ليزر بالذكاء الاصطناعي يقرأ نبضات القلب قد يستبدل السماعات الطبية

الاختراع الجديد الذي يمكن وضعه في المنزل يعد بتغيير الطريقة التي نراقب بها صحتنا

السماعات الطبية اختُرعت في أوائل القرن التاسع عشر على يد الجراح الفرنسي رينيه لينيك (رويترز)
السماعات الطبية اختُرعت في أوائل القرن التاسع عشر على يد الجراح الفرنسي رينيه لينيك (رويترز)
TT

ليزر بالذكاء الاصطناعي يقرأ نبضات القلب قد يستبدل السماعات الطبية

السماعات الطبية اختُرعت في أوائل القرن التاسع عشر على يد الجراح الفرنسي رينيه لينيك (رويترز)
السماعات الطبية اختُرعت في أوائل القرن التاسع عشر على يد الجراح الفرنسي رينيه لينيك (رويترز)

طوّر العلماء كاميرا مع ليزر يمكنها قراءة نبضات قلب الشخص عن بُعد، وتحديد العلامات التي تشير إلى أنه قد يعاني من أمراض القلب والأوعية الدموية، وفقاً لصحيفة «الغارديان».

ويقول باحثون في جامعة غلاسكو في المملكة المتحدة إن النظام - الذي يستغل الذكاء الاصطناعي والتقنيات الكمومية - يمكن أن يغير الطريقة التي نراقب بها صحتنا.

وقال البروفسور دانييلي فاتشيو من مركز الأبحاث المتقدمة بالجامعة: «يمكن وضع هذه التكنولوجيا في مراكز التسوق حيث يحصل الناس على قراءة سريعة لنبضات القلب، التي يمكن بعد ذلك إضافتها إلى سجلاتهم الطبية عبر الإنترنت».

وتابع: «يمكن تركيب أجهزة مراقبة القلب بالليزر في منزل الشخص كجزء من نظام لمراقبة المعايير الصحية المختلفة في البيئة المنزلية». وتشمل الأجهزة الأخرى أجهزة مراقبة لتتبع تشوهات ضغط الدم أو التغيرات الطفيفة في المشية، وهي علامة مبكرة على ظهور مرض ألزهايمر.

أضاف فاتشيو أن مراقبة نبضات قلب الشخص عن بُعد ستكون ذات قيمة خاصة لأن المشاكل - بما في ذلك النفخات أو ضربات القلب السريعة أو البطيئة للغاية - من شأنها أن توفر تحذيراً من تعرضه لخطر الإصابة بسكتة دماغية أو سكتة قلبية.

في الوقت الحاضر، يستخدم الأطباء السماعات الطبية لمراقبة نبضات القلب. تم اختراع سماعة الطبيب في أوائل القرن التاسع عشر على يد الجراح الفرنسي رينيه لينيك، وتتكون من مرنان على شكل قرص، الذي عند وضعه على جسم الشخص، يلتقط الضوضاء التي تحدث في الداخل - ويتم نقلها وتضخيمها عبر الأنابيب وسماعات الأذن إلى الشخص الذي يستمع.

وقال فاتشيو: «يتطلب الأمر التدريب على استخدام سماعة الطبيب بشكل صحيح... إذا تم الضغط بشدة على صدر المريض، فسوف يؤدي ذلك إلى إضعاف إشارات ضربات القلب. وفي الوقت نفسه، قد يكون من الصعب اكتشاف النفخات الخلفية، التي توفر علامات رئيسية للعيوب، التي تحدث خلف نبض القلب الرئيسي».

يتضمن النظام الذي طوره فاتشيو وفريقه كاميرات عالية السرعة يمكنها تسجيل الصور بسرعة ألفي إطار في الثانية. يتم تسليط شعاع ليزر على جلد حلق الشخص، وتستخدم الانعكاسات لقياس مدى ارتفاع وهبوط جلده بالضبط مع توسع الشريان الرئيسي وانقباضه مع دفع الدم عبره.

