قطار جديد أنيق في لوس أنجليس خالٍ من التلوث

بتصميم سويسري هو الأول من نوعه في أميركا

قطار جديد أنيق في لوس أنجليس خالٍ من التلوث
TT

قطار جديد أنيق في لوس أنجليس خالٍ من التلوث

قطار جديد أنيق في لوس أنجليس خالٍ من التلوث

في يوم بارد، يُخرج قطار جديد سُحُباً تبدو كأنها دخان، تماماً مثل المحرك البخاري التقليدي. لكنَّ القطار -الذي يعمل على خلايا الوقود الهيدروجينية، وليس الفحم- لا يُنتج أي انبعاثات ضارة بالمناخ أو ملوِّثة للهواء... فالعادم الوحيد منه هو بخار الماء.

قطار بيئي

القطار الأزرق الأنيق هو الأول من نوعه في أميركا الشمالية. يُسمى «زيمو» ZEMU، وهو الاسم المختصر لعبارة zero-emissions multiple unit (وحدة متعددة بلا انبعاثات). وسيبدأ قريباً في نقل الركاب بين مدينتين في شرق لوس أنجليس، مما يربط الركاب بقطارات أخرى تسافر إلى وسط المدينة.

يعمل بعض خطوط القطارات الأخرى، للقضاء على الانبعاثات، عن طريق إضافة أسلاك علوية واستخدام قطارات كهربائية، مثل مشروع «كالترين» الجديد في منطقة «باي». لكنَّ قطارات الهيدروجين لا تتطلب أي تغييرات على المسارات.

يقول تيم واتكنز، رئيس الشؤون التشريعية والعامة في إدارة النقل بمقاطعة سان برناردينو، الوكالة المسؤولة عن المشروع: «الحقيقة هي أنه يمكن استخدامها في أي مكان توجد فيه السكك الحديدية حالياً. لا يتطلب استثماراً رأسمالياً جديداً في البنية التحتية».

تَستخدم القطارات، التي صمَّمها مصنع «ستادلر» السويسري، نظاماً هجيناً يعمل ببطارية الهيدروجين. وتنقسم خلايا وقود الهيدروجين إلى جزيئات هيدروجينية، ما يُولِّد الطاقة التي تشحن البطاريات على متن القطار، والتي بدورها تعمل على تشغيل محركات القطار. كما تجري إعادة شحن البطاريات عندما يتوقف القطار.

يقول كادن كيلباك، مدير المشاريع التجارية في شركة «ستادلر» بالولايات المتحدة: «من الرائع لنا أن نتمكن من استعادة هذه الطاقة حتى نتمكن من زيادة كفاءة القطار، وتحسين المدى».

اختبارات ميدانية

يخضع القطار حالياً للاختبار النهائي على المسارات المحلية. ومن شأن شبكة «مترولينك»، وهي شبكة القطارات الإقليمية، تسيير الخدمة المنتظمة بين مدينتي ريدلاندز وسان برناردينو في أوائل عام 2025.

صُمم القطار، الذي يحتوي على ثلاث عربات للركاب، لإعادة التزود بالوقود مرة واحدة في اليوم. وفي البداية، سيَستخدم النظام الهيدروجين العادي، المصنوع من الوقود الأحفوري -لذا، رغم القضاء على التلوث المباشر من القطار، فإنه لا يزال يحتوي على بصمة كربونية.

يقول واتكنز إن الهيدروجين الأخضر، المصنوع باستخدام الطاقة المتجددة، «لديه مشكلة في الموارد هنا في جنوب كاليفورنيا. لكننا سوف ننتقل إلى الهيدروجين الأخضر مع توفر المورد بشكل أكبر».

وحقيقة أن القطار يقضي على التلوث أمر بالغ الأهمية في سان برناردينو. إذ تسهم الطرق السريعة ذات الممرات العشرة، وساحات القطارات الأخرى، وغير ذلك من الصناعات في المنطقة جميعاً، في تدني جودة الهواء.

تقليل التلوث

وقد منحت جمعية الرئة الأميركية هذه المقاطعة درجة «إف» في تقريرها عن حالة الهواء لعام 2024. وهي تحتل المرتبة الأسوأ في البلاد من حيث الضباب الدخاني، مع ما يقرب من 6 أشهر في السنة من أيام الهواء غير الصحي خلال فترة الدراسة من 2020 إلى 2022.

