تقنية تسمح بتصوير الأوعية الدموية العميقة وتدفق الدم داخلها

وأيضاً القياس الكمّي لاستهلاك الأكسجين

يتميز «PAVT» بقدرته على تصوير اتجاه ومعدل تدفق الدم بشكل أعمق داخل جسم الإنسان (شاترستوك)
يتميز «PAVT» بقدرته على تصوير اتجاه ومعدل تدفق الدم بشكل أعمق داخل جسم الإنسان (شاترستوك)
TT

تقنية تسمح بتصوير الأوعية الدموية العميقة وتدفق الدم داخلها

يتميز «PAVT» بقدرته على تصوير اتجاه ومعدل تدفق الدم بشكل أعمق داخل جسم الإنسان (شاترستوك)
يتميز «PAVT» بقدرته على تصوير اتجاه ومعدل تدفق الدم بشكل أعمق داخل جسم الإنسان (شاترستوك)

يعد فهم ديناميكيات تدفق الدم داخل جسم الإنسان أمراً بالغ الأهمية لتشخيص وعلاج عدد لا يحصى من الحالات الصحية كالنوبات القلبية، ومضاعفات مرض السكري، ونمو الأورام على سبيل المثال لا الحصر.

ومع ذلك، فإن اكتساب نظرة ثاقبة لهذا النظام الحيوي، خصوصاً الأوعية الدموية العميقة والدقيقة، كثيراً ما مثّل تحدياً كبيراً في العلوم الطبية، خصوصاً تلك الأوعية المغروسة بعمق في الجسم.

تستطيع «PAVT» التمييز بين خلايا الدم الحمراء المؤكسجة وغير المؤكسجة لتمكّن من القياس الكمّي لاستهلاك الأكسجين (شاترستوك)

تصوير غير جراحي للأوعية الدموية العميقة

في دراسة رائدة، طور باحثون في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (Caltech) تقنية ثورية تتيح التصوير غير الجراحي للأوعية الدموية العميقة وتدفق الدم داخلها. يمكن لهذا النهج المبتكر، الذي يطلق عليه التصوير المقطعي الضوئي الصوتي (PAVT)، أن يعزز بشكل كبير فهم وعلاج الحالات الصحية المختلفة، حيث يلعب تدفق الدم دوراً محورياً.

على نقيض التقنيات السابقة، يستخدم «PAVT» ضوء الليزر الذي يمتصه الهيموغلوبين في خلايا الدم الحمراء، ما يؤدي إلى انبعاث اهتزازات فوق صوتية منها. تنتقل هذه الاهتزازات إلى سطح الجلد، حيث تلتقطها أجهزة الاستشعار المتصلة بالكمبيوتر لإنشاء صور مفصلة للأوعية الدموية.

طريقة عمل «PAVT»

يحقق «PAVT» دقة عالية من خلال اكتشاف الإشارات الصادرة عن توزيع خلايا الدم الحمراء في أعماق الجسم، ثم تقوم خوارزمية متكاملة بتتبع حركة هذه الخلايا، واستنتاج سرعة واتجاه تدفق الدم. تشبه هذه العملية كيفية مراقبة تدفق حركة المرور باستخدام سرعة الهواتف المحمولة على الطرق السريعة.

ويشير الباحثون إلى أن عدم التجانس في توزيع خلايا الدم الحمراء، والذي يرجع جزئياً إلى الطبيعة الهيكلية للأوعية الدموية، يسهل عملية التصوير. وهي تُقارن بين التقاء الأنهار ذات الصفات المائية المختلفة، حيث يمكن للجداول المختلفة أن تتدفق معاً، ولكنها تظل غير مختلطة لمسافة ما. تحدث هذه الظاهرة أيضاً في الأوردة، حيث ينضم الدم الذي يحتوي على محتويات مختلفة من الأكسجين، ولكنه يبقى غير مختلط فترة من الوقت، ما يسمح لنظام «PAVT» بتتبع مساراتهم المنفصلة.

