.جهاز قابل للارتداء قائم على إنترنت الأشياء مع تنبؤ مضمن بمخاطر النوبات الحموية لدى الأطفال

محتوى المقالة الرئيسي

Mohammed Hussein Ghazi
Muhammed Sabri Salim

الملخص

تُعد النوبات الحموية من الحالات العصبية الشائعة لدى الأطفال بعمر ستة أشهر إلى خمس سنوات، وقد تتكرر لدى نسبة من الأطفال، مما يبرز الحاجة إلى وسائل منزلية تساعد مقدمي الرعاية على متابعة عوامل الخطر بصورة مستمرة. يهدف هذا البحث إلى تصميم وتنفيذ والتحقق الأولي من جهاز قابل للارتداء منخفض الكلفة قائم على إنترنت الأشياء للتنبؤ الفوري بمخاطر النوبات الحموية لدى الأطفال. يعتمد النظام المقترح على متحكم ESP32، وحساسَي حرارة من نوع B3950 NTC، وحساس معدل ضربات القلب MAX30102، إضافة إلى بيانات سريرية وديموغرافية يُدخلها مقدم الرعاية، تشمل العمر والجنس والتاريخ العائلي للنوبات الحموية والتعرض لتدخين الأم أثناء الحمل. تُعالج قراءات الحساسات من خلال التحقق من القيم غير الطبيعية وأخذ المتوسطات لتقليل تأثير الضوضاء والحركة، ثم تُدخل إلى نموذج انحدار لوجستي مضمّن داخل البرنامج الثابت لتصنيف مستوى الخطر إلى منخفض أو متوسط أو مرتفع. تُرسل النتائج والتنبيهات إلى واجهة ويب عبر شبكة Wi-Fi لعرض القراءات الفسيولوجية وبيانات الطفل واحتمالية الخطر. دُرّب النموذج واختُبر أولياً باستخدام مجموعة بيانات اصطناعية مكونة من 1200 حالة مبنية على الأدبيات المنشورة، وحقق قدرة تمييز بلغت 0.909 وفق مقياس المساحة تحت منحنى خصائص التشغيل للمستقبل. أظهرت اختبارات النموذج الأولي نجاح عمل منظومة الاستشعار والمعالجة والتنبؤ والإرسال اللاسلكي بصورة متكاملة. ومع ذلك، يتطلب النظام تحققاً سريرياً مستقبلياً باستخدام بيانات حقيقية قبل اعتماده للاستخدام الطبي.

##plugins.themes.bootstrap3.displayStats.downloads##

##plugins.themes.bootstrap3.displayStats.noStats##

تفاصيل المقالة

القسم

Articles

كيفية الاقتباس

Ghazi, M.H. و Salim , M.S. (2026) ".جهاز قابل للارتداء قائم على إنترنت الأشياء مع تنبؤ مضمن بمخاطر النوبات الحموية لدى الأطفال", مجلة الهندسة, 32(10), ص 234–255. doi:10.31026/j.eng.2026.10.11.

المراجع

Al-Obeidi, R.A., 2022. Update study on the risk factors of the first simple febrile seizure in children of Mosul, Iraq. Journal of Pediatric and Neonatal Individualized Medicine, 11(2), P. e110205. https://doi.org/10.7363/110205.

Analog Devices, 2014. MAX30100 Pulse Oximetry and Heart-Rate Monitor Sensor Solution Datasheet. Available at: Official Analog Devices documentation. https://www.analog.com/en/products/max30100.html

Analog Devices, 2016. MAX30105 High-Sensitivity Optical Sensor Datasheet. Available at: Official Analog Devices documentation. www.analog.com/en/products/max30105.html

Analog Devices, 2018. MAX30102 High-Sensitivity Pulse Oximeter and Heart-Rate Sensor for Wearable Health Datasheet. Available at: Official Analog Devices documentation. https://www.analog.com/en/products/max30102.html

Analog Devices, 2019. DS18B20 Programmable Resolution 1-Wire Digital Thermometer Datasheet. Available at: Official Analog Devices documentation. https://www.analog.com/en/products/ds18b20.html .