وتعدُّ هذه الدقة مذهلة، على الرغم من أن تتبع هذه التقلبات الصغيرة لن يكون كافياً لتتبع نبضات القلب. وتحدث حركات أخرى أكبر بكثير على صدر الشخص - من تنفسه، على سبيل المثال - التي من شأنها أن تطغى على الإشارات الصادرة من نبضات قلبه.

وقال فاتشيو: «هذا هو المكان الذي يأتي فيه الذكاء الاصطناعي... نحن نستخدم أنظمة حاسوبية متقدمة لتصفية كل شيء باستثناء الاهتزازات الناجمة عن نبضات قلب الشخص - على الرغم من أنها إشارة أضعف بكثير من الأصوات الأخرى الصادرة من صدره. نعرف مدى تردد نبضات قلب الإنسان، ويركز الذكاء الاصطناعي على ذلك».

ويتيح تحليل الإشارات الناتجة للعاملين في المجال الصحي اكتشاف التغيرات في معدل ضربات القلب - ليس مقابل متوسط إحصائي للسكان، ولكن مقابل السلوك القلبي الخاص بالشخص. وأوضح فاتشيو، الذي أنشأ فريقه شركة ناشئة، LightHearted AI تسعى الآن للحصول على رأس مال استثماري لتطوير أجهزتها، إن هذا يجعل الجهاز لا يقدر بثمن في اكتشاف التغييرات التي قد تحدث في القلب، وتحديد عيوب معينة.


مقالات ذات صلة

الأشخاص الغاضبون «أكثر ميلاً للنجاح»... كيف؟

يوميات الشرق الغضب لا يزال يشكل حافزاً مهماً للنجاح في العالم الحديث (رويترز)

الأشخاص الغاضبون «أكثر ميلاً للنجاح»... كيف؟

كشف أحد علماء الأعصاب أن الأشخاص الغاضبين أكثر ميلاً للنجاح، وقال الدكتور جاي ليشزينر إن الشعور بالغضب قد يكون «محركاً مهماً» للنجاح في العالم الحديث.

«الشرق الأوسط» (لندن)
العالم صورة تحت المجهر الإلكتروني والتي قدمها المعهد الوطني للحساسية والأمراض المعدية في عام 2024 لجزيئات فيروس جدري القردة باللون البرتقالي الموجودة داخل الخلايا المصابة باللون الأخضر (أ.ب)

كندا ترصد أول إصابة بسلالة فرعية من جدري القردة

أكدت وكالة الصحة العامة الكندية أمس (الجمعة) رصد أول حالة إصابة بالسلالة الفرعية 1 من جدري القردة في كندا لدى شخص في مانيتوبا.

«الشرق الأوسط» (مونتريال)
المشرق العربي فلسطيني يحمل طفلة صغيرة مصابة داخل مستشفى كمال عدوان في قطاع غزة (أ.ف.ب)

وزارة الصحة: كل مستشفيات غزة ستتوقف عن العمل خلال 48 ساعة

حذرت وزارة الصحة في قطاع غزة من توقف جميع مستشفيات القطاع عن العمل أو تقليص خدماتها خلال 48 ساعة بسبب نقص الوقود، إذ ترفض إسرائيل دخوله للقطاع.

«الشرق الأوسط» (غزة)
صحتك سمنة البطن مع وزن طبيعي للجسم... مشكلة صحية تستدعي الاهتمام

سمنة البطن مع وزن طبيعي للجسم... مشكلة صحية تستدعي الاهتمام

تعتمد الأوساط الطبية بالعموم في تحديد «مقدار وزن الجسم» على عدد الكيلوغرامات بوصفه «رقماً»

د. حسن محمد صندقجي (الرياض)
صحتك الحياة الخاملة ترفع ضغط الدم لدى الأطفال

الحياة الخاملة ترفع ضغط الدم لدى الأطفال

كشفت أحدث دراسة تناولت العوامل المؤثرة على ضغط الدم، عن الخطورة الكبيرة للحياة الخاملة الخالية من النشاط على الصحة بشكل عام، وعلى الضغط بشكل خاص.

