عندما يكون لدى شخص شريان أو أكثر من الشرايين المسدودة، يختار الطبيب المعالج إجراءً جراحياً محدوداً للتوغل بجسم المريض، يُعرف باسم «التدخل التاجي عن طريق الجلد»، أو «العلاج بالدعامات ورأب الأوعية الدموية بالبالون (PCI)»
وعن طريق نفخ البالون، وربما وضع دعامة، يمكن للدم أن يتدفق بحرّية أكبر من القلب. لكن رغم أن تلك التقنيات الجراحية تحمل مخاطر أقل من الجراحة المفتوحة للقلب، فإنها قد تؤدي إلى مضاعفات، مثل النزف وضرر الكلى، وقد ينتهي الأمر بالمريض إلى الوفاة.
الأمر دفع فريقاً من الباحثين في جامعة ميشيغان الأميركية إلى تطوير خوارزمية تعتمد على الذكاء الاصطناعي تتنبأ بدقة بخطر الوفاة والمضاعفات التي من المحتمَل أن تحدث بعد إجراء الجراحة، والتي يمكن أن تظهر بوصفها أداة للأطباء أثناء تحديد اختيارات طريقة علاج شرايين القلب المسدودة.
وأظهرت النتائج المنشورة الأربعاء في «مجلة القلب الأوروبية»، مستويات عالية من الدقة في التنبؤ بخطر الوفاة وحوادث النزف الكبيرة والحاجة إلى نقل الدم.
يقول الدكتور ديفيد هاملتون، زميل الرعاية الحرجة لأمراض القلب في جامعة ميشيغان: «يهدف فريقنا إلى تحسين الطريقة التي نقيِّم بها مخاطر حدوث المضاعفات بعد إجراء جراحات القلب الشائعة المعروفة باسم (وضع الدعامة)».
وأضاف: «رغم الاستخدام الواسع النطاق لتلك التقنية الجراحية، لا تزال المضاعفات تحدث. ولمعالجة هذه المشكلة، قمنا بتطوير خوارزمية تعلُّم آلي دقيقة للغاية».
وشدد على أنه «ما يجعل دراستنا متميزة دقّة الخوارزمية لدينا والجهود التي نبذلها لتحويلها إلى واجهة سهلة الاستخدام، وفي متناول المرضى لفهم المخاطر التي يتعرضون لها».
ووفق هاملتون «يقوم كل من المرضى والأطباء بالمبالغة في تقدير الأضرار المرتبطة بالتدخل التاجي عن طريق الجلد، وكذلك التقليل من شأنها»، مشدداً على أن التنبؤ الدقيق بالمخاطر أمر بالغ الأهمية لاختيار العلاج وعملية صنع القرار».
قام فريق ميشيغان بجمع البيانات من جميع المرضى البالغين الذين خضعوا لهذا النوع من الجراحات بين أبريل (نيسان) 2018 ونهاية عام 2021 باستخدام أحد السجلات التابعة لاتحاد ميشيغان للقلب والأوعية الدموية.
واستخدم الباحثون تلك البيانات، بما في ذلك أكثر من 20 عاملاً صحياً آخر من المعلومات التي تؤخذ من المريض قبل إجراء الجراحة، مثل العمر وضغط الدم والكوليسترول الإجمالي، لإنشاء نموذج للتنبؤ بالمخاطر باستخدام برنامج للتعلم الآلي «إكس جي بوست» (XGBoost) يوضح هاملتون: «أنتجت خوارزمية التعلُّم الآلي التي طورناها نتائج دقيقة للغاية، وكانت قادرة على التنبؤ بخطر حدوث مضاعفات متعددة بعد إجراء الدعامات. وكان هذا صحيحاً لدى مرضانا في ولاية ميشيغان، وكذلك عند اختباره على مجموعة كبيرة من المرضى في واشنطن».
كما تم تسخير هذه التكنولوجيا المبتكرة في تطبيقات الكومبيوتر والهاتف للسماح باستخدامها على نطاق واسع من قبل الأطباء والمرضى. وهو ما علَّق عليه الباحث الرئيسي للدراسة، هيتيندر جورم، الرئيس الطبي المؤقت في جامعة «يو إم هيلث» الأميركية: «في عصر انتشار الهواتف الذكية والسجلات الطبية الإلكترونية، يمكن دمج درجة المخاطر المحوسبة هذه في الأنظمة الصحية الإلكترونية، وجعلها سهلة الاستخدام بجانب سرير المريض».
وأضاف: «لن يساعد ذلك في نقل المعلومات المعقدة إلى مقدم الخدمة بسرعة فحسب، بل يمكن استخدامه أيضاً لتعزيز تثقيف المريض حول المخاطر المتعلقة بجراحة الدعامات ورأب الأوعية الدموية بالبالون».
وعن خطواتهم المستقبلية، قال هاملتون: «نخطط لمواصلة استكشاف كيف يمكن للخوارزمية أن تفيد المرضى، خصوصاً في البيئات والمجموعات السكانية المتنوعة؛ ما يساعد على إجراء المزيد من الأبحاث وتحسين استخدام هذا التطبيق».
