قامت طالبات من التخنيون بتطوير أداة ذكية للتنبؤ بمخاطر الرجفان الأذيني

الرجفان الأذيني هو اضطراب في القلب يمكن أن يؤدي إلى حالات حرجة مثل السكتة الدماغية، وفي النهاية الموت. الذكاء الاصطناعي "يقرأ" سجلات مليون سجل لتخطيط القلب وبمساعدته تمكن الباحثون من اكتشاف العلامات الأولية

كتب شاني بيتون وشينا جندلمان، طلاب الدراسات العليا في كلية الهندسة الطبية الحيوية في التخنيون، خوارزمية تتنبأ بفرص إصابة الشخص المصاب بالرجفان الأذيني في السنوات الخمس المقبلة - وهو اضطراب في القلب يمكن أن يؤدي إلى نتائج حرجة. تم إجراء البحث تحت إشراف الدكتور يواكيم بهار، رئيس الجامعة مختبر الذكاء الاصطناعي في الطب (بالمتر المربع).

الرجفان الأذيني هو اضطراب في ضربات القلب لا يهدد الحياة على الفور ولكنه يزيد بشكل كبير من خطر الإصابة بالسكتة الدماغية والوفاة. من المعروف الآن أن بعض السلوكيات مثل نمط الحياة المستقر والتدخين والسمنة تزيد من خطر الإصابة بالرجفان الأذيني، وبالتالي فإن التحذير من مثل هذا الخطر قد يسمح للشخص باتخاذ تدابير للحد من المخاطر والدخول في روتين متابعة من شأنه أن يساعد في علاج الرجفان الأذيني. تمكين الكشف المبكر عن المشكلة. 

وقام الطلاب بتدريب نظام التعلم العميق (شبكة عصبية متعددة) باستخدام أكثر من مليون سجل لتخطيط القلب لأكثر من 400,000 ألف مريض، وبالتالي أنشأوا آلية للتنبؤ بفرص إصابة الشخص بالرجفان الأذيني في غضون خمس سنوات. ثم قاموا بدمج الشبكة العصبية العميقة مع المعلومات السريرية عن المريض. كان هذا النموذج قادرًا على التنبؤ بشكل صحيح بخطر الإصابة بالرجفان الأذيني في 60% من الحالات، مع الحفاظ على معدل خصوصية مرتفع قدره 95% (أي أن 5% فقط من الأشخاص الذين تم تحديدهم على أنهم أشخاص معرضون للخطر لم يصابوا بالمرض). .

ويقول الدكتور بهار: "لا ننوي استبدال الطبيب البشري، ولكننا نرغب في منحه أدوات أفضل لدعمه في اتخاذ القرارات". تعرف الأدوات الحسابية المتقدمة كيفية معالجة البيانات بشكل أكثر كفاءة ودقة من أي إنسان، ويتيح التعلم العميق تحديد الأنماط التي لم تكن معروفة لنا. على مر التاريخ، تقدم الأطباء من قياس النبض اليدوي إلى سماعة الطبيب ومن هناك إلى تخطيط كهربية القلب، ونعتقد أن تحليل رسم القلب بناءً على التعلم الآلي يعد خطوة مهمة أخرى أدت إلى تحسين جودة التشخيص والوقاية بشكل كبير. 

وفقًا للباحثين، نظرًا لأن تخطيط كهربية القلب هو اختبار روتيني ورخيص نسبيًا، فمن الممكن دمج نموذج التعلم الآلي في الممارسة السريرية وبالتالي تحسين إدارة الخدمات الصحية. سيسمح الوصول إلى مجموعات البيانات الإضافية للخوارزمية بالتحسن تدريجيًا كأداة للتنبؤ بالمخاطر. وعلاوة على ذلك، يمكن تكييف النموذج للتنبؤ بأمراض القلب والأوعية الدموية الأخرى.

أجريت الدراسة بالتعاون مع أنطونيو ريبيرو من جامعة أوبسالا في السويد وغابرييلا ميانا وكارلا موريرا وأنطونيو لويس ريبيرو من جامعة ميناس جيرايس الفيدرالية في البرازيل. تم توفير سجلات تخطيط كهربية القلب والسجلات الطبية الإلكترونية للمرضى من خلال شبكة الصحة عن بعد في ميناس جيرايس، وهو نظام عام للصحة عن بعد يساعد معظم السلطات المحلية في ولاية ميناس جيرايس، البرازيل.

ونشرت الدراسة في مجلة القلب الأوروبية - الصحة الرقمية