تقنية تسمح بتصوير الأوعية الدموية العميقة وتدفق الدم داخلها

وأيضاً القياس الكمّي لاستهلاك الأكسجين

يتميز «PAVT» بقدرته على تصوير اتجاه ومعدل تدفق الدم بشكل أعمق داخل جسم الإنسان (شاترستوك)
يتميز «PAVT» بقدرته على تصوير اتجاه ومعدل تدفق الدم بشكل أعمق داخل جسم الإنسان (شاترستوك)
TT

تقنية تسمح بتصوير الأوعية الدموية العميقة وتدفق الدم داخلها

يتميز «PAVT» بقدرته على تصوير اتجاه ومعدل تدفق الدم بشكل أعمق داخل جسم الإنسان (شاترستوك)
يتميز «PAVT» بقدرته على تصوير اتجاه ومعدل تدفق الدم بشكل أعمق داخل جسم الإنسان (شاترستوك)

يعد فهم ديناميكيات تدفق الدم داخل جسم الإنسان أمراً بالغ الأهمية لتشخيص وعلاج عدد لا يحصى من الحالات الصحية كالنوبات القلبية، ومضاعفات مرض السكري، ونمو الأورام على سبيل المثال لا الحصر.

ومع ذلك، فإن اكتساب نظرة ثاقبة لهذا النظام الحيوي، خصوصاً الأوعية الدموية العميقة والدقيقة، كثيراً ما مثّل تحدياً كبيراً في العلوم الطبية، خصوصاً تلك الأوعية المغروسة بعمق في الجسم.

تستطيع «PAVT» التمييز بين خلايا الدم الحمراء المؤكسجة وغير المؤكسجة لتمكّن من القياس الكمّي لاستهلاك الأكسجين (شاترستوك)

تصوير غير جراحي للأوعية الدموية العميقة

في دراسة رائدة، طور باحثون في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (Caltech) تقنية ثورية تتيح التصوير غير الجراحي للأوعية الدموية العميقة وتدفق الدم داخلها. يمكن لهذا النهج المبتكر، الذي يطلق عليه التصوير المقطعي الضوئي الصوتي (PAVT)، أن يعزز بشكل كبير فهم وعلاج الحالات الصحية المختلفة، حيث يلعب تدفق الدم دوراً محورياً.

على نقيض التقنيات السابقة، يستخدم «PAVT» ضوء الليزر الذي يمتصه الهيموغلوبين في خلايا الدم الحمراء، ما يؤدي إلى انبعاث اهتزازات فوق صوتية منها. تنتقل هذه الاهتزازات إلى سطح الجلد، حيث تلتقطها أجهزة الاستشعار المتصلة بالكمبيوتر لإنشاء صور مفصلة للأوعية الدموية.

طريقة عمل «PAVT»

يحقق «PAVT» دقة عالية من خلال اكتشاف الإشارات الصادرة عن توزيع خلايا الدم الحمراء في أعماق الجسم، ثم تقوم خوارزمية متكاملة بتتبع حركة هذه الخلايا، واستنتاج سرعة واتجاه تدفق الدم. تشبه هذه العملية كيفية مراقبة تدفق حركة المرور باستخدام سرعة الهواتف المحمولة على الطرق السريعة.

ويشير الباحثون إلى أن عدم التجانس في توزيع خلايا الدم الحمراء، والذي يرجع جزئياً إلى الطبيعة الهيكلية للأوعية الدموية، يسهل عملية التصوير. وهي تُقارن بين التقاء الأنهار ذات الصفات المائية المختلفة، حيث يمكن للجداول المختلفة أن تتدفق معاً، ولكنها تظل غير مختلطة لمسافة ما. تحدث هذه الظاهرة أيضاً في الأوردة، حيث ينضم الدم الذي يحتوي على محتويات مختلفة من الأكسجين، ولكنه يبقى غير مختلط فترة من الوقت، ما يسمح لنظام «PAVT» بتتبع مساراتهم المنفصلة.

علاوة على ذلك، فإن قدرة «PAVT» على التمييز بين خلايا الدم الحمراء المؤكسجة وغير المؤكسجة تمكّن من القياس الكمّي لاستهلاك الأكسجين، وهو مؤشر حيوي لعملية التمثيل الغذائي. ويقول ليهونغ وانغ، أستاذ الهندسة الطبية والهندسة الكهربائية في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا إن «هذا يسمح بتحديد كمية استهلاك الأكسجين، وهو مقياس مهم لعملية التمثيل الغذائي»، ما يؤكد الآثار الأوسع لهذه التكنولوجيا.

