قياس الصوديوم في الدم بالذكاء الاصطناعي… ومن دون إبرة!

ثورة طبية: تحليل «بصمة الجلد» عند تفاعل موجات كهرومغاطيسية مع الجسم

قياس الصوديوم في الدم بالذكاء الاصطناعي… ومن دون إبرة!
TT

قياس الصوديوم في الدم بالذكاء الاصطناعي… ومن دون إبرة!

قياس الصوديوم في الدم بالذكاء الاصطناعي… ومن دون إبرة!

هل تخيّلت يوماً أن يُمكن قياس مستوى الصوديوم في دمك... دون أن تُوخَز بإبرة؟

إنجاز غير مسبوق

في إنجاز غير مسبوق يجمع بين الذكاء الاصطناعي والتكنولوجيا الحيوية، أعلن باحثون من جامعة تيانجين الصينية (Tianjin University) عن تطوير جهاز ذكي قادر على قياس مستويات الصوديوم في الدم بدقة، ودون أي تدخل جراحي.

يعتمد الجهاز على موجات بترددات «تيرا هيرتز» (Terahertz Waves) الصوتية وتقنيات التحليل الصوتي البصري، ويستخدم خوارزميات ذكاء اصطناعي متقدمة لتحليل «بصمة الجلد» الناتجة عن تفاعل الموجات مع الجسم.

وهكذا، أصبح بالإمكان مراقبة أحد أهم العناصر الحيوية في الجسم بسرعة، ودقة، ومن دون دم.

الصوديوم... العنصر الخفي الذي قد ينقذ حياتك

يُعد الصوديوم أحد أكثر العناصر أهمية في الجسم، فهو مسؤول عن:

- توازن السوائل والضغط داخل الأنسجة.

- تنظيم نبضات القلب والإشارات العصبية.

- الحفاظ على وظائف الكلى والعضلات.

وقد يؤدي أي اختلال في مستواه - سواء بالزيادة أو النقصان - إلى أزمات قلبية، أو فشل كلوي، أو فقدان وعي مفاجئ، لا سيما لدى كبار السن أو مرضى القلب والسكري. لذلك، يُطلب فحص الصوديوم دورياً، خاصة في أقسام الطوارئ والعناية المركزة. وهنا يأتي الابتكار الجديد ليلغي المعاناة المتكررة مع الإبر والتحاليل التقليدية.

كيف يعمل الجهاز وما علاقة الذكاء الاصطناعي؟

وفقاً للدراسة المنشورة في يوليو (تموز) 2025 بمجلة ACS Sensors (مجلة مستشعرات الجمعية الكيميائية الأميركية)، يعتمد الجهاز على إرسال نبضات بترددات «تيرا هيرتز» نحو الجلد، واستخدام الذكاء الاصطناعي لتحليل طيف الاستجابة. ويؤثر الصوديوم، كعنصر كهربائي، على طريقة امتصاص الجلد لهذه الموجات، ويُحدث تغيراً يمكن رصده في الإشارات المرتدة. («تيراهيرتز» ترددات لموجات كهرومغناطيسية تقع بين ترددات موجات الميكرويف والأشعة تحت الحمراء في الطيف الكهرومغناطيسي- المحرر).

وتقرأ الخوارزميات الذكية المدربة على آلاف الأنماط البيولوجية، هذه التغيرات وتحولها إلى قراءة رقمية دقيقة لمستوى الصوديوم، في أقل من 20 ثانية.

وتشرح البروفسورة ليو يانغ، قائدة الفريق البحثي: «لقد درّبنا نماذجنا الذكية على بيانات طيفية دقيقة، حتى أصبح بالإمكان اليوم قراءة الصوديوم من دون دم... بل من خلال الذكاء».