د. هاني رمزي عوض (القاهرة)

الحياة الخاملة ترفع ضغط الدم لدى الأطفال

الحياة الخاملة ترفع ضغط الدم لدى الأطفال
TT

الحياة الخاملة ترفع ضغط الدم لدى الأطفال

الحياة الخاملة ترفع ضغط الدم لدى الأطفال

كشفت أحدث دراسة تناولت العوامل المؤثرة على ضغط الدم، عن الخطورة الكبيرة للحياة الخاملة الخالية من النشاط على الصحة بشكل عام، وعلى الضغط بشكل خاص. وأوضحت أن قضاء وقت من دون حركة كافية لفترة أكثر من 6 ساعات يومياً، يمكن أن يسبب زيادة في ضغط الدم الانقباضي (الخارج من البطين الأيسر- systolic blood pressure) بمقدار 4 ملِّيمترات زئبقية، وذلك في الفترة العمرية من الطفولة، وحتى بداية مرحلة البلوغ.

الخمول ومؤشرات الأمراض

أجريت الدراسة بالتعاون بين جامعتي «بريستول» و«إكستر» في المملكة المتحدة، وجامعة «شرق فنلندا»، ونُشرت في مطلع شهر نوفمبر (تشرين الثاني) من العام الحالي، في مجلة «الهزال وضمور العضلات» (Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle). وأكدت أن النشاط والخمول يلعبان دوراً رئيسياً في تنظيم الضغط؛ حيث يساهم الخمول وعدم الحركة في رفع ضغط الدم، بينما يساهم النشاط البدني الخفيف بشكل يومي في خفض الضغط. وفي الماضي وقبل التقدم التكنولوجي المعاصر، ولأن الأطفال كانوا في نشاط مستمر، كان ارتفاع ضغط الدم من الأمور شديدة الندرة في الأطفال.

قام الباحثون بمتابعة 2513 طفلاً من دراسة خاصة بجامعة «بريستول» على أطفال التسعينات من القرن الماضي، وتمت المتابعة من سن 11 إلى 24 عاماً. وركَّز الباحثون على الأطفال الذين قضوا تقريباً 6 ساعات يومياً من دون أي نشاط يذكر، ثم 6 ساعات يومياً في ممارسة تمارين خفيفة (LPA)، وأخيراً نحو 55 دقيقة يومياً في نشاط بدني يتدرج من متوسط إلى قوي (MVPA)، وبعد ذلك في بداية مرحلة المراهقة والشباب قضوا 9 ساعات يومياً في حالة خمول، ثم 3 ساعات يومياً في التمارين الخفيفة، ونحو 50 دقيقة يومياً في تمارين متوسطة إلى قوية.

تم أخذ عينات دم بعد فترة صيام لعدة ساعات للأطفال بشكل متكرر، لتثبيت العوامل التي يمكن أن تلعب دوراً مهماً في ارتفاع ضغط الدم، مثل قياس مستويات الكوليسترول منخفض الكثافة (LDL)، والكوليسترول عالي الكثافة (HDL)، والدهون الثلاثية (TG)، وأيضاً تم قياس منحنى الغلوكوز لكل 3 شهور (hba1c) في الدم، وكذلك هرمون الإنسولين، ودلالات الالتهاب مثل البروتين التفاعلي سي (C-reactive protein)، وقاموا بقياس معدل ضربات القلب.

بعيداً عن التحاليل الطبية، قام الباحثون برصد بقية العوامل المؤثرة في ارتفاع ضغط الدم، وتم سؤال الأطفال عن التاريخ العائلي للإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية، بجانب الحالة الاقتصادية والاجتماعية للعائلة، وحالة الطفل النفسية، وتعامل العائلة معه، وأيضاً نوعية الغذاء، وهل تحتوي على دهون أم لا، واستخدام ملح الطعام باعتدال. وبالنسبة للمراهقين والبالغين تم سؤالهم عن حالة التدخين، بالإضافة إلى قياس كتلة الدهون في الجسم، وكذلك الكتلة العضلية.

