طورت أكسفورد أداة AI للتنبؤ بخطر قصور القلب قبل خمس سنوات

قدّم باحثون من جامعة أكسفورد أداة ذكاء اصطناعي يمكنها تقييم خطر قصور القلب قبل حدوثه بما لا يقل عن خمس سنوات. يعمل النظام على بيانات فحوصات التصوير المقطعي القلبي الروتينية وحسب الدراسة على المرضى في إنجلترا، يتنبأ بهذا الخطر بدقة 86%.

كيف يعمل

يحلل التطوير ليس عضلة القلب نفسها، بل التغييرات في الأنسجة الدهنية حول القلب. ينطلق باحثو أكسفورد من افتراض أن هذا النسيج يعمل كـ"مستشعر" مبكر للمشاكل: عندما يكون القلب ملتهباً أو يفقد تدريجياً وظيفته الطبيعية، تتغير أيضاً بنية وتكوين الدهون المحيطة. على الصور العادية، الطبيب لا يستطيع رؤية مثل هذه الإشارات المجهرية، لكن الخوارزمية يمكنها كشف الأنماط النسيجية وتحويلها إلى تقييم عددي للخطر.

التفصيل المهم هو أن النظام لا يحتاج إلى فحوصات نادرة أو اختبار معقد منفصل. فهو يستخدم بيانات فحوصات التصوير المقطعي القلبي القياسية، التي تُجرى بالفعل في المستشفيات البريطانية للمرضى الذين يعانون من آلام في الصدر ويُشتبه في وجود مشاكل في الشرايين التاجية. تحسب الخوارزمية تلقائياً الخطر المطلق دون إدخال يدوي، ثم تزود الطبيب بإرشادات: من يحتاج إلى مراقبة أقرب، من ينبغي تغيير استراتيجية العلاج له بشكل أبكر، ومن يمكن أن يبقى تحت السيطرة القياسية.

ما أظهرته الدراسة

دربت الفريق النموذج على نتائج التصوير المقطعي مع حذف هويات المرضى من أكثر من 59000 شخص من إنجلترا، ثم اختبرته بشكل منفصل على 13424 مريضاً آخر. في المجموع، شملت الدراسة أكثر من 72000 شخص من تسعة مؤسسات NHS للمستشفيات في إنجلترا، تمت مراقبتهم لمدة عشر سنوات بعد الفحص. تم نشر النتائج في مجلة الكلية الأمريكية لأمراض القلب. سمح هذا التصميم بالتحقق ليس فقط من التوافق مع الحالة الحالية للمريض، بل أيضاً من القدرة الحقيقية للخوارزمية على التنبؤ بتطور قصور القلب بعدة سنوات مقدماً.

• أكثر من 72000 مريض في العينة الإجمالية
• 9 مؤسسات NHS للمستشفيات في إنجلترا
• دقة 86% في التنبؤ بالخطر على مدى خمس سنوات
• أصيب المرضى في المجموعة الأعلى خطراً بالمرض 20 مرة أكثر
• في المجموعة ذات الخطر الأقصى، كانت احتمالية الإصابة بقصور القلب خلال خمس سنوات حوالي 25%

وفقاً للباحثين، المرضى في المجموعة الأعلى خطراً هم من يمكنهم الاستفادة أكثر: غالباً ما يتم اكتشاف قصور القلب لديهم في وقت متأخر جداً، بعد أن يحدث ضرر خطير لعضلة القلب. الآن يحصل الطبيب على تقييم خطر محدد وليس على اشتباه غامض، يمكن استخدامه في تخطيط المراقبة والعلاج. هذا مهم بشكل خاص لحالة يعاني منها أكثر من 60 مليون شخص حول العالم وأكثر من مليون شخص في المملكة المتحدة.

"ستسمح هذه الأداة للأطباء بتقرير أكثر دقة من يحتاج إلى المراقبة الأكثر

كثافة", كما يقول الباحث الرئيسي خارالامبوس أنطونيادس.

مرحلة التنفيذ التالية

فريق أكسفورد يسعى بالفعل للحصول على الموافقة التنظيمية لدمج الأداة في عملية تحليل التصوير المقطعي القياسية في أقسام الأشعة بمؤسسات NHS. الفكرة عملية: عدم إنشاء مسار جديد للمريض، بل إضافة طبقة أخرى من التفسير للفحوصات القائمة بالفعل. وفقاً للباحثين، في المملكة المتحدة وحدها، يتم إجراء حوالي 350000 فحص تصوير مقطعي قلبي سنوياً، لذا حتى التنفيذ الجزئي يمكن أن يزود نظام الرعاية الصحية بتدفق كبير من الإشارات المبكرة.

بشكل منفصل، يعمل المطورون على جعل الخوارزمية قابلة للتطبيق ليس فقط على فحوصات التصوير المقطعي القلبي المتخصصة، بل على أي فحص تصوير مقطعي للصدر يتم إجراؤه لسبب آخر. إذا أصبحت التكيف مع فحوصات الرئة جاهزة بالفعل في الأشهر القادمة، فسيوسع التغطية: يمكن اكتشاف خطر قصور القلب بالصدفة، حتى عندما يتم فحص شخص ما، على سبيل المثال، بسبب مشاكل في التنفس أو كجزء من فحص الرئة.

ما يعنيه هذا

تُظهر مثل هذه الأنظمة إلى أين يتحرك الذكاء الاصطناعي الطبي حقاً: ليس نحو وعود مجردة، بل نحو التكامل مع العمليات السريرية القائمة بالفعل. إذا حصلت أداة أكسفورد على الموافقة ودخلت الممارسة الروتينية، يمكن للفحوصات التصويرية العادية أن تعمل ليس فقط كصورة للشكوى الحالية، بل أيضاً كتحذير مبكر من مرض خطير كان يُكتشف في الغالب في وقت متأخر جداً، بعد دخول المستشفى أو ظهور أعراض واضحة.