كشفت دراسة حديثة لباحثين من كلية الطب في جامعة ستانفورد بالولايات المتحدة، ونُشرت في النصف الثاني من شهر يناير (كانون الثاني) من العام الحالي في مجلة العلوم الطبية Science Translational Medicine، عن قدرة الذكاء الاصطناعي على التنبؤ بالمضاعفات الصحية للأطفال الخدج، وذلك من خلال عينات الدم التي تُجمع بعد ولادتهم بفترة بسيطة.
رصد مشاكل الحالات الفردية للأطفال الخدج
أوضح الفريق البحثي، أن هذه الدراسة تسهم في فهم العواقب المختلفة للولادة المبكرة، لأنها ليست مشكلة واحدة تُواجه جميع الرضع، ولكن تختلف من رضيع إلى آخر تبعاً للمشاكل الصحية التي يولد بها كل رضيع، التي تحدث له لاحقاً أثناء وجوده في الحضانة. ولذلك من المهم التوصل لطريقة يمكن بها التنبؤ بمضاعفات كل حالة، وتوفير الوقاية منها وعلاجها بشكل مختلف.
مضاعفات تضر بالمخ وأجهزة الجسم
في المجمل، يُعد الأطفال الذين يولدون قبل موعدهم بأكثر من ثلاثة أسابيع خدجاً. وفي الأيام والأسابيع التي تلي الولادة، يُصاب بعض الخُدج بمضاعفات يمكن أن تلحق الضرر بالمخ أو العينين أو الرئتين أو الجهاز الهضمي، ولكن بطبيعة الحال يُواجه الخدج الذين يولدون قبل الموعد المُحدد بفترة أطول والذين يكون وزنهم أقل مُضاعفات أكثر.
ويصعب التنبؤ بالمضاعفات الطبية التي يمكن أن تحدث للجميع، لأن النتائج الطبية تختلف بشكل كبير حتى في الرضع الذين يولدون في العمر نفسه والوزن نفسه. وفي الوقت الحالي، لا يستطيع الأطباء التنبؤ بمن ستكون حالته جيدة، ومن ستكون سيئة.
تحليل بيانات الأطفال الخدج
للإجابة عن هذا السؤال، قام الباحثون بتحليل بيانات أُخذت من أكثر من 13 ألف طفل من الخدج الذين وُلدوا في كاليفورنيا في الفترة بين عامي 2005 و2010، وبعضهم وُلدوا قبل موعد ولادتهم بفترة تصل إلى 10 أسابيع كاملة، وتُعد هذه الفترة (ما بعد الولادة وحتى الخروج من الحضانة) هي الأكثر خطورة على حياة الرضيع، وكلما كانت ولادته مبكرة زادت خطورة حدوث مضاعفات.
دور الذكاء الاصطناعي
قام الباحثون، عن طريق استخدام خوارزميات الذكاء الاصطناعي، ومن خلال عينات الدم التي يتم جمعها من الرضع، بتصنيف الأنماط المختلفة للتطورات الصحية التي يمكن أن تحدث لهم، ووضعوا لكل تشخيص رمزاً كمبيوترياً معيناً diagnostic codes، يمكن الرجوع إليه بعد ذلك.
رمز كمبيوتري لكل تشخيص
وشملت هذه الرموز واحداً أو أكثر من المضاعفات الرئيسية للولادة المبكرة مثل التهاب الأمعاء، واعتلال الشبكية، وخلل في القصيبات الرئوية، ونزف داخلي في المخ. وشملت المجموعة أيضاً أطفالاً خدجاً وُلدوا قبل موعدهم بأكثر من عشرة أسابيع ولم يُصابوا بأي مضاعفات، حتى تكون كل النتائج الصحية ممثلة في العينة.
تضمنت بيانات عينات الدم، القياسات التي تُشير إلى وجود أمراض التمثيل الغذائي، مثل مستويات الأحماض الأمينية المختلفة (وحدات بناء البروتين) والجزيئات الناتجة عن تكسير الدهون للحصول على الطاقة. وعن طريق خوارزميات الذكاء الاصطناعي تم تحديد القياسات التي ترتبط بإصابة الرضيع لاحقاً بواحدة أو أكثر من المضاعفات الرئيسية للولادة المبكرة.
التعرف على الحالات الفردية
بناءً على هذه المعلومات، تمكن العلماء من معرفة أي الأطفال الخدج معرضون لخطر الإصابة بالمضاعفات وأيهم غير معرضين، وأضاف الباحثون أيضاً بيانات سريرية أساسية لكل رضيع، مثل الوزن عند الولادة، والجنس، وباستخدام بيانات عينة الدم والعوامل السريرية، يمكن للمؤشر التنبؤ بحدوث المضاعفات بدقة تزيد على 85 في المائة.
ويعمل الباحثون حالياً على تطوير نموذج الذكاء الاصطناعي من خلال دمج بيانات إضافية، مثل معلومات عن فترة الحمل، وقياسات بيولوجية أخرى، تسهم في تحديد الأطفال الخدج الذين يحتاجون إلى مستشفيات مزودة بوحدات عناية مركزة لحديثي الولادة عالية المستوى.