ضغط الدم في الأطفال

قال العلماء إن الدراسة الحالية تُعد أكبر وأطول دراسة متابعة في العالم، لرصد العلاقة بين حجم النشاط البدني ومستوى ضغط الدم في الأطفال والمراهقين، وصولاً لمرحلة البلوغ. وحتى تكون الدراسة معبرة عن التغيرات الطبيعية التي تحدث للضغط في المراحل العمرية المختلفة، قام الباحثون بقياس ضغط الدم بعد فترات الخمول والتمرينات الخفيفة ومتوسطة الشدة، في عمر الحادية عشرة (نهاية فترة الطفولة) وفي عمر الخامسة عشر (فترة المراهقة والتغيرات الهرمونية) وأخيراً في عمر الرابعة والعشرين (مرحلة البلوغ).

وجد الباحثون أن متوسط ضغط الدم في مرحلة الطفولة كان 106/ 56 ملِّيمتراً زئبقياً، وبعد ذلك ارتفع إلى 117/ 67 ملِّيمتراً زئبقياً في مرحلة الشباب. ويرجع ذلك جزئياً -في الأغلب- إلى النمو الفسيولوجي الطبيعي المرتبط بالسن، وأيضاً ارتبطت الزيادة المستمرة في وقت الخمول من سن 11 إلى 24 عاماً بزيادة ضغط الدم الانقباضي في المتوسط بمقدار 4 ملِّيمترات زئبقية.

لاحظ الباحثون أن المشاركة في التمرينات الخفيفة بانتظام من الطفولة وحتى البلوغ، ساهمت في خفض مستوى الضغط الانقباضي بمقدار 3 ملِّيمترات زئبقية تقريباً. وفي المقابل تبين أن ممارسة التمرينات الشاقة والقوية لم تساهم في خفض الضغط بعكس المتوقع، وذلك لأن زيادة حجم الكتلة العضلية ارتبط بزيادة الدم المتدفق إليها، مما سبب زيادة طفيفة في ضغط الدم، ما يوضح الأهمية الكبرى للنشاط البدني الخفيف بانتظام؛ لأنه يُعد بمثابة وقاية من خطر ارتفاع ضغط الدم.

النشاط البدني الخفيف المنتظم يقي من خطره

أكد الباحثون أن أي فترة صغيرة في ممارسة النشاط الحركي تنعكس بالإيجاب على الطفل. وعلى سبيل المثال عندما استُبدلت بعشر دقائق فقط من كل ساعة تم قضاؤها في حالة خمول، فترة من التمرينات الخفيفة (LPA) في جميع مراحل النمو من الطفولة إلى مرحلة الشباب، انخفض ضغط الدم الانقباضي بمقدار 3 ملِّيمترات زئبقية، وضغط الدم الانبساطي بمقدار ملِّيمترين زئبقيين، وهو الأمر الذي يُعد نوعاً من الحماية من خطر الإصابة بالنوبات القلبية والسكتة الدماغية؛ لأن خفض ضغط الدم الانقباضي بمقدار 5 ملِّيمترات زئبقية فقط يقلل بنسبة 10 في المائة من الذبحة الصدرية وجلطة المخ.

من المعروف أن منظمة الصحة العالمية (WHO) أصدرت تقارير تفيد باحتمالية حدوث 500 مليون حالة مرضية جديدة من الأمراض غير المعدية المرتبطة بالخمول البدني بحلول عام 2030، ونصف عدد هذه الحالات بسبب ارتفاع ضغط الدم. ونصحت المنظمة بضرورة ممارسة النشاط البدني الخفيف لمدة 3 ساعات على الأقل يومياً، للحماية من الإصابة بضغط الدم، وأيضاً لأن هذه التمرينات بمثابة علاج للضغط العالي للمرضى المصابين بالفعل. وأكدت أن النشاط البدني لا يشترط وقتاً أو مكاناً معيناً، مثل المشي لمسافات طويلة، وركوب الدراجات، وحتى القيام بالأعمال المنزلية البسيطة.

* استشاري طب الأطفال