«نيرفانا كاوست» اختبار فريد لكشف ورصد فيروس «كورونا»

ثبتت صحة التقنية الجديدة بعد التعاون مع مستشفياتٍ في مكة والمدينة وجدة

جهاز صغير محمول يتمكن من تشخيص الحالات، وتعقّب المتحورات، والكشف عن العدوى المصاحبة في وقت واحد.
جهاز صغير محمول يتمكن من تشخيص الحالات، وتعقّب المتحورات، والكشف عن العدوى المصاحبة في وقت واحد.
TT

«نيرفانا كاوست» اختبار فريد لكشف ورصد فيروس «كورونا»

جهاز صغير محمول يتمكن من تشخيص الحالات، وتعقّب المتحورات، والكشف عن العدوى المصاحبة في وقت واحد.
جهاز صغير محمول يتمكن من تشخيص الحالات، وتعقّب المتحورات، والكشف عن العدوى المصاحبة في وقت واحد.

رغم تعدد استراتيجبات اختبار فيروس كورونا، فإن ثَمَّة نوع جديد بإمكانه المساهَمة في تبسيط عملية تحديد ورصد الحالات، وتتبع المتحولات، واكتشاف الفيروسات المصاحبة.
يشهد الوقت الراهن إجراء فحوصات منفصلة وتعقيداً في سير العمل في كل من هذه الإجراءات التشخيصية الثلاثة، كما أن التحاليل عادة ما تُجرَى في مرافق عالية التخصص. وهو ما دفع باحثي جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية (كاوست) مع زملاء لهم في المملكة العربية السعودية والولايات المتحدة الأميركية وإسبانيا إلى دمج جميع الأنواع الثلاثة من الاختبارات في اختبار واحد يحمل اسم «نيرفانا» من شأنه السماح بتتبع نقاط الرعاية الخاصة بفيروس كورونا والعديد من المتحورات الناشئة من سلالة الفيروسات التاجية (سارس - كوف - 2) (SARS - CoV - 2).
يقول الدكتور مو لي، أستاذ العلوم البيولوجية المساعد والاختصاصي في أحياء الخلايا الجذعية بـ«كاوست»: «يوفر اختبارنا - الكل في واحد - حلاً متكاملاً وواعداً للمسح الميداني السريع القابل للانتشار، ولمراقبة تطور طفرات الفيروسات الوبائية».
أما الاختبار فهو عبارة عن جهاز صغير محمول بحجم حقيبة اليد يتفادى جميع الأساليب البطيئة وباهظة التكلفة، والتي تعتبر الطريقة الشائعة لفحص ورصد فيروس كورونا مثل اختبار تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR). أما الاختبار الجديد فيستفيد من طريقة جينية حديثة تسمى (تضخيم البوليميراز للأحماض النووية) Recombinase Polymerase Amplification - RPA، والجيل المقبل من جهاز التسلسل المتنقل للكشف السريع عن وجود تسلسلات فيروسية والإبلاغ عن النتائج الإيجابية والسلبية لعينات من 96 مريضاً في المرة الواحدة.
وبالتعاون مع الباحثين الآخرين، قام فريق لي بتصميم الاختبار ليضطلع بمهمة فك شفرة (5) خمس شرائح من جينوم (سارس - كوف - 2). وقد وقع الاختيار على كل منها للمساعدة في توجيه تتبع المتحور، إلى جانب تضمين فحوصات لثلاثة فيروسات تنفسية شائعة أخرى، من الممكن أن تسبب أعراضاً مشابهة لفيروس كورونا.
وقد أثمر التعاون مع عدد من الباحثين الإكلينيكيين من مستشفياتٍ في مكة المكرمة والمدينة المنورة وجدة، عن التحقق من صحة هذه التقنية باستخدام مسحات الأنف والحنجرة من الأشخاص المشتبه في إصابتهم بعدوى السارس.
وعلاوة على ذلك، قام الباحثون باختبار عينات من مياه الصرف، تم جمعها من مياه المجاري البلدية في الجامعة لإظهار الكيفية التي بها تتمكن هذه الطريقة من رصد فيروسات (سارس - كوف - 2) والفيروسات الأخرى على مستوى السكان.
ويوضح تشونجوي بي، طالب الدكتوراه في مختبر الدكتور لي «إن بإمكان تقنية نيرفانا NIRVANA التشخيص السريع للعدوى الفيروسية المتعددة بطريقة تتميز بإنتاجية مرتفعة». وأردف قائلاً: «كما يمكنها رصد (سارس - كوف - 2) في نفس الوقت والإبلاغ عن متحوراته».
وبفضل الدعم الذي يقدمه فريق الاستجابة البحثية السريعة (جزء من مبادرة الصحة الذكية بالجامعة)، يواصل دكتور لي وفريقه المعملي تحسين منصة «نيرفانا» لنشرها على نطاق واسع.
أما ما يجعل منه اختباراً محدوداً هو حقيقة أنه لا يمكنه الكشف عن طفرات (سارس - كوف - 2) إلا في مناطق جينومية محددة، ومع استمرار ظهور المتحورات الجديدة التي تبعث على القلق في جميع أنحاء العالم، فقد تحتاج هذه المناطق إلى التحديث؛ لتعكس الطبيعة المتطورة للفيروس.
يقول لي: «وفي نفس الوقت نسعى للتعاون مع المستشفيات؛ لاختبار تقنية نيرفانا NIRVANA في العيادات». 