Analog Devices, 2020. CN-0545: Completely Integrated 0.1°C Thermistor Measurement System Using a Low Power, Precision, 24-Bit Sigma-Delta ADC. Circuit Note. Available at: Official Analog Devices CN-0545 documentation. https://www.analog.com/en/resources/reference-designs/circuits-from-the-lab/cn0545.html

Arduino, 2024. Arduino UNO R3 Documentation. Available at: Official Arduino documentation. https://docs.arduino.cc/hardware/uno-rev3/

Cebada-Fuentes, R., Valladares-Pérez, J., García-García, J.A., and Sánchez-Pérez, C., 2024. Optimized performance pulse oximeter based on the MAX30102 commercial sensor. IFMBE Proceedings, pp. 338–348. https://doi.org/10.1007/978-3-031-49410-9_35.

Cheng, A., Xiong, Q., Wang, J., Wang, R., Shen, L., Zhang, G., and Huang, Y., 2023. Development and validation of a predictive model for febrile seizures. Scientific Reports, 13, 18779. https://doi.org/10.1038/s41598-023-45911-9.

Corrard, F., Cohen, R., Levy, C., Boucherat, M., Béchet, S., Hau, I., and Wollner, A., 2023. The role of fever in febrile seizures: major implications for fever perception. Frontiers in Pediatrics, 11, 1269205. https://doi.org/10.3389/fped.2023.1269205

Corsello, A., Marangoni, M.B., Macchi, M., Cozzi, L., Agostoni, C., Milani, G.P., and Dilena, R., 2024. Febrile seizures: A systematic review of different guidelines. Pediatric Neurology, 155, pp. 141–148. https://doi.org/10.1016/j.pediatrneurol.2024.03.024.

Espressif Systems, 2018. ESP8266EX Datasheet. Available at: Official Espressif documentation. https://documentation.espressif.com/0a-esp8266ex_datasheet_en.html

Espressif Systems, 2025. ESP-IDF Programming Guide for ESP32, Version 5.3.4: GPIO & RTC GPIO. Espressif Systems. Available at: Official Espressif documentation. https://docs.espressif.com/projects/esp-idf/en/stable/esp32/api-reference/ peripherals/ adc/ index.html

Espressif Systems, 2026. ESP32 Series Datasheet, Version 5.3. Espressif Systems. Available at: Official Espressif documentation. https://documentation.espressif.com/esp32_datasheet_en.pdf

Ferretti, A., Riva, A., Fabrizio, A., Bruni, O., Capovilla, G., Foiadelli, T., Orsini, A., Raucci, U., Romeo, A., Striano, P., and Parisi, P., 2024. Best practices for the management of febrile seizures in children. Italian Journal of Pediatrics, 50, 95. https://doi.org/10.1186/s13052-024-01666-1

Garbern, S.C., Mamun, G.M.S., Shaima, S.N., Hakim, N., Wegerich, S., Alla, S., Sarmin, M., Afroze, F., Sekaric, J., Genisca, A., Kadakia, N., Shaw, K., Rahman, A.S.M.M.H., Gainey, M., Ahmed, T., Chisti, M.J., and Levine, A.C., 2024. A novel digital health approach to improving global pediatric sepsis care in Bangladesh using wearable technology and machine learning. PLOS Digital Health, 3(10), P. e0000634. https://doi.org/10.1371/journal.pdig.0000634.

Kazemi, A., Shervin-Badv, R., Fallah, R., Piri, A., Tahernia, L., and Vafaee Shahi, M., 2021. The first febrile seizure: Predisposing factors and recurrence rate. Iranian Journal of Child Neurology, 15(2), pp. 69–76. https://doi.org/10.22037/ijcn.v15i1.15644.

