المقدمة تُعد معالجة الإشارات الحيوية (Biomedical Signal Processing) من المجالات الأساسية في هندسة تقنيات الأجهزة الطبية، إذ تعتمد على تسجيل وتحليل الإشارات الناتجة عن النشاط الفسيولوجي لجسم الإنسان، بهدف الحصول على معلومات تساعد في تشخيص الأمراض ومراقبة الوظائف الحيوية. وقد ساهم التطور في الإلكترونيات والمعالجة الرقمية في تحسين دقة الأجهزة الطبية وكفاءتها. أولاً: أنواع الإشارات الحيوية تنتج الإشارات الحيوية عن النشاط الكهربائي والفسيولوجي لأعضاء الجسم، ومن أبرز أنواعها: 1. تخطيط القلب (ECG): يسجل النشاط الكهربائي للقلب ويساعد في الكشف عن اضطرابات النبض. 2. تخطيط الدماغ (EEG): يقيس النشاط الكهربائي للدماغ ويُستخدم في تشخيص بعض الاضطرابات العصبية. 3. تخطيط العضلات (EMG): يسجل النشاط الكهربائي للعضلات ويساعد في تقييم وظائف الأعصاب والعضلات. 4. تشبع الأكسجين (SpO2): يقيس نسبة تشبع الدم بالأكسجين باستخدام أجهزة قياس التأكسج النبضي. ثانياً: المراحل الأساسية لمعالجة الإشارات تمر الإشارات الحيوية بعدة مراحل قبل تحليلها والاستفادة منها، وتشمل: • اكتساب الإشارة (Signal Acquisition): جمع الإشارات باستخدام المستشعرات والأقطاب الكهربائية. • تضخيم الإشارة (Amplification): رفع مستوى الإشارات الضعيفة لتصبح قابلة للمعالجة. • ترشيح الإشارة (Filtering): إزالة الضوضاء والتداخلات الكهربائية غير المرغوب فيها. • التحويل الرقمي (ADC): تحويل الإشارات التناظرية إلى بيانات رقمية. • تحليل الإشارة (Signal Analysis): استخراج الخصائص المهمة للمساعدة في تقييم الحالة الفسيولوجية. ثالثاً: التطبيقات الطبية تُستخدم معالجة الإشارات الحيوية في العديد من الأجهزة الطبية، ومن أهم تطبيقاتها: • أجهزة تخطيط القلب ECG لتحليل النشاط الكهربائي للقلب. • أجهزة مراقبة المرضى Patient Monitors لمتابعة معدل ضربات القلب وتشبع الأكسجين والتنفس. • أجهزة تخطيط الدماغ EEG لتحليل النشاط العصبي. • أجهزة تخطيط العضلات EMG لتقييم النشاط الكهربائي للعضلات. كما تُستخدم برامج مثل MATLAB في محاكاة الإشارات وتصميم المرشحات الرقمية وتحليلها، مما يوفر بيئة تعليمية وعملية لفهم أساسيات معالجة الإشارات الحيوية. الخاتمة تمثل معالجة الإشارات الحيوية أحد أهم التطبيقات التي تجمع بين الهندسة والطب، إذ تسهم في تطوير أداء الأجهزة الطبية وتحسين دقة القياسات والتشخيص. ومع التطور المستمر في المعالجة الرقمية والذكاء الاصطناعي، تزداد أهمية هذا المجال، مما يجعل الإلمام بأساسيات اكتساب الإشارات وتحليلها من المهارات الضرورية لمهندس تقنيات الأجهزة الطبية