في خطوة إكلينيكية غير مسبوقة، أظهرت دراسة أجرتها جامعة طوكيو ومعهد طوكيو للعلوم أن خوارزمية الذكاء الاصطناعي الخاصة بهما قادرة على تحديد مدى إصابة الشخص بمرض السكري أو مرض ارتفاع ضغط الدم، بناءً فقط على تسجيلات فيديو طيفية قصيرة للوجه.
ووفقاً لموقعها الإخباري أفادت جمعية القلب الأوروبية ESC أمس بأنه سيتم عرض ومناقشة هذه الدراسة اليابانية ضمن الفعاليات العلمية في مؤتمر الجمعية الأوروبية لأمراض القلب 2026، الذي سيُعقد في الفترة من 28 إلى 31 أغسطس (آب) الحالي في ميونيخ.
قدرات الذكاء الاصطناعي التشخيصية
ولخصت جمعية القلب الأوروبية النتائج الرئيسية في النقاط التالية:
- بحثت هذه الدراسة قدرة خوارزمية التعلم الآلي على الكشف عن ارتفاع ضغط الدم والسكري من خلال فيديوهات الوجه.
- كشفت الخوارزمية عن ارتفاع ضغط الدم بدقة تزيد عن 90 في المائة، وعن السكري بدقة تزيد عن 80 في المائة، وذلك من خلال فيديوهات مدتها 5 ثوانٍ.
- في حال التحقق من صحة النموذج، قد يُستخدم نموذج الذكاء الاصطناعي كأداة قابلة للتطوير لتمكين إجراء فحوصات أوسع.
تصوير الوجه وراحة اليد
وفي التفاصيل، شملت هذه الدراسة المستقبلية 215 مشاركاً، من بينهم مرضى مشخصون وآخرون متطوعون أصحاء. وخضع كل مشارك لتسجيل فيديو قصير وعالي السرعة لوجهه وراحتي يديه باستخدام كاميرا طيفية Spectroscopic Camera. وهي كاميرا عالية السرعة (تسجل بمعدل 150 إطاراً في الثانية) لتصوير مقاطع فيديو تتراوح مدتها بين 5 و30 ثانية لوجوه وراحات أيادي المشاركين.
«موجة النبض» وأنماط تدفق الدم في الجلد
وحللت خوارزميتهم من الذكاء الاصطناعي مقاطع الفيديو الفردية، واستخرجت منها بيانات حول ديناميكيات موجة النبض (التي تقيس صلابة الشرايين)، وأنماط تدفق الدم في الجلد، والخصائص الطيفية للون الجلد. ولتتبع تدفق الدم تم استخدام نظام تقنية قياس حجم الدم عن بُعد rPPG، وهي تقنية تتعقب التغيرات المجهرية في لون الجلد الناتجة عن ضخ الدم عبر الأوعية مع كل نبضة قلب.
وفي الوقت نفسه خضع المشاركون أيضاً لتقييمات إكلينيكية تقليدية لتشخيص ارتفاع ضغط الدم والسكري. أي التقييمات الإكلينيكية المعيارية، مثل قياس ضغط الدم بجهاز قياس ضغط الدم التقليدي، واختبار الهيموغلوبين السكري HbA1C، ليتمكن الباحثون من مقارنة نتائج الذكاء الاصطناعي غير التلامسية مع التشخيصات الطبية المعتمدة.
رصد السكري بدقة 88.2 % من مقطع فيديو مدته 30 ثانية
وأفاد الباحثون أنه استناداً إلى أنماط تدفق الدم في الوجه، تمكّن البرنامج من الكشف عن مرض السكري بدقة 88.2 في المائة من مقطع فيديو مدته 30 ثانية، و81.2 في المائة من مقطع فيديو مدته 5 ثوانٍ.
رصد ارتفاع ضغط الدم بدقة 95 % من تسجيل مدته 30 ثانية
كما كشف البرنامج أيضاً عن الإصابة بمرض ارتفاع ضغط الدم بدقة 95 في المائة من تسجيل مدته 30 ثانية. في حين بلغت حساسية البرنامج في الكشف عن ضغط الدم الطبيعي 100 في المائة، بينما بلغت حساسيته في الكشف عن مرض ارتفاع ضغط الدم 89.2 في المائة. إضافةً إلى ذلك، حافظ البرنامج على دقة الخوارزمية Algorithm's Accuracy بدرجة عالية بلغت 90.3 في المائة عند استخدام مقطع فيديو مدته خمس ثوانٍ.
دقة الخوارزمية
وبلغ متوسط الخطأ في الخوارزمية -2.6 ملم زئبق لضغط الدم الانقباضي، وهو ضمن حدود جمعية تطوير الأجهزة الطبية (AAMI) البالغة ±5.0 ملم زئبق.
وللتوضيح، تقيس «دقة الخوارزمية» مدى «صحة» جميع التنبؤات التي تُجريها (نسبة الحالات الإيجابية الفعلية التي تنبأت بها الخوارزمية بشكل صحيح Correct Predictions)، إلى إجمالي عدد الحالات التي تم تقييمها. بينما تقيس «حساسية الخوارزمية» مدى «صواب» نسبة الحالات الإيجابية الفعلية True Positive Rate التي تنبأت بها الخوارزمية بشكل صحيح.