يرى الباحثون أن هذا الإنجاز يحمل وعوداً هائلة لتطوير التشخيص الطبي للنوبات القلبية ومرضى السكري (شاترستوك)

التعاون بين الهندسة وعلم وظائف الأعضاء

يمثل البحث الذي أجراه ليهونغ وانغ، أستاذ الهندسة الطبية والهندسة الكهربائية في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، قفزة كبيرة إلى الأمام. وتعرض الدراسة المفصلة في مجلة «Nature Biomedical Engineering» إمكانات «PAVT» في تحويل عمليات التشخيص.

هذه الطريقة ليست جديدة تماماً على مختبر وانغ، المعروف بتطوراته في تقنيات التصوير الضوئي الصوتي. ومع ذلك، يتميز «PAVT» بقدرته على تصوير ليس فقط الأوعية الدموية وحالة الأكسجين الخاصة بها، ولكن أيضاً اتجاه ومعدل تدفق الدم بشكل أعمق داخل جسم الإنسان. ويضيف وانغ أنه «الآن يمكن قياس التدفق المتجه، الذي يشير إلى معدل التدفق واتجاهه» معرباً عن دهشته عند رؤية صور تدفق الدم لأول مرة. ويرى الباحث الأميركي أن قدرة التكنولوجيا على التآزر بين الهندسة وعلم وظائف الأعضاء للتغلب على العقبات التي لم يكن من الممكن التغلب عليها سابقاً جديرة بالملاحظة بشكل خاص.

ويضم فريق البحث جوشوا أوليك جيبسون، وهو طالب دراسات عليا في الهندسة الطبية، وأنجول خضريا، باحث مشارك سابق في مرحلة ما بعد الدكتوراه في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا. بتمويل من المعاهد الوطنية للصحة، يحمل هذا الإنجاز وعوداً هائلة لتطوير التشخيص الطبي والعلاج، ما يمهد الطريق لطرق جديدة أقل تدخلاً وأكثر دقة لرصد وفهم الحالات الصحية المختلفة.


مقالات ذات صلة

خلل بسيط في حركة العين قد يشير إلى إصابتك بألزهايمر

صحتك بهدف تكوين صورة بصرية ذات معنى لمشهد ما تقوم أعيننا بسلسلة من الحركات السريعة المنسقة (رويترز)

خلل بسيط في حركة العين قد يشير إلى إصابتك بألزهايمر

تبرز مؤخراً طريقة جديدة للكشف المبكر عن مرض ألزهايمر ترتبط بالاستماع إلى حركة عيون المرضى عبر ميكروفونات في آذانهم.

«الشرق الأوسط» (واشنطن)
صحتك شعار «شات جي بي تي» يظهر أمام شعار شركة «أوبن إيه آي» (رويترز)

هل يساعد «شات جي بي تي» الأطباء حقاً في تشخيص الأمراض؟ الإجابة مفاجئة

يتساءل الكثير من الأشخاص حول ما إذا كان برنامج الدردشة الآلي الذي يعمل بالذكاء الاصطناعي قادراً على مساعدة الأطباء في تشخيص مرضاهم بشكل أفضل.

«الشرق الأوسط» (واشنطن)
صحتك يرفع العلاج الجديد مستويات البروتين في الخلايا الحساسة للضوء بشبكية العين (هارفارد)

علاج جيني يُعيد القدرة على السمع ويعزّز الرؤية

طوّر باحثون بكلية الطب في جامعة «هارفارد» الأميركية علاجاً جينياً للمصابين بمتلازمة «آشر من النوع 1F»، وهي حالة نادرة تسبّب الصمم والعمى التدريجي.

«الشرق الأوسط» (القاهرة)
صحتك تقنيات جديدة لعلاج التهاب الأنف المزمن

تقنيات جديدة لعلاج التهاب الأنف المزمن

كشفت دراسة حديثة أن استهداف العصب الذي غالباً ما يكون مبهماً يؤدي إلى تحسين معدل نجاح العلاج بالتبريد والعلاج بالترددات الراديوية لالتهاب الأنف المزمن.

العالم العربي من داخل مجمع مستشفى شهداء الأقصى بدير البلح في قطاع غزة (أرشيفية - أ.ب)

«أطباء بلا حدود»: مواصلة إسرائيل تدمير النظام الصحي في غزة ستَحرم مئات آلاف السكان من العلاج

حذرت منظمة «أطباء بلا حدود»، اليوم الأحد، من أن مواصلة إسرائيل تدمير النظام الصحي في قطاع غزة ستَحرم مئات آلاف السكان من العلاج الطبي.