Leung, A.K.C., Hon, K.L., and Leung, T.N.H., 2018. Febrile seizures: an overview. Drug in Context, 7, 212536. https://doi.org/10.7573/dic.212536

Microchip Technology, 2018. MCP9808 ±0.5°C Maximum Accuracy Digital Temperature Sensor Datasheet, Revision B. Microchip Technology Inc. https://www.microchip.com/en-us/product/MCP9808

Mohammed, H.J., 2024. IoT-Based Low-Cost Smart Health Monitoring System using Raspberry Pi Pico W and Blynk Application. Journal of Engineering, 30(07), pp. 90–108. https://doi.org/10.31026/j.eng.2024.07.06

Orpa, T.H., Ahnaf, A., Ovi, T.B., and Rizu, M.I., 2022. An IoT based healthcare solution with ESP32 using machine learning model. In: 2022 4th International Conference on Sustainable Technologies for Industry 4.0, Dhaka, Bangladesh. IEEE. https://doi.org/10.1109/STI56238.2022.10103231.

Park, P., Lee, W., and Cho, S., 2023. An Adaptive Filter Based Motion Artifact Cancellation Technique Using Multi-Wavelength PPG for Accurate HR Estimation. IEEE Transactions on Biomedical Circuits and Systems, 17(5), pp. 1074–1083. https://doi.org/10.1109/TBCAS.2023.3315297

Patel, B., Shah, M.M., Suresh, A., Patel, P.N., Patel, P., and Gandhi, S.K., 2023. Evaluation of Febrile Seizures: A Therapeutic Review of Current Modalities. Cureus, 15(12), P. e50947. https://doi.org/10.7759/cureus.50947

Penn, R., and Stafstrom, C.E., 2023. The incidence and prevalence of febrile seizures and febrile status epilepticus. In: Febrile Seizures: New Concepts and Consequences. Elsevier, pp. 3–28. https://doi.org/10.1016/B978-0-323-89932-1.00004-4.

Ridha, S.A., and Younis, M.I., 2025. Design and Implementation of an End-to-End IoT System for Smart Healthcare. Journal of Engineering, 31(10), pp. 109–129. https://doi.org/10.31026/j.eng.2025.10.06

Sawires, R.S., Buttery, J.B., and Fahey, M., 2022. A review of febrile seizures: Recent advances in understanding of febrile seizure pathophysiology and commonly implicated viral triggers. Frontiers in Pediatrics, 9, 801321. https://doi.org/10.3389/fped.2021.801321.

Shen, F., Lu, L., Wu, Y., Suo, G., Zheng, Y., Zhong, X., Wang, X., and Li, H., 2024. Risk factors and predictors of recurrence of febrile seizures in children in Nantong, China: a retrospective cohort study. BMC Pediatrics, 24, 420. https://doi.org/10.1186/s12887-024-04895-9.

Smith, D.K., Sadler, K.P., and Benedum, M., 2019. Febrile seizures: Risks, evaluation, and prognosis. American Family Physician, 99(7), pp. 445–450. https://www.aafp.org/afp/2019/0401/p445

Steinhart, J.S., and Hart, S.R., 1968. Calibration curves for thermistors. Deep-Sea Research, 15(4), pp. 497–503. https://doi.org/10.1016/0011-7471(68)90057-0.

TDK Corporation, 2022. NTC Thermistor General Information: Technical Overview. Available at: Official TDK technical documentation. https://www.tdk-electronics.tdk.com/download/531142/19643b7ea798d7c4670141a88cd993f9/pdf-general-technical-information.pdf

TE Connectivity, 2018. NTC Thermistor Sensor Performance Application Note. TE Connectivity Sensors. Available at: https://www.te.com/content/dam/te-com/documents/sensors/global/te-app-note-ntc-sensor-performance.pdf

Texas Instruments, 2017. LM35 Precision Centigrade Temperature Sensors Datasheet. Available at: Official Texas Instruments documentation. https://www.ti.com/product/LM35

World Famous Electronics, 2012. Pulse Sensor Amped Documentation. Available at: Official Pulse Sensor documentation. https://pulsesensor.com/pages/pulse-sensor-amped-arduino-v1dot1

Xixis, K.L., Samanta, D., and Sharma, S., 2024. Febrile seizure. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island, FL: StatPearls Publishing. Available at: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK448123/

Youden, W.J., 1950. Index for rating diagnostic tests. Cancer, 3(1), pp. 32–35. https://doi.org/10.1002/1097-0142(1950)3:1

المؤلفات المشابهة

يمكنك أيضاً إبدأ بحثاً متقدماً عن المشابهات لهذا المؤلَّف.