توظيف الذكاء الاصطناعي مع الماسح الضوئي ثلاثي الأبعاد للجسم للمساعدة في التنبؤ بمتلازمة التمثيل الغذائي
يستخدم الباحثون في مايو كلينك الذكاء الاصطناعي مع ماسح ضوئي ثلاثي الأبعاد للجسم متقدم – صُمم في الأصل لاستخدامه في صناعة الملابس – لمساعدة الأطباء في التنبؤ بخطر التعرض لمتلازمة التمثيل الغذائي وشدتها. ويوفر هذا المزيج من الأدوات للأطباء بديلًا دقيقًا لمقاييس أخرى مثل مؤشر كتلة الجسم ونسبة الخصر إلى الوِرك والتي تقيس احتمالية التعرض للإصابة بالمرض، وذلك وفقًا للنتائج المنشورة في المجلة الأوروبية للقلب – الصحة الرقمية.
يمكن أن تؤدي متلازمة التمثيل الغذائي إلى الإصابة بالنوبات القلبية والسكتات الدماغية وغيرها من المشكلات الصحية الخطيرة، وهي تؤثر على أكثر من ثلث سكان الولايات المتحدة وربع سكان العالم. وتفتقر هذه الحالة إلى استراتيجيات فحص مقبولة على نطاق واسع. لكن الباحثون اكتشفوا أن استخدام ماسح ضوئي ثلاثي الأبعاد للجسم مع تقنية التصوير بالإضافة إلى الخوارزميات المطورة في مايو كلينك قد يساعد اختصاصيو الرعاية السريرية في توفير طريقة أكثر دقة لتحديد الأشخاص المصابين بالمتلازمة، وكذلك الأشخاص المعرضين لخطر الإصابة بها.
تحديات للمرضى
تخلق آثار أمراض التمثيل الغذائي تحديات للمرضى. فالإضافة إلى النوبة القلبية والسكتة الدماغية، فإن الأشخاص المصابين بمتلازمة التمثيل الغذائي أكثر عرضة للإصابة بداء السكري، والأمراض الإدراكية، وأمراض الكبد. وتُشخص متلازمة التمثيل الغذائي سريريًا عند وجود ثلاث حالات على الأقل من الحالات الخمسة التالية: السُمنة في منطقة البطن، وارتفاع ضغط الدم، وارتفاع الدهون الثلاثية، وانخفاض كوليستيرول البروتين الدهني مرتفع الكثافة، وارتفاع سكّر الدم الصيامي.
تقول بيتسي ميدينا إنوجوسا، دكتورة في الطب، وزميلة باحثة في مايو كلينك والمؤلفة الأولى للدراسة: “هناك حاجة إلى قياس موثوق وقابل للتكرار لخطر التعرض لمتلازمة التمثيل الغذائي وشدتها”. “إن قياسات مؤشر كتلة الجسم ومقاييس المعاوقة الحيوية التي تقيس الدهون والعضلات في الجسم غير دقيقة بالنسبة للعديد من الأشخاص، ولا تتوفر أنواع أخرى من المسح على نطاق واسع. ويظهر بحثنا أن نموذج الذكاء الاصطناعي قد يكون أيضًا أداة لتوجيه اختصاصيي الرعاية السريرية والمرضى لاتخاذ الإجراءات اللازمة والسعي للحصول على نتائج أكثر ملاءمة لصحتهم الأيضية”.
ولتطوير هذه الأداة، درّب الباحثون نموذج ذكاء اصطناعي وتحققوا منه بتطبيقه على 1,280 متطوعًا خضعوا لتقييم شمل مسحات ضوئية ثلاثية الأبعاد للجسم، واستبيانات سريرية قياسية، وتحاليل دم، وقياسات شكل الجسم التقليدية. كما التُقطت صور أمامية وجانبية لمتطوعين بلغ عددهم 133 متطوعًا إضافيًا باستخدام تطبيق هاتف محمول من شركة Select Research يسمى myBVI كاختبار إضافي لقدرة الأداة على تقييم ما إذا كانوا مصابين بمتلازمة التمثيل الغذائي، وإذا كان الأمر كذلك، فما مدى شدتها.
عادةً ما يكون لدى المصابين بمتلازمة التمثيل الغذائي أجسام على شكل تفاحة، وهو ما يعني أن الكثير من الوزن متركز حول البطن. ويتمحور تشخيص متلازمة التمثيل الغذائي حول الفحوصات المخبرية، وقياسات ضغط الدم، وشكل الجسم، ولكن لا توجد استراتيجيات فحص روتينية مقبولة على نطاق واسع لأن هذه القياسات ليست متاحة دائمًا أو قابلة للتكرار بنفس الطريقة.
يقول فرانسيسكو لوبيز جيمينيز، دكتور في الطب، ومدير طب القلب الوقائي في مايو كلينك في مدينة روتشستر وكبير مؤلفي الدراسة: “توصلت هذه الدراسة الصغيرة إلى أن قياس مؤشر حجم جسم المريض رقميًا باستخدام التصوير ثلاثي الأبعاد يوفر قياسًا دقيقًا للغاية للأشكال والأحجام في المناطق الحرجة التي تترسب فيها الدهون الحشوية غير الصحية، مثل البطن والصدر”. “كما تسجل إجراءات المسح أيضًا حجم الوركين والألْيَتَيْن والساقين – وهو مقياس يتعلق بكتلة العضلات والدهون “الصحية”. المعلومات ثلاثية الأبعاد حول حجم الجسم في هذه المناطق الرئيسية، سواء التي تأتي من الماسح الضوئي ثلاثي الأبعاد الكبير والثابت أو من تطبيق الهاتف المحمول، بيّنت بدقة وجود متلازمة التمثيل الغذائي وشدتها باستخدام التصوير بدلاً من الاختبارات المتوغلة. وبالنظر إلى المستقبل، ستكون الخطوات التالية هي توسيع عينة المشاركين في البحث لتكون أكثر تنوعًا”.
لدى مايو كلينك والباحثين مصلحة مالية في التقنية المُشار إليها في هذا البيان الصحفي. ستستخدم مايو كلينك أي إيرادات تتلقاها لدعم رسالتها غير الهادفة للربح في رعاية المرضى والتثقيف والبحث.