من المستشفى... إلى ساعة اليد؟

الابتكار لا يقف عند حدود المختبر. فالفريق الصيني يطمح إلى تحويل هذه التقنية إلى جهاز محمول، بل وإدماجها قريباً داخل ساعات ذكية أو أساور صحية، مما يُتيح للمريض أو الرياضي أو الطبيب مراقبة الصوديوم لحظياً في أي مكان. وهناك تصور مستقبلي واقعي: ساعة ذكية تقيس الصوديوم وتُرسل تنبيهاً للطبيب... قبل أن يشعر المريض بأي عرض.

طب بلا دم وذكاء بلا حدود

من أبرز مزايا هذه التقنية:

- وداعاً للإبر، والخوف، والألم.

- قراءة سريعة آنية تُغني عن المختبرات.

- دقة تصل إلى 92 في المائة مقارنة بتحاليل الدم

- إمكانية الدمج مع تطبيقات ذكاء اصطناعي طبية للمراقبة المبكرة.

لكن كما هو الحال دائماً، فإن الذكاء الاصطناعي لا يخلو من التحديات.

البيانات في خطر... جدل أخلاقي يرافق كل ابتكار

حين تُصبح بياناتك البيولوجية متاحة عبر أجهزة متصلة بالإنترنت، يُطرح سؤال مهم: من يملك هذه البيانات؟ هل هي ملك للمريض؟ أم للشركة المُصنّعة؟ وهل يُمكن استخدامها لأغراض تسويقية أو تأمينية دون علمك؟

لذلك، يطالب خبراء الصحة بوضع أطر قانونية وأخلاقية لضمان خصوصية المريض، وضبط استخدام «الذكاء الاصطناعي الطبي» بطريقة تحمي الفرد... ولا تُخضعه للخوارزميات فقط.

السعودية والعالم العربي... هل نواكب هذه الثورة؟

رغم أن هذه التقنية صينية المنشأ، فإن تطبيقها عالمي، وقد يكون للعالم العربي فرصة حقيقية في تبنيها، خاصة في ظل التحولات الرقمية الجارية في المملكة العربية السعودية.

تسعى سدايا (SDAIA)، ووزارة الصحة السعودية ضمن رؤية 2030، إلى إدخال الذكاء الاصطناعي في الرعاية الصحية، سواء عبر تطوير منصات تشخيص ذكية أو دعم الشركات الناشئة في مجال «الطب الرقمي».

ومثل هذا الابتكار يُمكن أن يُغيّر واقع:

- مرضى الفشل الكلوي الذين يحتاجون لمراقبة يومية.

- الأطفال وكبار السن الذين يخشون الإبر.

- المسافرين والحجاج الذين يحتاجون لمتابعة طبية فورية.

لكن المطلوب هو انتقال سريع من الاستهلاك إلى التصنيع، ومن التبعية إلى الريادة... بذكاء عربي.

هل الصوديوم هو البداية؟

يرى الباحثون أن هذا الإنجاز يمهّد الطريق لثورة كاملة في القياسات الحيوية. فبعد الصوديوم، قد نتمكن قريباً من قياس:

- مستويات البوتاسيوم والكالسيوم.

- نسبة الغلوكوز في الدم.

- مؤشرات الجفاف أو الحموضة.

- كفاءة الكلى دون تحاليل.

كل ذلك عبر جهاز ذكي صغير... يعمل بالذكاء الاصطناعي.

حين يُصبح جلدك جهازاً للتشخيص... وعقلك متصلاً بالذكاء.

في هذا العصر، لم تعد غرفة الطوارئ المكان الوحيد الذي تُشخّص فيه الحالات. بل أصبح الجلد نفسه نافذة على الداخل، والخوارزمية شريكاً للطبيب، والذكاء الاصطناعي بوابة لتشخيص أسرع، ووقاية أدق، وعلاج يبدأ قبل الألم.

