وسائل تحليل الصوت ونظم «الرؤية الشعاعية»... لرصد الأمراض

برامج إلكترونية لتسريع التشخيص الطبي الدقيق

نظم التصوير الإلكتروني
نظم التصوير الإلكتروني
TT

وسائل تحليل الصوت ونظم «الرؤية الشعاعية»... لرصد الأمراض

نظم التصوير الإلكتروني
نظم التصوير الإلكتروني

يوماً بعد يوم، تزداد أهمية الدور الذي تلعبه التقنية في الوقاية من الأمراض وتشخيصها. وتستخدم حالياً تقنيات حديثة عديدة مثل الذكاء الصناعي، وأجهزة الاستشعار، وما يعرف بإنترنت الأشياء، لإتمام عدد هائل من المهام... من رصد مرض ألزهايمر من نبرة الصوت، إلى اطلاع مرضى سرطان الثدي على نتائج العلاج الكيميائي الذي يتلقونه بشكل آني.
- تشخيص خاطئ
وتأتي أهمية هذه التقنيات بسبب اتساع ظاهرة التشخيصات الطبية الخاطئة. وعلى سبيل المثال فقد تناول الإعلام الأميركي قصة جيف برو، عملاق التقنية المشهور في أفلام هوليوود، إذ إنه يشرف على نظام خاص للتخزين الرقمي «أوبن درايفز» جعل منه نجماً في الفيلم وصناعة الترفيه.
كان السيّد برو يمضي شهر عسله في مكسيكو عام 2016 عندما تعرّض لتمزّق في الطحال وسارع إلى مستشفى في قرية «زيهواتانيجو» لاستئصاله. بعد عودته إلى منزله في لوس أنجليس، حصل من الأطباء على تشخيص خاطئ بأنّه يعاني من الساركوما الوعائية، وهي نوع نادر من السرطان يحدث داخل بطانة الأوعية الدموية واللمفاوية، فبدأ بعدها بتلقي علاج كيميائي شديد. وكان حينها في الرابعة والثلاثين من عمره. بعد شهر، اعترف الأطباء أنّهم ارتكبوا خطأ في التشخيص وقالوا إنّ المريض يعاني حقيقة من لِمْفُوما لَاهودجكينيَة قابلة للعلاج. ولكن بعد مرور كل ذلك الوقت، كان جهازه المناعي وكبده قد تضرّرا جرّاء العلاجات الكيميائية الخاطئة وسبع خزعات أخذت منه، وهو حالياً بانتظار عملية لزراعة الكبد في مدينة بيتسبرغ.
- تقنيات سريعة
حمل برو معه إلى قطاع العناية الصحية نظامه الخاص للتخزين الرقمي «أوبن درايفز». ويتيح نظامه للمستشفيات تخزين صور الرنين المغناطيسي والأشعة المقطعية بدقّة عرض عالية، إلى جانب صور ثلاثية الأبعاد دون الاضطرار إلى ضغطها، أي ضغط تفاصيلها.
وتعمد معظم المستشفيات إلى ضغط الصور المخزّنة لديها، مما قد يؤدي إلى تشوّه هذه الصور وتفويت معلومات هامة على الأطباء، بحسب ما أفاد تشاد كنولز، الرئيس التنفيذي في «أوبن درايفز». ولفت برو إلى أنّ نظامه يتميّز أيضاً بالسرعة، حيث إنه يتيح العثور على صورة مقطعية عند التصوير بالإصدار البوزيتروني في غضون خمس ثوانٍ، بعد أن كان يتطلّب أربع دقائق في أنظمة أخرى.
وكشف برو أنّ مستشفى «ستيدمان كلينيك» في فيل، كولورادو، الرائدة في مجال جراحة العظام، كانت أوّل منشأة صحية تستعين بنظام «أوبن درايفز»، وأنّ المحادثات قائمة مع مستشفيات أخرى تريد الحصول عليه.
- التحليل الصوتي
تعتبر تقنية التحليل الصوتي Voice analysis، التي تستطيع رصد الحالات المرضية الجسدية والعقلية من صوت الإنسان، من مجالات التطوّر الواعدة أيضاً. وهي توظف لتشخيص مرض الأوعية التاجية وألزهايمر وحتى انقطاع التنفس أثناء النوم.