1.4 مليار شخص مصاب بارتفاع ضغط الدم و589 مليون مصاب بالسكري حول العالم
وأفادت جمعية القلب الأوروبية قائلة: «يُقدر عدد البالغين الذين تتراوح أعمارهم بين 30 و79 عاماً والمصابين بارتفاع ضغط الدم بحوالي 1.4 مليار شخص، بينما يعيش 589 مليون شخص مصاب بالسكري حول العالم. وعلى الرغم من أن ارتفاع ضغط الدم والسكري من أبرز عوامل الخطر القابلة للتعديل لأمراض القلب والأوعية الدموية، فإن العديد من الحالات لا تزال غير مشخصة. ويعتمد الفحص الحالي على زيارات سريرية مخصصة أو أجهزة قابلة للارتداء، مما يحد من نطاق الوصول إلى السكان».
الذكاء الاصطناعي يُتيح تطوير أدوات فعَّالة للوقاية المبكرة من الأمراض
وعلّقت الدكتورة ريوكو أوتشيدا، الباحثة في قسم أمراض القلب المتقدمة بجامعة طوكيو، التي ستعرض نتائج الدراسة في مؤتمر الجمعية الأوروبية لأمراض القلب لهذا العام، قائلةً: «تمكنت خوارزمية التعلم الآلي التي طورناها من الكشف بدقة عن ارتفاع ضغط الدم والسكري من خلال تسجيلات فيديو طيفية للوجه لا تتجاوز مدتها خمس ثوانٍ»، وأضافت: «ونعتزم التحقق من صحة هذه النتائج في مجموعات أكبر تضم فئات سكانية أكثر تنوعاً لدعم تطبيقها في الواقع العملي».
وعلّق الدكتور نيكو برونينغ، الرئيس المشارك لبرنامج قمة الجمعية الأوروبية لأمراض القلب الرقمية والذكاء الاصطناعي، ورئيس تحرير المجلة الأوروبية لأمراض القلب - الصحة الرقمية، قائلاً: «من اللافت للنظر أن التقنيات المدعومة بالذكاء الاصطناعي تُتيح تطوير أدوات فعّالة للوقاية المبكرة من الأمراض».
استخدامات خارج المستشفيات
وأضاف: «نظراً لأن هذا النهج سريع وسهل ولا يتطلب تلامساً مباشراً، يُمكن استخدامه في العديد من الأماكن خارج المستشفيات، مما يمنحه القدرة على الوصول إلى عدد أكبر بكثير من الناس مقارنةً بأساليب الفحص التقليدية. إن الكشف المبكر عن هذه الحالات يعني إمكانية بدء العلاج وتغيير نمط الحياة في وقت أبكر، ما يُساعد على الوقاية من النوبات القلبية والسكتات الدماغية وغيرها من أمراض القلب والأوعية الدموية».
نهج تشخيصي «غير تلامسي»
ويُفيد المزيد من التعليقات الطبية على هذه الطريقة التشخيصية أنه إذا ما تم التحقق من صحة هذا النهج غير التلامسي، فإنه سيمكن من فحص الأفراد في الأماكن العامة. وذلك دون الحاجة إلى أجهزة قياس ضغط الدم أو سحب عينات دم أو زيارة عيادة متخصصة. وهو مما قد يساعد على تحديد الأفراد المعرضين للخطر والذين لولا ذلك لبقوا دون تشخيص، وبالتالي دون علاج.
والواقع أن الذكاء الاصطناعي يُحدث حالياً تأثيراً كبيراً في مجال الرعاية الصحية، مع دور بارز في مجال التصوير الطبي. ويتوقع تقرير صادر عن شركة Global Data أن تصل قيمة سوق الذكاء الاصطناعي في الرعاية الصحية إلى 57.4 مليار دولار أميركي في عام 2029.
قمة الجمعية الأوروبية لأمراض القلب الرقمية والذكاء الاصطناعي
وأوضحت جمعية القلب الأوروبية أنه سيتم مناقشة أحدث التطورات في مجال الذكاء الاصطناعي ورعاية القلب والأوعية الدموية في قمة الجمعية الأوروبية لأمراض القلب الرقمية والذكاء الاصطناعي في بازل، سويسرا، في الفترة من 12 إلى 13 نوفمبر (تشرين الثاني) 2026. ويُتيح هذا الحدث فرصةً للتعمق في العديد من ابتكارات الذكاء الاصطناعي الأخرى المثيرة التي تُحدث نقلة نوعية في رعاية القلب والأوعية الدموية والوقاية منها. وسيحضر القمة مجتمع متنامٍ من الأطباء والباحثين والمبتكرين وخبراء الصناعة الذين يُسهمون في رسم ملامح مستقبل صحة القلب والأوعية الدموية.
الذكاء الاصطناعي بالتصوير البصري
وفيما يتعلق بتطبيقات الذكاء الاصطناعي في التصوير البصري، تستخدم شركات أخرى هذه التقنية لتقييم فحوصات العين للكشف عن الأمراض. وقد طوَّرت إحدى الشركات الأميركية، الحاصلة على موافقة إدارة الغذاء والدواء الأميركية FDA في يوليو (تموز) 2026، برنامجاً يستخدم أدوات قياس البصر القياسية لفحص المرضى للكشف عن اعتلال الشبكية السكري. وفي الوقت نفسه، يعمل فريق بحثي في جامعة إدنبرة حالياً على تطوير برنامج ذكاء اصطناعي ليستخدمه اختصاصيو البصريات للكشف عن خطر الإصابة بالخرف من خلال فحوصات العين الروتينية.
