أكسفورد تطوّر أداة ذكاء اصطناعي للتنبؤ بفشل القلب قبل خمس سنوات

قدّم علماء من أكسفورد أداة ذكاء اصطناعي يمكنها تقدير خطر الإصابة بفشل القلب قبل ظهوره بخمس سنوات على الأقل. ويعمل النظام على بيانات التصوير المقطعي الاعتيادي للقلب، وبحسب دراسة أُجريت على مرضى في إنجلترا، يتنبأ بهذا الخطر بدقة 86%.

كيف تعمل الأداة

لا يحلل النظام عضلة القلب نفسها، بل التغيرات في النسيج الدهني المحيط بالقلب. وينطلق باحثو أكسفورد من أن هذا النسيج يعمل كـ«مستشعر» مبكر للمشكلات: فعندما يلتهب القلب أو يفقد وظيفته الطبيعية تدريجيًا، تتغير بنية الدهون المحيطة به وتركيبها أيضًا. ولا يستطيع الطبيب رؤية هذه الإشارات المجهرية في الصور المعتادة، أما الخوارزمية فبوسعها التقاط أنماط النسيج وتحويلها إلى تقدير رقمي للخطر.

والتفصيل المهم أن النظام لا يحتاج إلى فحوصات نادرة أو اختبار منفصل معقّد. فهو يستخدم بيانات التصوير المقطعي القلبي القياسي، الذي يُجرى أصلًا في المستشفيات البريطانية للمرضى الذين يشكون من ألم في الصدر ويُشتبه في إصابتهم بمشكلات في الشرايين التاجية. وتحسب الخوارزمية الخطر المطلق تلقائيًا دون إدخال يدوي، ثم تقدّم للطبيب مؤشرًا إرشاديًا: من يجب مراقبته بعناية أكبر، ومن ينبغي تغيير أسلوب علاجه مبكرًا، ومن لا حاجة لنقله إلى رقابة أشد.

ماذا أظهرت الدراسة

درّب الفريق النموذج على نتائج تصوير مقطعي مجهولة الهوية لأكثر من 59 ألف شخص من إنجلترا، ثم اختبره على حدة على 13 424 مريضًا آخرين. وبذلك شملت الدراسة أكثر من 72 ألف شخص من تسع هيئات استشفائية (trusts) تابعة لهيئة الخدمات الصحية الوطنية البريطانية NHS، جرت متابعتهم لمدة عشر سنوات بعد الفحص. ونُشرت النتائج في مجلة Journal of the American College of Cardiology.

وأتاح هذا التصميم التحقق لا من مطابقة النتائج للحالة الراهنة للمريض فحسب، بل من قدرة الخوارزمية الفعلية على التنبؤ بتطور فشل القلب قبل عدة سنوات.

• أكثر من 72 000 مريض في العينة الإجمالية
• 9 هيئات استشفائية تابعة لـ NHS في إنجلترا
• دقة 86% في التنبؤ بالخطر على مدى خمس سنوات
• مرضى الفئة الأعلى خطرًا أصيبوا بالمرض بمعدل أعلى بـ20 ضعفًا
• في فئة الخطر الأقصى بلغ احتمال الإصابة بفشل القلب خلال خمس سنوات نحو 25%

وبحسب الباحثين، فإن مرضى الفئة الأعلى خطرًا قد يستفيدون أكثر من غيرهم: إذ يُكتشف فشل القلب لديهم غالبًا في وقت متأخر جدًا، بعد تضرر عضلة القلب بشكل خطير. أما الآن فيحصل الطبيب على تقدير محدد للخطر بدلًا من شك غامض، ويمكنه استخدامه في تخطيط المتابعة والعلاج. وهذا مهم خصوصًا لحالة يعيش معها أكثر من 60 مليون شخص حول العالم، وأكثر من مليون في بريطانيا.

«ستتيح هذه الأداة للأطباء اتخاذ قرارات أدق بشأن من يحتاج إلى أشد درجات

المراقبة»، يقول قائد الدراسة خارالامبوس أنتونيادس.

المرحلة التالية من التطبيق

يسعى فريق أكسفورد حاليًا للحصول على الموافقة التنظيمية لدمج الأداة في مسار تحليل التصوير المقطعي المعتاد في أقسام الأشعة التابعة لـ NHS. والفكرة عملية: عدم إنشاء مسار جديد للمريض، بل إضافة طبقة تفسير أخرى إلى الفحوصات القائمة. وبحسب الباحثين، يُجرى في بريطانيا وحدها نحو 350 ألف تصوير مقطعي للقلب سنويًا، ولذلك فإن حتى التطبيق الجزئي قد يمنح النظام الصحي تدفقًا كبيرًا من الإشارات المبكرة.

ويعمل المطوّرون بصورة منفصلة على جعل الخوارزمية قابلة للاستخدام لا مع التصوير المقطعي المتخصص للقلب فحسب، بل مع أي تصوير مقطعي للصدر يُجرى لسبب آخر. وإذا كان تكييفها مع التصوير المقطعي للرئتين جاهزًا فعلًا خلال الأشهر المقبلة، فسيتّسع نطاق التغطية: إذ يمكن رصد خطر فشل القلب عرَضًا، حتى حين يُفحص الشخص بسبب مشكلات في التنفس أو ضمن برنامج لفحص الرئتين.

ماذا يعني ذلك

تُظهر مثل هذه الأنظمة الاتجاه الحقيقي للذكاء الاصطناعي الطبي: ليس نحو وعود مجردة، بل نحو الاندماج في المسارات السريرية القائمة. وإذا حصلت أداة أكسفورد على الموافقة ودخلت الممارسة الروتينية، فقد يصبح التصوير المقطعي الاعتيادي أكثر من مجرد صورة لشكوى راهنة، إذ يمكن أن يعمل كإنذار مبكر بمرض خطير كان يُكتشف سابقًا في أغلب الأحيان بعد فوات الأوان، أي عند دخول المستشفى أو ظهور أعراض واضحة.