علاوة على ذلك، فإن قدرة «PAVT» على التمييز بين خلايا الدم الحمراء المؤكسجة وغير المؤكسجة تمكّن من القياس الكمّي لاستهلاك الأكسجين، وهو مؤشر حيوي لعملية التمثيل الغذائي. ويقول ليهونغ وانغ، أستاذ الهندسة الطبية والهندسة الكهربائية في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا إن «هذا يسمح بتحديد كمية استهلاك الأكسجين، وهو مقياس مهم لعملية التمثيل الغذائي»، ما يؤكد الآثار الأوسع لهذه التكنولوجيا.

يرى الباحثون أن هذا الإنجاز يحمل وعوداً هائلة لتطوير التشخيص الطبي للنوبات القلبية ومرضى السكري (شاترستوك)

التعاون بين الهندسة وعلم وظائف الأعضاء

يمثل البحث الذي أجراه ليهونغ وانغ، أستاذ الهندسة الطبية والهندسة الكهربائية في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، قفزة كبيرة إلى الأمام. وتعرض الدراسة المفصلة في مجلة «Nature Biomedical Engineering» إمكانات «PAVT» في تحويل عمليات التشخيص.

هذه الطريقة ليست جديدة تماماً على مختبر وانغ، المعروف بتطوراته في تقنيات التصوير الضوئي الصوتي. ومع ذلك، يتميز «PAVT» بقدرته على تصوير ليس فقط الأوعية الدموية وحالة الأكسجين الخاصة بها، ولكن أيضاً اتجاه ومعدل تدفق الدم بشكل أعمق داخل جسم الإنسان. ويضيف وانغ أنه «الآن يمكن قياس التدفق المتجه، الذي يشير إلى معدل التدفق واتجاهه» معرباً عن دهشته عند رؤية صور تدفق الدم لأول مرة. ويرى الباحث الأميركي أن قدرة التكنولوجيا على التآزر بين الهندسة وعلم وظائف الأعضاء للتغلب على العقبات التي لم يكن من الممكن التغلب عليها سابقاً جديرة بالملاحظة بشكل خاص.

ويضم فريق البحث جوشوا أوليك جيبسون، وهو طالب دراسات عليا في الهندسة الطبية، وأنجول خضريا، باحث مشارك سابق في مرحلة ما بعد الدكتوراه في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا. بتمويل من المعاهد الوطنية للصحة، يحمل هذا الإنجاز وعوداً هائلة لتطوير التشخيص الطبي والعلاج، ما يمهد الطريق لطرق جديدة أقل تدخلاً وأكثر دقة لرصد وفهم الحالات الصحية المختلفة.


مقالات ذات صلة

صحتك يحدث تسمم الدم لدى الأطفال حديثي الولادة بسبب عدوى شديدة (جامعة كولومبيا البريطانية)

اختبار وراثي يتنبأ بإصابة المواليد بأمراض خطيرة

طوّر فريق من الباحثين أداة للتنبؤ بخطر «تسمم الدم» لدى الأطفال حديثي الولادة.

«الشرق الأوسط» (القاهرة)
صحتك مؤتمر الطب التجميلي الثالث بمشاركة 2000 طبيب وجراح محلي وعالمي (الشرق الأوسط)

الرياض تستضيف مؤتمراً لطب التجميل بمشاركة محلية وعالمية

تستضيف العاصمة السعودية الرياض، مؤتمر الأكاديمية العلمية للطب التجميلي في نسخته الثالثة، بمشاركة متحدثين عالميين ومحليين متخصصين في مجال التجميل.

«الشرق الأوسط» (الرياض)
يوميات الشرق الاختبار يعتمد على أسئلة سلوكية لقياس ميل المرشحين للنرجسية بطريقة غير مباشرة (جامعة ولاية سان فرنسيسكو)

اختبار جديد في مقابلات العمل يكشف «النرجسيين»

طوّر علماء النفس في جامعة ولاية سان فرنسيسكو الأميركية، اختباراً جديداً لكشف «النرجسية» بين المرشحين للوظائف.

«الشرق الأوسط» (القاهرة)
يوميات الشرق قضية أنتوني توماس هوفر قيد التحقيق من قبل السلطات الخاصة في أميركا (رويترز)

«توفي دماغياً»... استيقاظ أميركي أثناء عملية استئصال أعضائه للتبرع بها

استيقظ رجل أُصيب بسكتة قلبية، وأُعلن عن وفاته دماغياً، بينما كان الجراحون في ولاية كنتاكي الأميركية، مسقط رأسه، في خضم استئصال أعضائه.