الصين تُطلق هذه الشرارة. والسؤال المفتوح: هل نُشعلها في منطقتنا... أم نكتفي بالمشاهدة؟


مقالات ذات صلة

خطأ الذكاء الاصطناعي كاد يشعل حرباً بين أميركا والصين

الولايات المتحدة​ سفينة حربية صينية (أرشيفية - رويترز)

خطأ الذكاء الاصطناعي كاد يشعل حرباً بين أميركا والصين

كان الجيش الأميركي على وشك الصعود إلى سفينة صينية في الشرق الأوسط في وقت سابق من هذا العام، بناءً على تقرير استخباراتي خاطئ أُعد بمساعدة الذكاء الاصطناعي.

«الشرق الأوسط» (واشنطن)
الولايات المتحدة​ شعار «أنثروبيك» (رويترز)

سجالات الذكاء الاصطناعي تُفجر مفاجآت في قاعات المحاكم الأميركية

اتهمت صحف كبرى أميركية شركات الذكاء الاصطناعي بالوقوف عمداً وراء «السرقة الكبرى للعمالة في تاريخ البشرية»، وسط تقارير عن اختراقات جديدة مثيرة للقلق.

علي بردى (واشنطن)
صحتك سرطان الثدي تحت عين العلم... حتى ما بعد التعافي (معهد كارولنسكا في السويد)

الذكاء الاصطناعي يتنبأ بعودة سرطان الثدي قبل سنوات

بيّنت دراسة أميركية أنّ اختباراً يعتمد على الذكاء الاصطناعي يمكنه التنبّؤ بخطر عودة سرطان الثدي في مراحله المبكرة بدقة أكبر من اختبار جيني شائع...

«الشرق الأوسط» (القاهرة )
الاقتصاد أرضية الإنتاج بمبنى شركة «جنرال ستامبنغ آند ميتالوركس» في ساوث بند بإنديانا (رويترز)

تراجع مفاجئ للإنتاج الصناعي في أميركا بعد مكاسب استمرت 7 أشهر

انخفض الإنتاج الصناعي الأميركي على غير المتوقع خلال أغسطس، بعد سبعة أشهر متتالية من الارتفاع، إلا أن النشاط لا يزال مدعوماً بالتوسع في مجال الذكاء الاصطناعي.

«الشرق الأوسط» (واشنطن)
الاقتصاد عبارة «الذكاء الاصطناعي AI» ومجسّم مصغر لروبوت ويد لعبة في هذه الصورة التوضيحية (رويترز)

سباق الذكاء الاصطناعي يحتدم... إبطاء التطوير أم مواصلة التقدم؟

ينقسم قادة قطاع الذكاء الاصطناعي بشأن مدى سرعة تطوير الشركات لهذه التكنولوجيا المتزايدة القوة...

«الشرق الأوسط» (لندن)

الخوخ مقابل البطيخ: أيهما أفضل لسكر الدم؟

البطيخ يحتوي على نسبة أقل من الكربوهيدرات (بيكسباي)
البطيخ يحتوي على نسبة أقل من الكربوهيدرات (بيكسباي)
TT

الخوخ مقابل البطيخ: أيهما أفضل لسكر الدم؟

البطيخ يحتوي على نسبة أقل من الكربوهيدرات (بيكسباي)
البطيخ يحتوي على نسبة أقل من الكربوهيدرات (بيكسباي)

يُعدّ الخوخ والبطيخ من الفواكه الحلوة المذاق بشكل طبيعي، لكنهما يؤثران على نسبة السكر في الدم بشكل مختلف إلى حد ما.

يحتوي الخوخ عموماً على مؤشر جلايسيمي (GI) أقل، في حين يحتوي البطيخ على نسبة أقل من الكربوهيدرات، وفق ما ذكره موقع «فيري ويل هيلث».

والمؤشر الجلايسيمي هو مقياس يوضح سرعة ارتفاع سكر الدم بعد تناول الأطعمة الغنية بالكربوهيدرات.

