زلزال في بوليفيا يكشف سراً على عمق 660 كيلومتراً

أدلة على وجود جبال جوفية وتضاريس

الجبال الجوفية يمكن أن تكون أكبر من أي شيء فوق سطح الأرض
الجبال الجوفية يمكن أن تكون أكبر من أي شيء فوق سطح الأرض
TT

زلزال في بوليفيا يكشف سراً على عمق 660 كيلومتراً

الجبال الجوفية يمكن أن تكون أكبر من أي شيء فوق سطح الأرض
الجبال الجوفية يمكن أن تكون أكبر من أي شيء فوق سطح الأرض

يتعلم معظم تلاميذ المدارس أن الأرض تحتوي على طبقات هي (القشرة، الوشاح العلوي والسفلي، اللب الداخلي والخارجي)، لكن تضاريس تلك الطبقات لا تزال مجهولة، غير أن دراسة جديدة قدمت معلومات مهمة بشأنها.
خلال الدراسة، التي نُشرت في دورية ساينس «Science» منتصف فبراير (شباط) الماضي، استخدم علماء الفيزياء الجيولوجية في جامعة برينستون الأميركية ومعهد الجيوفيزياء بالصين، ومدرسة علوم الأرض والفضاء بجامعة العلوم والتكنولوجيا بالصين، بيانات من زلزال هائل في بوليفيا ليتوصلوا لأدلة تشير لوجود جبال وتضاريس تقع عند طبقة موجودة على مسافة 660 كيلومترا أسفل الأرض، تفصل بين الوشاح العلوي والسفلي، ولا يوجد اسم رسمي لها، ويطلق عليها اسم «حدود 660 كلم».
وتساعد الزلازل القوية (7 درجات فما فوق) على الحصول على بيانات مهمة، حيث إن الموجات التي ترسلها في جميع الاتجاهات يمكن أن تنتقل عبر الطبقات الأرضية كاشفة عن بعض الأسرار. وجاءت البيانات التي اعتمدت عليها هذه الدراسة من موجات التقطت بعد زلزال بقوة 8.2 درجة، وهو ثاني أكبر زلزال عميق تم تسجيله على الإطلاق، والذي هز بوليفيا عام 1994.
يقول سيداو ني، من مدرسة علوم الأرض والفضاء بجامعة العلوم والتكنولوجيا بالصين، والباحث الرئيسي بالدراسة لـ«الشرق الأوسط»: «هذه الزلازل الكبيرة لا تأتي في كثير من الأحيان، ومكنتنا أجهزة قياس الزلازل التي لم تكن موجودة قبل 20 عاما في جمع معلومات ذات أهمية».
وتعتمد التكنولوجيا الحالية على خاصية أساسية في الأمواج، وهي قدرتها على الانحناء والارتداد... وكما تستطيع الموجات الضوئية أن ترتد (تعكس) أو الانحناء (الانكسار) عند المرور عبر وسيط، فإن موجات الزلزال تنتقل مباشرة عبر صخور متجانسة، لكنها تعكس أو تنكسر عندما تواجه أي حدود أو خشونة.
ويقول سيداو ني «نعرف أن جميع الأجسام تقريباً لديها خشونة سطحية كالمتعارف عليها على وجه الأرض، لكن الموجات هذه المرة كشفت عن خشونة أكثر من الطبقة السطحية عند حدود 660 كلم، كما فحص الباحثون أيضا طبقة بطول 410 كيلومترات (255 ميلا) لأسفل، ولم يجدوا خشونة مماثلة».
وعن أهمية هذا الاكتشاف، يوضح أن له آثارا هامة لفهم كيفية تشكيل كوكبنا، حيث تقسم تلك الطبقة الوشاح، الذي يشكل نحو 84 في المائة من حجم الأرض، إلى قسمين علوي وسفلي. وعلى مدى سنوات يبحث علماء الجيولوجيا مدى أهمية هذه الطبقة على وجه الخصوص، وكيفية انتقال الحرارة عبر الوشاح، وتساعد هذه الدراسة في هذا الإطار.
ويضيف: «في الوقت الحالي، يقوم علماء الزلازل بنشر مصفوفات زلزالية كثيفة أكثر فأكثر، حيث ستوفر هذه المصفوفات الكثيفة بيانات زلزالية قيّمة للغاية للدراسة وسنقوم نحن أنفسنا بتركيب بعض المصفوفات الكثيفة، وسنحاول التعاون مع علماء زلازل آخرين لجمع المزيد من بيانات الموجات الزلزالية، لكشف المزيد من المعلومات».



​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