدة أشهر. وبالتالي، وعلى الرغم من أنها لا يمكن أن تحل محل زيارات الطبيب، فإن هذه الأجهزة القابلة للارتداء تساعد بالفعل في اكتشاف المشكلات المحتملة قبل أن تتفاقم، وتساهم في إقامة حوارات أفضل بين المرضى ومقدمي الرعاية الصحية حول ما يحدث في أجسامهم يوميًا.
PPG، أو التخطيط الكهربي الضوئي للدورة الدموية، هي تقنية تُستخدم في الساعات الذكية تعتمد على أضواء LED لقياس التغيرات في تدفق الدم من خلال الجلد، وتتيح مراقبة مستمرة لمعدل ضربات القلب.
تستطيع الساعات الذكية المزودة بتقنية PPG اكتشاف الرجفان الأذيني بدقة تتراوح بين 73-84% بالمقارنة مع أجهزة تخطيط كهربية القلب المتخصصة المستخدمة في المستشفيات.
رغم أن الساعات الذكية توفر رؤى صحية قيمة، فهي لا تُعد بديلاً عن أدوات التشخيص الطبية أو استشارات مقدمي الرعاية الصحية المحترفين.
تستخدم الساعات الذكية تغيرات معدل ضربات القلب وبيانات الحركة من مقاييس التسارع لتحديد مراحل النوم بدقة تتراوح بين 85-92% بالمقارنة مع تخطيط النوم المتعدد (polysomnography).
قد تختلف الأجهزة القابلة للارتداء الاستهلاكية من حيث الدقة، حيث تختلف بنسبة حوالي 3-5% عن أجهزة المراقبة المستخدمة في المستشفيات.
أخبار ساخنة2025-10-29
2025-09-10
2025-08-13
2025-07-24
2025-06-21
2025-04-09
EN