علاقة الخوخ والبطيخ بسكر الدم

يحتوي الخوخ بشكل عام على مؤشر جلايسيمي أقل من البطيخ. وبينما تم تصنيف بعض قياسات البطيخ على أنها متوسطة إلى عالية على مقياس (GI)، تكون قياسات الخوخ أقل بشكل عام.

لكن يحتوي البطيخ على نسبة أقل من الكربوهيدرات، حيث يتكوّن في معظمه (91 في المائة) من الماء. وتتحول الكربوهيدرات عند هضمها إلى غلوكوز (سكر الدم)، مما يؤدي إلى رفع مستوياته في الجسم.

بدوره، يحتوي الخوخ على كمية أكبر من الألياف الغذائية مقارنة بالبطيخ. وتساعد الألياف في تنظيم واستقرار مستويات سكر الدم عن طريق إبطاء امتصاص الغلوكوز ومنع الارتفاعات المفاجئة في مستويات سكر الدم بعد الوجبات.

حجم الحصة أهم من المؤشر الجلايسيمي

بإمكان جزء كبير من الأطعمة ذات المؤشر الجلايسيمي المنخفض أن يوفّر كمية كبيرة من الكربوهيدرات، إذا تم تناول حصة كبيرة منها. لذلك فإن حجم الحصة التي يتم تناولها أهم من المؤشر الجلايسيمي.

ويتناسب كل من الخوخ والبطيخ بشكل آمن مع نمط الأكل المتوازن، بما في ذلك بالنسبة إلى العديد من الأشخاص الذين يعانون من مرض السكري. وللتحكم في نسبة السكر في الدم، ركّز على حجم الحصة وإجمالي كمية الكربوهيدرات واختر الفاكهة الكاملة بدلاً من العصير.

ويمكنك اختيار الخوخ إذا كنت تبحث عن فاكهة ذات مؤشر جلايسيمي أقل مع المزيد من الألياف. فيما يمكنك اختيار البطيخ لمحتواه الأقل من الكربوهيدرات ومحتواه المائي الأعلى بما يمنح ترطيباً أكثر.


ماذا يفعل التوتر المزمن بالقلب قبل أن نشعر به؟

الحياة تضغط أحياناً من الجهة التي لا نراها (جامعة ولاية أريزونا)
الحياة تضغط أحياناً من الجهة التي لا نراها (جامعة ولاية أريزونا)
TT

ماذا يفعل التوتر المزمن بالقلب قبل أن نشعر به؟

الحياة تضغط أحياناً من الجهة التي لا نراها (جامعة ولاية أريزونا)
الحياة تضغط أحياناً من الجهة التي لا نراها (جامعة ولاية أريزونا)

توصّلت دراسة بريطانية واسعة النطاق إلى أنّ التوتر المزمن المرتبط بظروف الحياة اليومية قد يؤدّي إلى تغيّرات هيكلية طويلة الأمد في القلب، بما قد يزيد خطر الإصابة بالنوبات القلبية والسكتات الدماغية، حتى قبل ظهور أيّ عوارض واضحة لأمراض القلب.

وأوضح باحثون في مختبرات مجلس البحوث الطبية البريطانية، بالتعاون مع إمبريال كوليدج لندن، أنّ الأضرار المرتبطة بالتوتر المزمن قد تبدأ في بنية القلب ووظيفته قبل ظهور عوارض، مثل ألم الصدر أو ضيق التنفس. ونُشرت النتائج، الخميس، في «المجلة الأوروبية لأمراض القلب الوقائية».

والتوتر المزمن هو حالة يتعرَّض فيها الجسم للضغط النفسي لمدّة طويلة، ما قد يبقي استجابة التوتر نشطة بصورة مستمرة. ومع الوقت، قد يرتبط ذلك باضطرابات في النوم والتمثيل الغذائي ووظائف المناعة، ويُسهم في ارتفاع مستويات الالتهاب المزمن، الذي يرتبط بدوره بزيادة خطر الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية.

