تشخيص ارتفاع ضغط الدم والسكري بالذكاء الاصطناعي

صحيفة الاتجاه ـ متابعات

تشير التقديرات إلى أن حوالي 1.4 مليار بالغ تتراوح أعمارهم بين 30 و79 عامًا مصابون بارتفاع ضغط الدم، وأن 589 مليون شخص يعانون من داء السكري في جميع أنحاء العالم. ورغم أن ارتفاع ضغط الدم وداء السكري من أبرز عوامل الخطر القابلة للتعديل لأمراض القلب والأوعية الدموية، إلا أن العديد من الحالات لا تزال غير مشخصة. ويعتمد الفحص الحالي على زيارات سريرية مخصصة أو أجهزة قابلة للارتداء، مما يحد من نطاق الوصول إلى السكان.

أجرى باحثون من جامعة طوكيو ومعهد طوكيو للعلوم في اليابان دراسةً حول إمكانية استخدام تحليل الذكاء الاصطناعي لفيديوهات الوجه لتحسين تشخيص ارتفاع ضغط الدم والسكري. وأوضحت مقدمة الدراسة، ريوكو أوشيدا، قائلةً: “هدفنا هو تطوير خوارزمية ذكاء اصطناعي تُمكّن من إجراء فحوصات غير تلامسية في البيئات اليومية للكشف عن الحالات الشائعة في وقت مبكر وعلى نطاق واسع”.

شملت دراسة مستقبلية أحادية المركز 215 مشاركًا، من بينهم مرضى تم تشخيصهم ومتطوعين أصحاء. خضع كل مشارك لتسجيل فيديو قصير وعالي السرعة لوجهه وراحتي يديه باستخدام كاميرا طيفية. حللت خوارزمية تعلم آلي مقاطع الفيديو الفردية واستخرجت بيانات حول ديناميكيات موجة النبض (التي تقيس صلابة الشرايين)، وأنماط تدفق الدم في الجلد، والخصائص الطيفية للون الجلد. كما خضع المشاركون لتقييمات تقليدية لتشخيص ارتفاع ضغط الدم والسكري

كما نُشر سابقًا، تمكنت الخوارزمية من الكشف عن ارتفاع ضغط الدم بدقة 95.0% من خلال تسجيل مدته 30 ثانية باستخدام تحليل موجة النبض لفيديوهات الوجه وراحة اليد. بلغت حساسية الكشف عن ضغط الدم الطبيعي 100.0%، بينما بلغت حساسية الكشف عن ارتفاع ضغط الدم 89.2%. وظلت الدقة عالية عند استخدام فيديو مدته 5 ثوانٍ، حيث بلغت 90.3%.

في بحث جديد، استنادًا إلى أنماط تدفق الدم في الوجه، تمكنت الخوارزمية من اكتشاف مرض السكري بدقة عالية مماثلة: 88.2% من مقطع فيديو مدته 30 ثانية و81.2% من مقطع فيديو مدته 5 ثوانٍ.

يمكن للخوارزمية أيضًا تقدير ضغط الدم من فيديو الوجه فقط، دون الحاجة إلى جهاز قياس ضغط الدم. بلغ متوسط ​​الخطأ المطلق النسبي لضغط الدم الانقباضي 8.6%. بلغ متوسط ​​خطأ الخوارزمية -2.6 ملم زئبق لضغط الدم الانقباضي، وهو ضمن حدود جمعية تطوير الأجهزة الطبية (AAMI) البالغة ±5.0 ملم زئبق، على الرغم من أن خطأ الانحراف المعياري بلغ ±12.0 ملم زئبق، متجاوزًا معيار AAMI البالغ ±8.0 ملم زئبق. ستركز الدراسات المستقبلية على تقليل هذا التباين من خلال مجموعات بيانات أكبر متعددة المراكز وتحسين خصائص الخوارزمية.

وخلص أوتشيدا إلى القول: “لقد نجحت خوارزمية التعلم الآلي لدينا في الكشف بدقة عن ارتفاع ضغط الدم والسكري من خلال تسجيلات فيديو طيفية للوجه لا تتجاوز مدتها 5 ثوانٍ. ونعتزم التحقق من صحة هذه النتائج في مجموعات أكبر تضم فئات سكانية أكثر تنوعًا لدعم تطبيقها في الواقع العملي. وفي حال ثبوت صحة هذه النتائج، فإن هذا النهج غير التلامسي سيمكن من فحص الأفراد في الأماكن العامة – دون الحاجة إلى أجهزة قياس ضغط الدم أو سحب عينات دم أو زيارة عيادة متخصصة – مما يساعد على تحديد الأفراد المعرضين للخطر والذين لولا ذلك لبقوا دون تشخيص وبالتالي دون علاج.”

“من اللافت للنظر أن التقنيات المدعومة بالذكاء الاصطناعي تُسهم في تطوير أدوات فعّالة للوقاية المبكرة من الأمراض”، هذا ما علّق به الأستاذ المشارك نيكو برونينغ، الرئيس المشارك لبرنامج قمة الجمعية الأوروبية لأمراض القلب الرقمية والذكاء الاصطناعي، ورئيس تحرير المجلة الأوروبية لأمراض القلب – الصحة الرقمية . وأضاف: “نظراً لأن هذا النهج سريع وسهل ولا يتطلب تلامساً مباشراً، فإنه يُمكن استخدامه في العديد من الأماكن خارج المستشفيات، مما يمنحه القدرة على الوصول إلى عدد أكبر بكثير من الناس مقارنةً بأساليب الفحص التقليدية. إن الكشف المبكر عن هذه الحالات يعني إمكانية بدء العلاج وتغيير نمط الحياة في وقت أبكر، مما يُساعد على الوقاية من النوبات القلبية والسكتات الدماغية وغيرها من أمراض القلب والأوعية الدموية”.