ابتكار نظام ذكاء اصطناعي يكتشف الأمراض المزمنة دون تلامس

كشف فريق بحثي في اليابان عن نظام مبتكر يعتمد على الذكاء الاصطناعي، يمكنه الكشف عن ارتفاع ضغط الدم ومرض السكري، من خلال مقطع فيديو قصير لا تتجاوز مدته 30 ثانية. 

ويقوم هذا النظام، المُسجل ببراءة اختراع، بتحليل فيديو لجلد الوجه وراحة اليد، مما يُمكّنه من اكتشاف المؤشرات الصحية بدقة تماثل تلك التي توفرها أجهزة قياس ضغط الدم التقليدية.

وبالإضافة إلى قدرته على تحديد ضغط الدم، أظهرت الدراسة الأولية أن النظام يستطيع الكشف عن وجود مرض السكري بنوعيه الأول والثاني، ما يجعله أداة محتملة للكشف المبكر عن هذه الأمراض المزمنة. 

ويطمح الفريق البحثي إلى تطوير النظام ليكون متاحاً للاستخدام العملي في البيئات الطبية، مما قد يوفر وسيلة سريعة وبدون تلامس للفحص الصحي، خاصة في ظل تزايد الحاجة إلى تقنيات تتيح تجنب التلامس.

يجمع النظام بين كاميرا فيديو عالية السرعة وخوارزمية ذكاء اصطناعي، مما يوفر فحوصات سريعة وغير تلامسية للكشف عن ضغط الدم المرتفع ومرض السكري من النوعين الأول والثاني، دون الحاجة إلى إجراء تحاليل دم أو استخدام أجهزة قياس ضغط الدم التقليدية. 

وسيُعرض هذا الابتكار في جلسات الجمعية الأميركية للقلب والمنعقدة في ولاية شيكاجو، إذ يعمل هذا النظام من خلال كاميرا عالية السرعة؛ تُسجل مقاطع فيديو لجلد الوجه وراحة اليد بمعدل 150 صورة في الثانية. 

ويقوم النظام بتحليل بيانات الطول الموجي للكشف عن موجات النبض التي تعكس تدفق الدم في الجلد، إذ يستخدم خوارزمية ذكاء اصطناعي لاكتشاف ارتفاع ضغط الدم ومرض السكري، من خلال الخصائص المستنتجة من تدفق الدم.

دقة النتائج

وحقق النظام دقة بلغت 94% في اكتشاف ارتفاع ضغط الدم من المرحلة الأولى (وفقاً لتوجيهات الجمعية الأميركية للقلب لضغط الدم 130/80 مم زئبق أو أعلى)؛ مقارنةً بجهاز قياس ضغط الدم المستمر، كما أظهر دقة بنسبة 86% في الكشف عن ضغط الدم المرتفع عند استخدام فيديو لمدة 30 ثانية، و81% عند استخدام فيديو لمدة 5 ثوانٍ.

وأظهر النظام أيضاً دقة بنسبة 75% في تحديد مرضى السكري، مقارنةً بنتائج اختبار السكر التراكمي الذي يقيس مستوى السكر في الدم، ويقول الباحثون إنهم فوجئوا بإمكانية تطبيق خوارزمية تدفق الدم للكشف عن مرض السكري. 

تشمل بعض المضاعفات الرئيسية للسكري؛ الاعتلال العصبي المحيطي، والضعف، والألم، والتنميل في اليدين والقدمين، وأمراض أخرى متعلقة بتلف الأوعية الدموية، ويقول الباحثون إنه من المنطقي أن تكون التغيرات في تدفق الدم علامة مميزة للسكري.

وللكشف عن ارتفاع ضغط الدم، يحتاج النظام إلى تضمين خوارزمية تأخذ في الاعتبار اضطراب النظام القلبي أو ضربات القلب غير المنتظمة. 

في المستقبل، قد يتم استبدال الكاميرا النموذجية التي استخدمها الباحثون لتطوير جهاز استشعار اقتصادي يستخدم فقط الأطوال الموجية الأساسية، ويحتاج إلى بضع ثوانٍ فقط لجمع البيانات؛ وقد يتم إضافة جهاز الاستشعار إلى الهواتف الذكية، أو حتى تثبيته على مرآة يجلس أمامها الشخص لبضع لحظات، مما يجعله قابلاً للإنتاج على نطاق واسع وبتكلفة منخفضة.