وتمثل حرائق الغابات، مثل حريق «لاين» الحالي، مصدراً آخر متزايداً لتلوث الهواء في المنطقة. لذا يمكن أن يساعد تقليل الانبعاثات في تجنب بعض من أسوأ آثار تغير المناخ، بما في ذلك مزيد من الحرائق.

ومن شأن المشروع، المدعوم بملايين الدولارات من تمويل الدولة، أن يُظهر نظاماً يمكن تكراره في أماكن أخرى. يقول كيلباك إن القطارات الكهربائية ذات الأسلاك العلوية لا تزال منطقية عندما يكون ذلك ممكناً، لأنها فعالة ولا تحتاج إلى إعادة التزود بالوقود. والقطارات نفسها أبسط، لذلك هناك عدد أقل من الأجزاء التي يمكن أن تتعطل. ولكن في المناطق التي يصعب فيها إضافة الأسلاك العلوية -إما لأن المدينة لا تحب مظهرها الخارجي، وإما لأن شركات الشحن التي تتقاسم المسار تقاومها- فإن الهيدروجين هو خيار آخر. ويضيف: «أعتقد أنه سيُمكّن الكثير من الأماكن من إزالة الكربون من دون الحاجة إلى إجراء استثمارات باهظة التكلفة في البنية التحتية».

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



​الذكاء الاصطناعي في علاج جذور الأسنان

​الذكاء الاصطناعي في علاج جذور الأسنان
TT

​الذكاء الاصطناعي في علاج جذور الأسنان

​الذكاء الاصطناعي في علاج جذور الأسنان

حقق الذكاء الاصطناعي تقدماً كبيراً في اكتشاف وتوقع جوانب مختلفة في علاج جذور الأسنان المسماة من قِبل عامة الجمهور بـ«حشوات العصب» Endodontics.

الذكاء الاصطناعي يرصد جذر الأسنان

في مجال الاكتشاف، تم استخدام الذكاء الاصطناعي لتحديد الآفات والخراجات حول قمة جذور الأسنان، وكسر التاج والجذر، وتحديد طول الجذر، وكشف تشريح الجذور والقنوات. تشمل مهام التنبؤ تقدير الحاجة إلى إعادة العلاج. تُعد الخراجات حول قمة جذور الأسنان، شائعة وتُشكّل تحديات في التشخيص وتخطيط العلاج للأطباء. ويمكن أن يُحسّن التعرف المبكر على هذه الآفات من نتائج العلاج من خلال منع انتشار المرض إلى الأنسجة المحيطة.

إن علاج جذور الأسنان أو حشوات العصب، المعروف أيضاً باسم «علاج العصب»، فرع من فروع طب الأسنان يركز على تشخيص، ومعالجة أمراض لب الأسنان (العصب) والجذور.

يتضمن هذا العلاج إزالة اللب التالف أو المصاب داخل السن (لب السن المحتوي على العصب والشريان والوريد والأوعية اللمفاوية وكثير من الخلايا لكن الكل يسمي اللب بالعصب!)، وتنظيف وتعقيم القنوات الجذرية، ثم حشوها بمواد طبية خاصة لمنع العدوى المستقبلية، وحماية الأسنان من مزيد من التلف.

أهمية علاج جذور الأسنان

- تخفيف الألم: يساعد علاج الجذور في تخفيف الألم الشديد الناتج عن التهابات العصب، إذ قالت العرب: «لا ألم إلا ألم الضرس».

- إنقاذ الأسنان: يمكن أن يمنع العلاج الفقدان الكامل للسن المتضررة، مما يحافظ على الأسنان الطبيعية بدلاً من اللجوء إلى التعويضات الصناعية.

- منع العدوى: العلاج الفوري والعناية الجيدة تمنعان انتشار العدوى إلى الأنسجة المحيطة والعظام، وقد تم تسجيل بعض حالات الوفاة من انتقال الصديد من خراجات الأسنان إلى الدورة الدموية.

وحسب المكتب العربي في منظمة الصحة العالمية فإن هناك أكثر من 130 مليون عربي بالغ يعانون من تسوس أو نخر الأسنان، ونسبة كبيرة منهم ستحتاج إلى حشوات العصب.