وحلَّل الباحثون بيانات نحو 480 ألف شخص بالغ في المملكة المتحدة، في دراسة وصفوها بأنها من أكبر الدراسات من نوعها. وركزوا على الالتهاب المزمن، وهو حالة من التنشيط المستمر ومنخفض الدرجة للجهاز المناعي، ترتبط بأمراض عدّة، من بينها السرطان والسكري، ويُنظر إليها على أنها أحد العوامل التي تُسهم في الإصابة بأمراض القلب.

واستخدم الفريق بيانات البنك الحيوي البريطاني، إلى جانب صور للقلب وبيانات وراثية، وقياس مستويات «غليكوبروتين أسيتيلات» في الدم، وهي علامة حيوية يمكن استخدامها لتقدير مستوى الالتهاب المزمن.

وأظهرت النتائج أنّ الأشخاص الذين سجّلوا أعلى مستويات الالتهاب، أيّ ضمن أعلى 20 في المائة من المشاركين، كانوا أكثر عرضة بنسبة 43 في المائة للإصابة بالنوبات القلبية والسكتات الدماغية، مقارنةً بمن لديهم أدنى المستويات، حتى في غياب مرض قلبي معروف سابقاً.

كما ارتبط ارتفاع الالتهاب بتغيّرات صامتة في بنية القلب، شملت زيادة سماكة جدرانه، وصغر حجراته، وتراجع قدرته على الامتلاء بالدم. وقد تتطوّر هذه التغيّرات تدريجياً على مدى سنوات من دون عوارض واضحة، قبل أن تتقدّم في بعض الحالات إلى قصور القلب.

ووجد الباحثون ارتباطاً قوياً بين ارتفاع مستويات الالتهاب والحرمان الاجتماعي والاقتصادي والضغوط النفسية، إلى جانب عوامل الخطر المعروفة، مثل التدخين وزيادة الدهون في الجسم وقلة النشاط البدني. كما أظهرت البيانات تأثيراً وراثياً، إذ قد يكون بعض الأشخاص أكثر عرضة للأضرار المرتبطة بالالتهاب من غيرهم.

وأشار الباحثون إلى أنّ النتائج توضح كيفية تفاعل العوامل الوراثية ونمط الحياة والصحة النفسية والظروف الاجتماعية والاقتصادية، وتأثيرها في مستويات الالتهاب والتغيرات القلبية. كما سلّطت الدراسة الضوء على بروتينات التهابية قد تؤدّي دوراً رئيسياً في هذه التغيّرات.

ومع ذلك، شدَّد الباحثون على أنّ الاستعداد الوراثي أو التعرّض لظروف معيشية صعبة لا يعني حتمية الإصابة بأمراض القلب، مشيرين إلى أنّ الإقلاع عن التدخين والسيطرة على السمنة وتحسين النشاط البدني والصحة النفسية قد يساعد في الحدّ من عوامل الخطر والالتهاب المزمن.


الذكاء الاصطناعي يتنبأ بعودة سرطان الثدي قبل سنوات

سرطان الثدي تحت عين العلم... حتى ما بعد التعافي (معهد كارولنسكا في السويد)
سرطان الثدي تحت عين العلم... حتى ما بعد التعافي (معهد كارولنسكا في السويد)
TT

الذكاء الاصطناعي يتنبأ بعودة سرطان الثدي قبل سنوات

سرطان الثدي تحت عين العلم... حتى ما بعد التعافي (معهد كارولنسكا في السويد)
سرطان الثدي تحت عين العلم... حتى ما بعد التعافي (معهد كارولنسكا في السويد)

بيّنت دراسة أميركية أنّ اختباراً يعتمد على الذكاء الاصطناعي يمكنه التنبّؤ بخطر عودة سرطان الثدي في مراحله المبكرة بدقة أكبر من اختبار جيني شائع، خصوصاً في تحديد احتمالات عودة المرض بعد أكثر من 5 سنوات من التشخيص.

