في الغالب، تكون أول علامة على وجود مرض في القلب والأوعية الدموية هي حدوث جلطة قلبية أو سكتة دماغية أو قلبية. في الوقت الحالي، يستخدم الباحثون والأطباء في مايو كلينك تقنية الذكاء الاصطناعي (AI) للتنبيه بوجود مشاكل قلبية في وقت مبكر، مما يعزز قدرات الفحص التشخيصي المعروف منذ أكثر من قرن – جهاز تخطيط كهربائية القلب (ECG).
يمكن للاكتشاف المبكر لأمراض القلب أن يُحدث فرقًا كبيرًا في نوعية حياة المريض وطول عمره، إلا أن عدم تحديد الأعراض يزيد من التعقيد. يوفر تخطيط كهربائية القلب المزود بتقنية الذكاء الاصطناعي طريقة لاكتشاف أمراض القلب مبكرًا، وتتبع تطور المرض باستخدام فحص غير مكلف نسبيًا ومتوفر بسهولة، وغالبًا ما يكون في الأصل جزءًا من السجل الصحي الإلكتروني الخاص بالمريض.
طورت مايو كلينك خوارزميات تخطيط كهربائية القلب (ECG-AI) حيث تُستخدم حاليًا في الأبحاث للتنبؤ باحتمالية إصابة المريض بأمراض قلبية مثل الرجفان الأذيني والداء النشواني وتضيّق الشريان الأورطي والكسر القذفي المنخفض واعتلال عضلة القلب التضخمي (HCM) وغيرها الكثير. يمكن للذكاء الاصطناعي أيضًا التنبؤ بالعمر البيولوجي للمريض باستخدام أجهزة تخطيط القلب التقليدية ذات 12 إشارة وأحادية الإشارة من الساعات الذكية والأجهزة المحمولة.
أحد التطبيقات البارزة هو استخدام ECG-AI للكشف عن الكسر القذفي المنخفض، والمعروف باسم مضخة قلب ضعيفة. أجازت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) الخوارزمية ذات 12 إشارة المخصصة للكشف عن هذه الحالة للاستخدام السريري، ومنحت ترخيصها لشركة Anumana. بينما تم منح ترخيص خوارزمية أحادية الإشارة مخصصة للأجهزة المحمولة التي توضع على الصدر، لشركة Eko Health للتطوير التجاري.
تشخيص حالة ضخ ضعيف للقلب
حالة الكسر القذفي المنخفض هي حالة يمكن علاجها حيث يضعف القلب ويضخ كمية أقل من الدم إلى الجسم. غالبًا ما تكون الأسباب والأعراض الكامنة قابلة للعلاج، ولكن قد لا يكون الناس على دراية بحالتهم إلا عندما تبدأ الأعراض مثل ضيق التنفس والإعياء وتورم الساقين في التدهور. من الممكن أن يؤدي إهمال علاج الكسر القذفي المنخفض من دون علاج إلى تفاقم فشل القلب، مما يؤثر على نوعية الحياة، ومن المحتمل أن يصبح شديدًا بما يكفي ليستدعي زراعة قلب أو قد يؤدي إلى سكتة قلبية.
ومع ذلك، قد يحدث خلطً بين أعراض ضعف مضخة القلب وتلك التي تصاحب الحمل الطبيعي. في مايو كلينك في فلوريدا، تستخدم أخصائية أمراض القلب، د. ديميليد أديدينسيو (Demilade Adedinsewo, MB.، Ch.B.)، الذكاء الاصطناعي كأداة للكشف عن حالة لدى النساء تسمى اعتلال عضلة القلب في الفترة المحيطة بالولادة، وهو حالة ضعف في مضخة قلب يمكن أن تتطور أثناء الحمل أو بعد الولادة بفترة وجيزة. يمكن التنبؤ بضعف عضلة القلب باستخدام الذكاء الاصطناعي المتوفر في جهاز تخطيط كهربية القلب التقليدي ذي 12 إشارة ومن سماعة الطبيب الرقمية التي تدعم الذكاء الاصطناعي والتي تلتقط تخطيط القلب أحادي الإشارة والتسجيلات الصوتية للقلب.
تقول د. أديدينسيو: “تشير أبحاثنا حول مرضى التوليد في نيجيريا إلى أن الأجهزة التقنية المحمولة مثل سماعة الطبيب الرقمية التي تدعم الذكاء الاصطناعي لديها قدرة مضاعفة على تحديد عدد حالات اعتلال عضلة القلب في الفترة المحيطة بالولادة مقارنةً بالرعاية الروتينية”. “قد تكون أداة قوية لإتاحة تشخيصات اعتلال عضلة القلب المحمولة للمزيد من النساء في المناطق الحضرية والريفية المحرومة في جميع أنحاء العالم. إمكانية الوصول هي أحد الاعتبارات المهمة في التعامل مع الفوارق الصحية في الولايات المتحدة، لأن النساء السود أكثر عرضة للإصابة باعتلال عضلة القلب في الفترة المحيطة بالولادة بستة عشر ضعفًا، مقارنةً بالنساء البيض”.