تستخدم هذه التقنية الذكاء الصناعي لتقييم مئات القياسات، مثل درجة شدة الصوت، والنبرة، والترددات، وخيارات الكلام، والتنفس، وكيفية وصف الشخص لصورة ما، لتحديد المشكلة.
ويقول ريتش روس، مدير قسم أبحاث العناية الصحية في شركة «غارتنر» المتخصصة بالبحث والاستشارة: «يمكن تقييم الطريقة التي نتكلّم بها والكلمات التي نختارها لرصد لائحة طويلة من المشكلات الصحية بشكل دقيق».
وتعمل اليوم شركات كثيرة من بينها «سوندي هيلث» و«وينترلايت لابز» و«بيوند فيربال» على تطوير هذه التقنية. وقد كشف ليام كوفمان، الرئيس التنفيذي والشريك المؤسس لشركة «وينترلايت لابز» بأنّ «شركته تحلّل نحو 540 مقياساً مختلفاً».
- تقدّم علم الأشعة
يستخدم المزيد من الباحثين الذكاء الصناعي لمساعدة علماء الأشعة في اتخاذ القرارات التشخيصية بدقة أكبر، وتحديداً في مجال سرطان الثدي.
يشكّل الرصد المبكّر لهذا المرض عاملاً رئيسياً للنجاة.
وقد طوّر كل من البروفسورة ريجينا بارزيلاي من معهد ماساتشوستس للتقنية، وكونستانس ليهمان رئيس قسم تصوير الثدي والأشعة في مستشفى ماساتشوستس العام في بوسطن، نظام ذكاء صناعي لتحسين رصد وتشخيص النتوء (الذي يعبر عن الورم) التي تظهرها صورة الثدي الشعاعية (ماموغرام) في الأنسجة. وتجدر الإشارة إلى أنّ بارزيلاي هي أيضاً عضو في مختبر علوم الكومبيوتر والذكاء الصناعي التابع للمعهد.
شدّدت بارزيلاي أنّ 70 في المائة من الأورام التي تظهر في الصورة الشعاعية حميدة، و20 في المائة منها خبيثة، إلى جانب 10 في المائة «عالية الخطورة» تنتج عن حقن الخزعة. إلا أنه يتّضح لاحقاً بعد الإجراء الجراحي أنّ 90 في المائة من تلك الأورام «عالية الخطورة» كانت من النوع الحميد.
وتتوقع البروفسورة من معهد ماساتشوستس للتقنية اختبار تقنيتها للكشف المبكّر، والتي تستخدم اليوم في مستشفى ماساتشوستس العام، من قبل 10 أو 15 مستشفى قبل نهاية العام الجاري.
وفي مختبر الطب الحيوي للتقنيات البصرية التابع لجامعة بوسطن، طوّر الباحثون مجسّاً قابلاً للارتداء مهمّته مراقبة فعالية العلاج الكيميائي لدى مرضى سرطان الثدي أثناء تلقّيه وفي الوقت الحقيقي.
- «الرؤية الشعاعية}
ومن التقنيات العصرية الواعدة الأخرى، يمكننا أيضاً الحديث عن «الرؤية الشعاعية» (الرؤية عبر الأجسام الصلبة) التي تسعى مختبرات معهد ماساتشوستس التقنية لتطويرها. وتعتمد هذه التقنية المتقدّمة على موجات الـ«واي - فاي» والموجات الراديوية للرؤية عبر الجدران ومراقبة المرضى الذين يعانون من اضطرابات حركية أو المعرّضين للسقوط.
تعمل البروفسورة دينا قتابي، عضوة مختبر علوم الكومبيوتر والذكاء الصناعي التابع لمعهد ماساتشوستس التقني، حالياً على اختبار نظام منزل ذكي لاسلكي يعرف باسم «إيميرالد»، تستخدم فيه نظم الذكاء الصناعي وأجهزة الاستشعار وإشارات الراديو لتعقّب حركة الشخص ومراحل نومه ومعدل ضربات قلبه، وتنفسه وسرعة سيره وغيرها من المقاييس، حتى عبر جدران المنزل طالما هو متصل بال،«واي - فاي». ولكن رغم أنّ الكثير من هذه التقنيات الحديثة أظهرت نتائج أولية واعدة، فإنها ستحتاج إلى سنوات عديدة قبل الوصول إلى المستخدمين.