«الشرق الأوسط» (واشنطن)

«ثورة الذكاء الاصطناعي» تطغى على «قمة الويب» في لشبونة

خلال جلسة في «قمة الويب» 2024 في لشبونة عاصمة البرتغال 12 نوفمبر 2024 (إ.ب.أ)
خلال جلسة في «قمة الويب» 2024 في لشبونة عاصمة البرتغال 12 نوفمبر 2024 (إ.ب.أ)
TT

«ثورة الذكاء الاصطناعي» تطغى على «قمة الويب» في لشبونة

خلال جلسة في «قمة الويب» 2024 في لشبونة عاصمة البرتغال 12 نوفمبر 2024 (إ.ب.أ)
خلال جلسة في «قمة الويب» 2024 في لشبونة عاصمة البرتغال 12 نوفمبر 2024 (إ.ب.أ)

يطغى الذكاء الاصطناعي التوليدي والتحوّلات الكبيرة الناتجة عنه على المناقشات خلال «قمة الويب» التي تُعقَد في لشبونة هذا الأسبوع على خلفية إعادة انتخاب دونالد ترمب رئيساً للولايات المتحدة، وتُعَدّ الملتقى الأبرز للاقتصاد الرقمي.

ورأى رئيس «مايكروسوفت» براد سميث أمام جمهور من رجال الأعمال، اليوم (الثلاثاء)، خلال القمة أن «الذكاء الاصطناعي هو التكنولوجيا التخريبية الجديدة الكبرى»، بمعنى أنها قادرة على إحداث تغيير جذري في كل قطاعات المجتمع، على غرار ما فعلت الكهرباء قبله.

وقال: «لدينا الفرصة لإنشاء اقتصاد جديد للذكاء الاصطناعي معاً، ولكن أكثر من ذلك، يمكننا بناء الثورة الصناعية العالمية الجديدة».

وذكّر براد سميث باستثمارات الشركة الأميركية العملاقة في مراكز البيانات، والبنى التحتية الأساسية لعمل الذكاء الاصطناعي الذي يتطلب قدراً ضخماً من القوة الحاسوبية والطاقة.

وقال: «لا يمكننا أن نسمح لأنفسنا ببناء مراكز بيانات واستهلاك الكهرباء من دون القلق بشأن ما يعنيه ذلك بالنسبة إلى منطقة أو بلد أو كوكب الأرض»، في وقت ترتفع فيه أصوات كثيرة للتنديد بالتكلفة البيئية الكبيرة لهذه التكنولوجيا.

خلال جلسة في «قمة الويب» 2024 في لشبونة عاصمة البرتغال 12 نوفمبر 2024 (إ.ب.أ)

وتضم «قمة الويب» في البرتغال أكثر من 71 ألف مشارك من 153 دولة، من بينهم أكثر من 3 آلاف شركة ناشئة وألف مستثمر، لمناقشة التطورات الجديدة المتعلقة بالذكاء الاصطناعي.

واغتنم رئيس شركة «علي بابا» الصينية العملاقة للتجارة الإلكترونية كو تشانغ الفرصة، الثلاثاء، للإعلان عن إطلاق محرك بحث جديد يعتمد على الذكاء الاصطناعي التوليدي، يسمى «Accio»، لمساعدة بائعي المحال الصغيرة في العثور على الموردين على المنصة.

وأوضح أن محرّك البحث هذا «نظام محادثة يسمح للأشخاص بالدردشة باللغة اليومية ويربطهم بالموردين حول العالم». ورأى أن ذلك «يمكّن الشركات الصغيرة والمتوسطة من اتخاذ قرارات أفضل».

وتُعقد القمة بعد إعادة انتخاب دونالد ترمب رئيساً للولايات المتحدة، الأسبوع الماضي، إثر حملة حظيت بدعم قوي من قطب التكنولوجيا إيلون ماسك.

يُخشى أن يعيد الرئيس الأميركي الـ47، دونالد ترمب، النظر في مرسوم مثير للجدل أصدره سلفه جو بايدن، يُحدد معايير الأمان في مجال الذكاء الاصطناعي، مع التركيز على حماية الخصوصية ومكافحة التحيّز.