وأوضح باحثون في مستشفى «ماونت سيناي» بالولايات المتحدة أنّ الاختبار الجديد قد يوفر تقييماً أكثر تفصيلاً لخطر الانتكاس على المدى الطويل. ونُشرت النتائج، الخميس، في دورية «إن بي جيه بريست كانسر».

وركزت الدراسة على سرطان الثدي الإيجابي لمستقبلات الهرمونات «HR+» والسلبي لمستقبل «HER2»، وهو النوع الأكثر شيوعاً من سرطان الثدي. ويشير خطر عودة المرض إلى احتمال ظهور الخلايا السرطانية مجدداً بعد انتهاء العلاج، سواء في الثدي أو الأنسجة القريبة أو أجزاء أخرى من الجسم. وقد تحدث عودة المرض خلال السنوات الأولى أو بعد سنوات طويلة؛ إذ يمكن لبعض الأورام الإيجابية لمستقبلات الهرمونات أن تعود بعد 10 أو 15 عاماً، وأحياناً بعد ذلك.

واعتمد الباحثون على بيانات وعينات أورام من 4429 مريضاً شاركوا في تجربة لبحوث السرطان، مع متابعة تجاوزت 11 عاماً. وطوّروا نموذجاً للذكاء الاصطناعي يُعرف باسم «IICM+»، يجمع بين صور رقمية لأنسجة الورم وبيانات سريرية، مثل عمر المريضة وحجم الورم ودرجته، إلى جانب معلومات جزيئية من لوحة تضم 42 جيناً.

واستخدم الباحثون بيانات 2808 مرضى لتطوير النموذج، ثم اختبروا أداءه بشكل مستقل لدى 1621 مريضاً آخرين. وقسموا حالات عودة المرض إلى انتكاس مبكر خلال السنوات الخمس الأولى، وانتكاس متأخر بعد أكثر من 5 سنوات.

وفي مجموعة التحقّق المستقلّة، بلغ مؤشّر التوافق للنموذج 0.735 في التنبؤ بالانتكاس البعيد إجمالاً، مقارنة بـ0.578 للاختبار التقليدي المكوّن من 21 جيناً. وعند التنبؤ بالانتكاس خلال السنوات الخمس الأولى، بلغ المؤشّر 0.791 للنموذج، مقابل 0.722 للاختبار الجيني، في حين وصل عند تقييم خطر الانتكاس بعد أكثر من 5 سنوات إلى 0.710، مقابل 0.514.

ووفق الباحثين، يشير ارتفاع هذه القيم إلى قدرة أفضل على التمييز بين المرضى وفق مستويات خطر عودة المرض. كما تمكّن النموذج من تحديد فروق في الخطر بين مرضى حصلوا على درجات متشابهة في الاختبار الجيني، ممّا يشير إلى أن دمج صور الأنسجة والبيانات السريرية والجزيئية قد يوفّر معلومات إضافية لا تظهر عند الاعتماد على المؤشّر الجيني وحده.

وأشار الفريق إلى أنّ هذه النتائج تكتسب أهمية خاصة؛ لأن أكثر من نصف حالات الانتكاس في هذا النوع من سرطان الثدي قد تحدث بعد مرور أكثر من 5 سنوات على الجراحة الأولية. ومع ذلك، أكد الباحثون أنّ النموذج لا يُعدّ بديلاً حالياً للاختبار الجيني التقليدي؛ إذ أثبتت الدراسة قدرته على التنبؤ بالخطر، لكنها لم تثبت بعدُ أنّ استخدامه لتوجيه القرارات العلاجية سيحسّن نتائج المرضى.

وأضاف الباحثون أنّ النموذج يحتاج إلى مزيد من الدراسات للتحقّق من أدائه لدى مجموعات مختلفة من المرضى، وتقييم إمكان استخدامه عملياً في اختيار العلاج.