«الشرق الأوسط» (غزة)

7 مشاريع تجريبية للذكاء الاصطناعي من «غوغل» يمكنك التعرف عليها الآن

7 مشاريع تجريبية للذكاء الاصطناعي من «غوغل» يمكنك التعرف عليها الآن
TT

7 مشاريع تجريبية للذكاء الاصطناعي من «غوغل» يمكنك التعرف عليها الآن

7 مشاريع تجريبية للذكاء الاصطناعي من «غوغل» يمكنك التعرف عليها الآن

تمنحنا «غوغل» إمكانية الوصول إلى مجموعة متنوعة من الأدوات التجريبية التي لم تصبح منتجات كاملة بعد. وسواء كنت من منشئي المحتوى أو طالباً أو مجرد فضولي بشأن الذكاء الاصطناعي، فهناك شيء يناسب الجميع لاستكشافه.

مشاريع «غوغل»

* «نوتبوك إل إم (NotebookLM)» - مساعد تدوين الملاحظات المدعوم بالذكاء الاصطناعي الذي يساعدك على تحليل وفهم المستندات.

قم بتحميل مواد البحث الخاصة بك، وسيساعدك الذكاء الاصطناعي في إنشاء ملخصات والإجابة عن الأسئلة وتوليد الأفكار.

إنه يشبه إلى حد ما إنشاء دليل دراسي مخصص لك لمواضيع مختلفة. كما يتيح لك إنشاء لمحات صوتية لموادك – أي مناقشات تشبه البث الصوتي يستضيفها صوتان اصطناعيان «غريبان».

والبرنامج مفيد بشكل خاص للطلاب والباحثين والمحترفين الذين يحتاجون إلى معالجة كميات كبيرة من المحتوى المكتوب بكفاءة.

برنامج «تعرف على...»

محادثة طبيعية وموسيقى وصور

*«تعرف على... (...Learn About)» - تستخدم هذه الأداة الذكاء الاصطناعي لمساعدتك في استكشاف وفهم الموضوعات المعقدة من خلال المحادثات الطبيعية.

سواء كنت تتعمق في موضوع جديد أو تصقل معارفك الحالية، فإنها توفر لك تجربة تعليمية مخصصة. ابدأ ببساطة بموضوع تهتم به، وسترشدك عبر تجربة تعليمية تكيفية، إذ إنها تتكيّف مع مستوى معرفتك واهتماماتك أثناء تقدمك.

* «ميوزك إف إكس (MusicFX)» - أداة لإنشاء الموسيقى تعمل بالذكاء الاصطناعي وتسمح لأي شخص بإنشاء مقطوعات موسيقية أصلية من خلال وصف فكرة موسيقية وسماعها تنبض بالحياة.

يمكن للموسيقيين المخضرمين والمبتدئين على حد سواء إنشاء مقطوعات موسيقية فريدة من خلال وصف الأسلوب والمزاج والأدوات التي يريدونها. ثم يقوم الذكاء الاصطناعي بإنشاء الموسيقى بناءً على مواصفاتهم.

* "أميج إف إكس (ImageFX)» - على غرار مولدات الصور الأخرى التي تعمل بالذكاء الاصطناعي، يتيح لك البرنامج إنشاء صور مخصصة من أوصاف نصية.

يتميز بواحدة من واجهات المستخدم الأكثر سلاسة لأدوات إنشاء الصور الموجودة، ما يجعل من السهل إنشاء صور من أوصاف بسيطة مع تقديم خيارات تخصيص كافية لتلبية احتياجات المستخدمين ذوي الخبرة أيضاً.

أبجديات رسومية وعناوين نصّية جذابة

* «جين تايب (GenType)» - مولد خطوط تجريبي يستخدم الذكاء الاصطناعي لإنشاء أبجديات رسومية مخصصة بناءً على مواصفاتك.

يمكن نسخ الحروف المولدة أو تنزيلها بشكل فردي، أو تنزيلها مجموعةً كاملةً في مجلد مضغوط مليء بملفات PNG.

* «تكست إف إكس (TextFX)» - هو مساعد كتابة إبداعي يساعدك على إنشاء وتحرير وتحسين محتوى النص. يمكنه المساعدة في كل شيء من صياغة عناوين جذابة إلى تطوير أفكار قصصية إبداعية.

تقدم هذه الأداة «تأثيرات» مختلفة يمكنك تطبيقها على نصك، مثل تغيير النغمة أو الأسلوب أو التنسيق.

«إليومينت (Illuminate)» - يساعدك، وهو قريب من«نوتبوك إل إم»، على تحويل الموضوعات الجافة المحتملة إلى مناقشات صوتية جذابة يتم إنشاؤها بواسطة الذكاء الاصطناعي تبدو وكأنها حلقات بودكاست قصيرة ترويها أصوات واقعية بشكل مدهش.

ابحث عن موضوع معين أو الصق عنوان URL في ملف PDF وسيقوم بإخراج شيء أكثر قابلية للهضم بالنسبة لك للاستماع إليه.

* مجلة «فاست كومباني»، خدمات «تريبيون ميديا».