مقالات ذات صلة

هل يساعد «شات جي بي تي» الأطباء حقاً في تشخيص الأمراض؟ الإجابة مفاجئة

صحتك شعار «شات جي بي تي» يظهر أمام شعار شركة «أوبن إيه آي» (رويترز)

هل يساعد «شات جي بي تي» الأطباء حقاً في تشخيص الأمراض؟ الإجابة مفاجئة

يتساءل الكثير من الأشخاص حول ما إذا كان برنامج الدردشة الآلي الذي يعمل بالذكاء الاصطناعي قادراً على مساعدة الأطباء في تشخيص مرضاهم بشكل أفضل.

«الشرق الأوسط» (واشنطن)
صحتك أطباء يحاولون إسعاف مريضة بـ«كورونا» (رويترز)

«كورونا» قد يساعد الجسم في مكافحة السرطان

كشفت دراسة جديدة، عن أن الإصابة بفيروس كورونا قد تساعد في مكافحة السرطان وتقليص حجم الأورام.

«الشرق الأوسط» (نيويورك)
صحتك تدخل المغذيات الهوائية إلى أجسامنا عن طريق امتصاصها من خلال شبكات من الأوعية الدموية الدقيقة (أرشيفية - أ.ف.ب)

أجسامنا تمتص الفيتامينات من الهواء... ماذا نعرف عن «المغذيات الجوية»؟

يستنشق الإنسان نحو 9 آلاف لتر من الهواء يومياً و438 مليون لتر في العمر، ومن بينها مغذيات جوية. فماذا نعرف عنها؟

«الشرق الأوسط» (لندن)
صحتك «نوفمبر»... شهر التوعية بسرطان الفم

«نوفمبر»... شهر التوعية بسرطان الفم

الذكاء الاصطناعي لرصد سرطانات الشفاه واللسان والخد.

د. عميد خالد عبد الحميد (الرياض)
صحتك توجد السالمونيلا في أمعاء كثير من الحيوانات بما في ذلك الدجاج (أرشيفية- رويترز)

دراسة: السالمونيلا «المسببة للأمراض» قد تساعد في مكافحة سرطان الأمعاء

أفاد بحث حديث بأنه يمكن «هندسة» السالمونيلا للمساعدة في مكافحة سرطان الأمعاء، بعد أن وجدت الأبحاث أن البكتيريا تمنع خلايا المناعة في الجسم من مهاجمة المرض.

«الشرق الأوسط» (لندن)

جدل أخلاقي حول «تحرير الجينوم البشري» لإنجاب أطفال معدّلين وراثياً

gettyimages
gettyimages
TT

جدل أخلاقي حول «تحرير الجينوم البشري» لإنجاب أطفال معدّلين وراثياً

gettyimages
gettyimages

أثار التغيير الأخير في إرشادات البحث الصحي الوطنية بجنوب أفريقيا الذي صدر في مايو (أيار) 2024 موجة من الجدل الأخلاقي، إذ يبدو أنه يفتح الطريق أمام استخدام تقنية تحرير الجينوم لإنجاب أطفال معدلين وراثياً مما يجعل جنوب أفريقيا أول دولة تتبنى هذ ا التوجه بشكل علني.