الذكاء الاصطناعي في علوم تقويم الأسنان

الذكاء الاصطناعي في علوم تقويم الأسنان
TT

الذكاء الاصطناعي في علوم تقويم الأسنان

الذكاء الاصطناعي في علوم تقويم الأسنان

تقويم الأسنان هو ذلك الفرع من فروع طب الأسنان الذي يهتم بتشخيص ومعالجة اعوجاج الأسنان وسوء الإطباق وعدم تناسق حجم الفك العلوي مع الفك السفلي. ويُعاني نحو 45 في المائة من المراهقين العرب من سوء الإطباق، وهم بحاجة إلى علاجات تقويم الأسنان لتحسين صحتهم الفموية وعلاج تلك المشكلات.

إمكانات الذكاء الاصطناعي

يمتلك الذكاء الاصطناعي إمكانات هائلة في مجال تقويم الأسنان، مع تطبيقات تتراوح من الكشف التلقائي عن المعالم التشريحية وتحليل القياسات الرأسية إلى التشخيص وتخطيط العلاج، وتقييم النمو والتطور، وتقييم نتائج العلاج.

> الكشف التلقائي عن المعالم التشريحية وتحليل القياسات الرأسية. أحد المجالات الأكثر شيوعاً لاستخدام الذكاء الاصطناعي في تقويم الأسنان، هو الكشف التلقائي عن معالم القياسات الرأسية وتحليلها، وهي من أهم المؤشرات لتشخيص درجة سوء الإطباق أو اعوجاج الأسنان.ويتم إنشاء هذه القياسات بواسطة الذكاء الاصطناعي على الصور الشعاعية الثنائية والثلاثية الأبعاد (الأشعة المقطعية للفم والأسنان). وتُظهر الدراسات أن دقة هذه الأدوات تتنبأ بالنمو الهيكلي والسنوي العام لدى المرضى بنسبة تصل إلى 99 في المائة، مقارنة بنسبة 75 في المائة عند المراقبين البشر.

> تخطيط العلاج ودعم القرار السريري. التشخيص وتخطيط العلاج هما مكونات حاسمة في علاجات تقويم الأسنان، وينطويان على نظرة ذاتية وتعقيد كبير. وتساعد أنظمة دعم القرار السريري المعتمدة على الذكاء الاصطناعي في تقليل هذه التحديات من خلال مساعدة الأطباء. وعلى سبيل المثال، فإن قرار خلع الأسنان هو قرار مهم في تقويم الأسنان ويمكن أن يختلف بين طبيب وطبيب. وأظهرت أنظمة دعم القرار المعتمدة على الشبكات العصبية الاصطناعية دقة عالية في تقدير قرارات خلع الأسنان، حيث بلغت دقتها 94 في المائة. يمكن استخدام هذه الأدوات أيضاً لتقييم احتياجات علاج تقويم الأسنان وتقدير نتائج العلاج.

تقييم التماثل الوجهي

> تقييم التماثل الوجهي والتنبؤ بموقع الأسنان المدفونة. تم تطوير نماذج الذكاء الاصطناعي لتقييم التماثل الوجهي بدقة عالية قبل وبعد الجراحة الفكية باستخدام صور الأشعة المقطعية المخروطية (CBCT) للفم والأسنان، مما يوفر دقة تصل إلى 90 في المائة. وتساعد هذه النماذج أطباء تقويم الأسنان في الحصول على تقييم دقيق للحالة وتحليل التغيرات التي تحدث بعد الجراحة.

بالإضافة إلى ذلك، يمكن للذكاء الاصطناعي التنبؤ بموقع واتجاه ووضع الأسنان المدفونة أو المطمورة، مثل الأنياب، مما يوفر لأطباء تقويم الأسنان تصوراً ثلاثي الأبعاد مفصلاً للحالة السريرية. ويساعد هذا التصور في صياغة خطة علاجية شاملة ومتكاملة تأخذ في الاعتبار جميع الجوانب المعقدة للحالة، مما يضمن تحقيق أفضل النتائج العلاجية للمرضى وتقليل المخاطر المحتملة.

ماسحات ضوئية وطابعات تجسيمية

> التطورات في تكنولوجيا الماسحات الضوئية وعضات التقويم الشفاف. أحدثت التطورات في الماسحات الضوئية داخل الفم وتكنولوجيا الطابعة الثلاثية الأبعاد (التجسيمية) الطريق لتطوير برمجيات التنبؤ بالذكاء الاصطناعي لعلاج تقويم الأسنان.

> توفر هذه الأدوات الرقمية لتخطيط العلاج نهجاً دقيقاً لعلاج تقويم الأسنان، حيث تسمح لأطباء تقويم الأسنان بمحاكاة وتحريك الأسنان بدقة أثناء العلاج.

يتم صنع عضات التقويم الشفاف حسب خطة العلاج لتضمن ابتسامة جذابة ووظيفة فم طبيعية، مما يساعد في تحسين النتائج وتوضيح العملية العلاجية للمرضى.

> تقييم مجرى الهواء باستخدام الذكاء الاصطناعي. تلعب البرمجيات المعتمدة على الذكاء الاصطناعي دوراً هاماً في تقييم مجرى الهواء في تقويم الأسنان. يمكن لهذه البرمجيات تحديد أنماط مجرى الهواء، وتحديد التباينات التشريحية، وحساب حجم مجرى الهواء.

وتستخدم البرمجيات الترميز اللوني لتوفير تصور سهل لمجرى الهواء وهياكله، مما يساعد في صياغة أجهزة وعلاجات لوقف التنفس خلال النوم، وهو أمر مهم للغاية لصحة المريض.

رئيس جمعية الذكاء الاصطناعي في طب الأسنان في الشرق الأوسط.