كيف يكشف الذكاء الاصطناعي عن أمراض القلب الخفية؟

طوّر باحثون أداة ذكاء اصطناعي جديدة، لفحص صور الأشعة المقطعية المُجمّعة سابقًا، وتحديد الأفراد الذين يعانون من ارتفاع مستويات الكالسيوم في الشريان التاجي (CAC).

ومن المعروف أن ارتفاع مستويات الكالسيوم في الشريان التاجي يزيد من خطر الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية.

وقد أظهر بحثهم، المنشور في مجلة نيو إنجلاند الطبية للذكاء الاصطناعي، أن الأداة المسماة AI-CAC تتمتع بدقة عالية وقيمة تنبؤية عالية للنوبات القلبية المستقبلية ومعدل الوفيات خلال عشر سنوات.

وتشير نتائجهم إلى أن تطبيق هذه الأداة على نطاق واسع قد يساعد الأطباء على تقييم مخاطر الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية لدى مرضاهم.

تُجرى ملايين فحوصات التصوير المقطعي المحوسب للصدر سنويًا، غالبًا لأشخاص أصحاء، على سبيل المثال للكشف عن سرطان الرئة.

تفاصيل الدراسة

قال الباحث الرئيسي الدكتور هوغو أيرتس: "تُظهر دراستنا أن معلومات مهمة حول مخاطر أمراض القلب والأوعية الدموية لا تُلاحظ في هذه الفحوصات".

وأضاف: "تظهر دراستنا أن الذكاء الاصطناعي لديه القدرة على تغيير الطريقة التي يمارس بها الأطباء الطب وتمكين الأطباء من التواصل مع المرضى في وقت مبكر، قبل أن يتطور مرض القلب لديهم إلى حدث قلبي".

يمكن لفحوصات التصوير المقطعي المحوسب للصدر الكشف عن رواسب الكالسيوم في القلب والشرايين التي تزيد من خطر الإصابة بنوبة قلبية.

يستخدم المعيار الأمثل لقياس CAC فحوصات التصوير المقطعي المحوسب "المُوَقَّتَة"، التي تتزامن مع ضربات القلب لتقليل الحركة أثناء الفحص.

إلا أن معظم فحوصات التصوير المقطعي المحوسب للصدر التي تُجرى لأغراض سريرية روتينية تكون "غير مُوَقَّتَة".

أدرك الباحثون إمكانية اكتشاف CAC في هذه المسوحات غير المُقيّدة، مما دفعهم إلى تطوير AI-CAC، وهي خوارزمية تعلم عميق لفحص المسوحات غير المُقيّدة وتحديد كمية CAC للمساعدة في التنبؤ بخطر الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية.

وجد الباحثون أن نموذج AI-CAC كان دقيقًا بنسبة 89.4% في تحديد ما إذا كان الفحص يحتوي على CAC أم لا.

بالنسبة لأولئك الذين يعانون من CAC، كانت دقة النموذج 87.3% في تحديد ما إذا كانت النتيجة أعلى أو أقل من 100، مما يشير إلى خطر متوسط ​​للإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية.

كان مؤشر AI-CAC أيضًا قادرًا على التنبؤ بمعدل الوفيات لجميع الأسباب على مدار عشر سنوات - حيث كان لدى المرضى الذين تجاوزت درجة CAC لديهم 400 خطر وفاة أعلى بمقدار 3.49 مرة خلال فترة عشر سنوات مقارنةً بالمرضى الذين بلغت درجة CAC لديهم صفرًا.

من بين المرضى الذين حددهم النموذج بدرجات CAC عالية جدًا (أكثر من 400)، أكد أربعة أطباء قلب أن جميعهم تقريبًا (99.2%) سيستفيدون من العلاج الخافض للدهون.

وقال الباحثون: "إن استخدام الذكاء الاصطناعي لمهام مثل اكتشاف CAC يمكن أن يساعد في تحويل الطب من نهج رد الفعل إلى الوقاية الاستباقية من المرض، مما يقلل من معدلات الإصابة بالأمراض والوفيات وتكاليف الرعاية الصحية على المدى الطويل".