القصّ الجيني

ويعود السبب في الخلاف الحاد حول تحرير الجينوم البشري الوراثي (الفصّ الجيني) إلى تأثيراته الاجتماعية وإمكانياته المتعلقة بالانتقاء الجيني، ويعدُّ هذا التوجه مثيراً للاستغراب نظراً للمخاطر العالية التي تحيط بهذه التقنية.

وقد لفتت الانتباه إلى أن جنوب أفريقيا بصدد تسهيل هذا النوع من الأبحاث، كما ذكرت كاتي هاسون المديرة المساعدة في مركز علم الوراثة والمجتمع المشاركة في تأليف مقالة نشرت في 24 أكتوبر (تشرين الأول) 2024 في مجلة The Conversation.

وكان عام 2018 شهد قضية عالم صيني قام بتعديل جينات أطفال باستخدام تقنية «كريسبر» CRISPR لحمايتهم من فيروس نقص المناعة البشرية، مما أثار استنكاراً عالمياً وانتقادات من العلماء والمجتمع الدولي الذين رأوا أن هذا الاستخدام غير مبرر. وانتقد البعض سرية الطريقة، في حين شدد آخرون على ضرورة توفير رقابة عامة صارمة حول هذه التقنية ذات الأثر الاجتماعي الكبير.

معايير جديدة

ومع ذلك يبدو أن جنوب أفريقيا قد عدلت توجيهاتها للأبحاث في الصحة لتشمل معايير محددة لأبحاث تحرير الجينوم الوراثي لكنها تفتقر إلى قواعد صارمة تتعلق بالموافقة المجتمعية رغم أن التوجيهات تنص على ضرورة تبرير البحث من الناحية العلمية والطبية مع وضع ضوابط أخلاقية صارمة وضمان السلامة والفعالية. إلا أن هذه المعايير ما زالت أقل تشدداً من توصيات منظمة الصحة العالمية.

* التوافق مع القانون. وتأتي هذه الخطوة وسط انقسام في القانون بجنوب أفريقيا حيث يحظر قانون الصحة الوطني لعام 2004 التلاعب بالمواد الوراثية في الأجنة لأغراض الاستنساخ البشري. ورغم أن القانون لا يذكر تقنيات تعديل الجينات الحديثة مثل «كريسبر» فإن نصوصه تشمل منع تعديل المادة الوراثية البشرية ما يُلقي بتساؤلات حول التوافق بين القانون والتوجيهات الأخلاقية.

* المخاوف الأخلاقية. ويثير هذا التطور مخاوف واسعة بما في ذلك تأثيرات تقنية كريسبر على النساء والآباء المستقبليين والأطفال والمجتمع والنظام الجيني البشري ككل. وأثيرت تساؤلات حول إمكانية أن تكون جنوب أفريقيا مهيأة لاستقطاب «سياحة علمية»، حيث قد تنجذب مختبرات علمية من دول أخرى للاستفادة من قوانينها الميسرة.

استخدام تقنية «كريسبر»

وفي سابقة هي الأولى من نوعها في العالم وافقت الجهات التنظيمية الطبية في المملكة المتحدة العام الماضي على علاج جيني لاضطرابين في الدم.

ويعد علاج مرض «فقر الدم المنجلي» و«بيتا ثلاسيميا» أول علاج يتم ترخيصه باستخدام أداة تحرير الجينات المعروفة باسم كريسبر. ويعد هذا تقدماً ثورياً لعلاج حالتين وراثيتين في الدم وكلاهما ناتج عن أخطاء في جين الهيموغلوبين، حيث ينتج الأشخاص المصابون بمرض فقر الدم المنجلي خلايا دم حمراء ذات شكل غير عادي يمكن أن تسبب مشكلات لأنها لا تعيش طويلاً مثل خلايا الدم السليمة، ويمكن أن تسد الأوعية الدموية مما يسبب الألم والالتهابات التي تهدد الحياة.

