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

علاجات «الخصوبة الذاتية»... الفوائد والمحاذير

علوم علاجات منزلية للخصوبة سهلة وبكلفة زهيدة (أدوبي ستوك)

علاجات «الخصوبة الذاتية»... الفوائد والمحاذير

في سن 32، كانت تيسا ميلز وزوجها يواجهان صعوبة في الإنجاب. فقد أمضيا عامين في المحاولة وخضعا لسلسلة من الفحوصات.

شالين غوبتا (واشنطن)
علوم تحديد 6 مناطق وراثية جديدة مرتبطة باستسقاء الرأس

تحديد 6 مناطق وراثية جديدة مرتبطة باستسقاء الرأس

حددت دراسة جديدة أجرتها جامعة شرق فنلندا بالتعاون مع شركاء دوليين، متغيرات وراثية جديدة مرتبطة باستسقاء الرأس ذي الضغط الطبيعي.

د. وفا جاسم الرجب (لندن)
يوميات الشرق التوتر يشكل جزءاً من حياتنا اليومية (جامعة ستانفورد)

جهاز منزلي لقياس التوتر

طوّر باحثون من الصين والمملكة المتحدة جهازاً جديداً للكشف عن مستويات التوتر في الدم من المنزل.

«الشرق الأوسط» (القاهرة)
صحتك قد يعرضك ارتفاع ضغط الدم لخطر السكتات الدماغية (أرشيفية - أ.ف.ب)

أربعة أطعمة على مرضى ضغط الدم المرتفع تجنبها

يرصد التقرير بعض الأطعمة التي تؤثر في ارتفاع ضغط الدم.

«الشرق الأوسط» (لندن)
صحتك ممرضة تحمل اختباراً للدم (أرشيفية - رويترز)

اختبار دم يتنبأ بالنوبات القلبية والسكتات الدماغية قبل حدوثها بـ30 عاماً

يقول الأطباء إن اختبار الدم البسيط «ثلاثي الأبعاد» يمكنه التنبؤ بدقة بخطر إصابة المريض بنوبة قلبية وسكتة دماغية قبل 30 عاماً من حدوثها

«الشرق الأوسط» (لندن)

قناع ذكي يراقب الصحة من خلال التنفُّس

يمكن للقناع تحليل المواد الكيميائية في التنفُّس فوراً (معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا)
يمكن للقناع تحليل المواد الكيميائية في التنفُّس فوراً (معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا)
TT

قناع ذكي يراقب الصحة من خلال التنفُّس

يمكن للقناع تحليل المواد الكيميائية في التنفُّس فوراً (معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا)
يمكن للقناع تحليل المواد الكيميائية في التنفُّس فوراً (معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا)

طوّر باحثون في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا بالولايات المتحدة قناعاً ذكياً يُستخدم لمراقبة الحالة الصحية للأفراد، وتشخيص مجموعة من الأمراض بشكل فوري من خلال التنفُّس.

وأوضحوا أنّ القناع يراقب أمراض الجهاز التنفّسي، مثل الربو ومرض الانسداد الرئوي المزمن، وكذلك حالات ما بعد الإصابة بفيروس «كورونا»، وفق نتائج الدراسة المنشورة، الجمعة، في دورية «ساينس».

ووفق الباحثين، يختلف القناع الجديد الذي يُطلق عليه اسم «EBCare» عن الأقنعة الذكية الأخرى بإمكانية تحليل المواد الكيميائية في التنفُّس بشكل فوري.

على سبيل المثال، يمكن له مراقبة مستويات «النيتريت» لدى مرضى الربو، وهو مؤشّر على التهاب مجرى الهواء.

ويهدف القناع إلى تحقيق نقلة نوعية في مراقبة أمراض الجهاز التنفّسي والأيض والطبّ الدقيق، من خلال إمكانية جمع عيّنات التنفُّس بسهولة، وتحليل الجزيئات الكيميائية في التنفُّس بالوقت الفعلي عبر استخدام الأقنعة اليومية.

ويحتوي على نظام تبريد ذاتي يحول التنفُّس إلى سائل، ثم ينقل النظام السائل لتحليله باستخدام مستشعرات دقيقة، وتُرسَل النتائج لا سلكياً إلى الأجهزة الشخصية، مثل الهواتف الجوالة. وصُمِّم القناع ليكون منخفض التكلفة، ويُقدَّر بنحو دولار واحد فقط لجهة المواد.

واختبر الباحثون الأقنعة على مرضى الربو، ومرض الانسداد الرئوي المزمن؛ إذ رُصدت مستويات «النيتريت» بدقّة، مما يشير إلى التهاب في مجرى الهواء.

وفي تجربة أخرى، أظهرت الأقنعة قدرتها على اكتشاف مستويات الكحول في الدم بدقة، مما يشير إلى إمكانية استخدامها في الفحص الفوري للسائقين في حالات القيادة تحت تأثير الكحول.

كما استكشفت الدراسة إمكانية استخدام الأقنعة في تقييم مستويات «اليوريا» في الدم لمراقبة أمراض الكلى.

وأظهرت أنّ الأقنعة يمكنها بدقة اكتشاف مستويات «الأمونيوم» في التنفُّس؛ مما يعكس مستويات «اليوريا» في الدم.

وأعرب المرضى المشاركون في الدراسة عن رضاهم عن راحة الأقنعة، حتى أولئك الذين يعانون مشكلات في التنفُّس؛ مما يعزّز من إمكانات استخدام القناع الذكي في مراقبة الصحة وتشخيص الأمراض.

وقال الباحثون إنّ مراقبة التنفُّس تُجرى عادةً لتقييم حالات الربو وغيره من الأمراض التنفسية، لكن ذلك يتطلّب من المريض زيارة العيادة لجمع العيّنات، ثم الانتظار للحصول على النتائج المختبرية.

وأضافوا أنه مع زيادة استخدام الأقنعة منذ جائحة «كوفيد- 19»، يمكن الاستفادة من هذه الأقنعة الذكية لمراقبة الحالة الصحية الشخصية عن بُعد، والحصول على نتائج فورية حول الصحة، سواء في المنزل أو المكتب.