الذكاء الاصطناعي يسابق جراحي الأسنان

* رصد الخراجات: أجرى العالم البريطاني أندرياس وزملاؤه دراسة مقارنة ما بين أداء خوارزمية الذكاء الاصطناعي و24 جراح فم ووجه في اكتشاف الخراجات حول قمة جذور الأسنان على الأشعة البانورامية. وخلصت الدراسة إلى أن خوارزميات الذكاء الاصطناعي القائمة على التعلم العميق تفوقت على بعض الجراحين. وبالمثل، أظهرت دراسة أخرى أن نماذج الشبكات العصبية التلافيفية CNN، (وهي من مكونات الذكاء الاصطناعي المستلهمة من العصب البصري لتحديد الأشكال)، أدت أداءً أفضل من ثلاثة أطباء استشاريي أشعة فم ووجه، في اكتشاف الخراجات حول قمة جذور الأسنان أثناء المحاكاة على الأشعة داخل الفم.

وفي دراسة أخرى نشرت في مجلة «طب الأسنان» البريطانية أخيراً، استخدم العالم أورهان وزملاؤه أكثر من 100 أشعة مقطعية للأسنان لاختبار نظام الذكاء الاصطناعي، وذكروا دقة اكتشاف عالية مقارنة باختصاصي الأشعة.

تشخيص كسور الجذور وأطوالها

* تشخيص كسور الجذور الأفقية والعمودية: وهو مهمة تتطلب الخبرة، ويفشل تقريباً 75 في المائة من الأطباء في تحديدها على الأشعة. تم تطوير نماذج من الذكاء الاصطناعي لاكتشاف كسور الجذور تلقائياً على الصور الشعاعية للأسنان ثنائية وثلاثية الأبعاد.

أظهرت دراسة لفوكودا وزملائه أن الذكاء الاصطناعي يمكن أن يكون أداة واعدة لتشخيص الكسور الجذرية العمودية على الأشعة البانورامية. وأظهرت دراسة أخرى للدكتور جوهاري من «هارفارد» وزملائه أداءً ممتازاً باستخدام خوارزمية الذكاء الاصطناعي للكشف عن الكسور الجذرية العمودية بدقة 96.6 في المائة.

* تحديد طول الجذر بدقة: خطوة حاسمة لنجاح علاج قناة الجذر أو حشوات العصب، حيث إن 60 في المائة من فشل علاج حشوات العصب بسبب عدم الحساب الدقيق لطول قناة العصب، ما يؤدي إلى قصر أو زيادة الحشوة، ويؤدي بدوره إلى فشل العلاج، وتفاقم الخراج مع خطورة ذلك.

أظهرت الدراسات أن الشبكات العصبية الاصطناعية (وهي من مكونات الذكاء الاصطناعي) يمكن استخدامها لتحديد طول الجذر بدقة. أبلغ الدكتور ساغيري وزملاؤه في بحث منشور أخيراً في مجلة «طب الأسنان» الأميركية أن الذكاء الاصطناعي يمكن استخدامه أداة إضافية لتحديد موقع خروج العصب من قمة جذر الأسنان، وقد أثبت ذلك عدم وجود فروق في قياسات طول الجذر عند مقارنة الذكاء الاصطناعي مع القياسات الفعلية بعد إجراء القياسات الفعلية.

معدلات نجاح عالية

وهكذا فقد أظهرت خوارزميات الذكاء الاصطناعي القائمة على CNN معدلات نجاح عالية في الكشف التلقائي عن الأسنان وتجزئتها على الأشعة ثنائية وثلاثية الأبعاد.

ويتمتع الذكاء الاصطناعي بمستوى عالٍ، مقارنة بالمراقبين البشريين، ولكن مع أوقات معالجة أسرع بكثير. وبما أن تحديد تشريح الجذور والقنوات هو أمر ضروري لنجاح علاج قناة الجذر، فإن لدى تطبيقات الذكاء الاصطناعي القدرة على المساهمة في هذه المهام.

*رئيس جمعية الذكاء الاصطناعي بطب الأسنان في الشرق الأوسط.

حقائق

130 مليون عربي بالغ يعانون من تسوس أو نخر الأسنان ونسبة كبيرة منهم ستحتاج إلى حشوات العصب