وفي حالة المصابين ببيتا ثلاسيميا فإنهم لا ينتجون ما يكفي من الهيموغلوبين الذي تستخدمه خلايا الدم الحمراء لحمل الأكسجين في جميع أنحاء الجسم، وغالباً ما يحتاج مرضى بيتا ثلاسيميا إلى نقل دم كل بضعة أسابيع طوال حياتهم

علاج واعد لاضطرابات الدم

الموافقة عليه أخيراً في المملكة المتحدة على تحرير الجينات باستخدام طريقة مطورة من تقنية «كريسبر - كاس 9» CRISPR - Cas 9 لعلاج مرض فقر الدم المنجلي ومرض بيتا ثلاسيميا، من خلال تعديل الحمض النووي «دي إن إيه» بدقة حيث يتم أخذ الخلايا الجذعية من نخاع العظم وهي الخلايا المكونة للدم في الجسم من دم المريض.

ويتم تحرير الجينات باستخدام مقصات «كريسبر» الجزيئية بإجراء قطع دقيقة في الحمض النووي لهذه الخلايا المستخرجة واستهداف الجين المعيب المسؤول عن إنتاج الهيموغلوبين المعيب. ويؤدي هذا إلى تعطيل «الجين - المشكلة» وإزالة مصدر الاضطراب بشكل فعال ثم يعاد إدخال الخلايا المعدلة إلى مجرى دم المريض. ومع اندماج هذه الخلايا الجذعية المعدلة في نخاع العظم تبدأ في إنتاج خلايا الدم الحمراء الصحية القادرة على العمل بشكل طبيعي حيث يصبح الجسم الآن قادراً على توليد الهيموغلوبين المناسب.

وقد أظهرت هذه العملية نتائج واعدة في التجارب السريرية فقد تم تخفيف الألم الشديد لدى جميع مرضى فقر الدم المنجلي تقريباً (28 من 29 مريضاً) ولم يعد 93 في المائة من مرضى ثلاسيميا بيتا (39 من 42 مريضاً) بحاجة إلى نقل الدم لمدة عام على الأقل. ويشعر الخبراء بالتفاؤل بأن هذا قد يوفرعلاجاً طويل الأمد وربما مدى الحياة.

ويقود البروفسور جوسو دي لا فوينتي من مؤسسة إمبريال كوليدج للرعاية الصحية التابعة لهيئة الخدمات الصحية الوطنية، التجارب في المملكة المتحدة لهذا العلاج لكل من البالغين والأطفال، ويصفه بأنه اختراق تحويلي مع وجود نحو 15 ألف شخص في المملكة المتحدة مصابين بمرض فقر الدم المنجلي ونحو ألف مصابين بالثلاسيميا، إذ يمكن أن يحسن «كاسجيفي» نوعية الحياة بشكل كبير، وخاصة بالنسبة لأولئك الذين يواجهون نطاق علاج محدود.

وتُعد «كريسبر - كاس 9» واحدة من الابتكارات الرائدة التي أحدثت تحولاً في الأبحاث الطبية والأدوية رغم أن استخدامها يثير جدلاً أخلاقياً، نظراً لاحتمالية تأثير تعديل الجينات على الأجيال المقبلة. وقد مُنحت جائزة نوبل في الكيمياء لعام 2020 لجنيفر دودنا وإيمانويل شاربنتييه لمساهمتهما الأساسية في اكتشاف طريقة فعالة لتحرير الجينات، أي التدخل الدقيق الذي يسمح بإدخال التعديلات المطلوبة داخل الحمض النووي بطريقة بسيطة بكفاءة وسريعة واقتصادية.