تراكم الأميلويد في القلب
الداء النشواني هو مرض نادر يصيب البروتينات المشوهة التي تنحرف لتشكل رواسب الأميلويد في الأعضاء والأعصاب والأنسجة. هناك عدة أنواع مختلفة، ولكن عندما يتراكم ما يكفي من الأميلويد في القلب، فإنه يسبب فشل القلب وظهور أعراض مثل ضيق التنفس وتراكم السوائل والإغماء. قد تظهر لدى المرضى أيضًا مشاكل في ضربات القلب وقد يحتاجون إلى جهاز تنظيم ضربات القلب. التشخيص المبكر هو أمر بالغ الأهمية لأنه، على الرغم من أن الداء النشواني غير قابل للشفاء، إلا أنه يمكن علاجه باستخدام العلاجات الطبية الجديدة التي يمكن أن تقلل بشكل كبير من كمية الأميلويد المنتجة وتوقف تطور المرض.
باستخدام ECG-AI، يمكن للأطباء في مايو كلينك تنبيه المرضى ممن هم في مراحل مبكرة من الداء النشواني القلبي. تُستخدم هذه التقنية في الأبحاث وتمتاز بتصنيف جهاز مبتكر من إدارة الغذاء والدواء الأمريكية.
“لقد أجرينا بعض الأبحاث التي تشير إلى أنه إذا قمنا بتطبيق الذكاء الاصطناعي على جهاز تخطيط كهربية القلب فقط، فيمكننا أن نبيّن ما إذا كان المريض قد تم تشخيصه، غالبًا قبل حتى أن يشتبه الأخصائي في ذلك. تقول د. مارثا جروجان (Martha Grogan, M.D.)، أخصائية أمراض القلب في مايو كلينك في روتشستر، مينيسوتا: “وهكذا، نحن نعتقد أن هذه إحدى الطرق لإجراء تشخيص مبكر”. “والآن، يجب وضع ذلك في السياق السريري. جهاز تخطيط كهربية القلب ليس مجرد جهاز فريد من نوعه يحتوي على تقنية الذكاء الاصطناعي، وإنما يمكنه بالفعل أن يساعدنا في الاشتباه بالإصابة بالداء النشواني”.
“إنه أداة فعالة جدًا لأنها غير مكلفة. وهو متوفر في كل مكان. تقول د. جروجان (Dr. Grogan): “أظهرت أبحاثنا أنه حتى الفحص أحادي الإشارة الذي يمكنك إجراؤه على ساعة أو جهاز محمول بسيط، يمكن أن يعطينا دلالات على وجود الداء النشواني” “لذلك، يمكن للمرء أن يتخيل أن وجود جهاز تخطيط كهربية القلب بسيط في المناطق المحرومة في جميع أنحاء العالم، قد يساعد في تحديد ما إذا كان المريض مصابًا بالداء النشواني، خاصةً لدى تلك المجموعات المعرضة للخطر”.
اعتلال عضلة القلب التضخمي
اعتلال عضلة القلب التضخمي هو أحد أكثر أمراض القلب الوراثية شيوعًا، حيث يصيب 1 من بين 200 إلى 500 شخص. يحدث مرض اعتلال عضلة القلب التضخمي عندما تصبح جدران القلب أكثر سمكًا مع مرور الوقت، مما قد يعطل الإشارات الكهربائية للقلب، مما يزيد من خطر الموت القلبي المفاجئ. للأسف، لا يلاحظ الأشخاص غالبًا أي أعراض إلا عندما يتطور المرض. فهو مثل وجود متسلل صامت في قلبك.
الاكتشاف المبكر أمر بالغ الأهمية ولكنه يمثل تحديًا. لا يتم اكتشاف اعتلال عضلة القلب التضخمي دائمًا في الفحوصات الأساسية، مثل جهاز تخطيط كهربية القلب التقليدي ذي 12 إشارة. ولن تتم إحالة معظم المرضى إلى موارد لإجراء فحوصات حثيثة، مثل مخطط صدى القلب أو التصوير بالرنين المغناطيسي، ما لم يتم الاشتباه في وجود مشكلة. لكن يمكن لأجهزة ECG-AI اكتشاف اعتلال عضلة القلب التضخمي من خلال التعرف على الأنماط الدقيقة التي قد لا يلحظها حتى الأطباء الخبراء.
يقول د. كونستانتينوس سيونتيس (Konstantinos Siontis, M.D.)، أخصائي الفيزيولوجيا الكهربية للقلب في مايو كلينك في روتشستر: “إن تطبيق خوارزمية الذكاء الاصطناعي هذه على أجهزة تخطيط كهربية القلب الروتينية يبشر بالخير كوسيلة لجعل الاكتشاف المبكر لمرض اعتلال عضلة القلب التضخمي أكثر عملية ودقة وإمكانية إجرائه كجزء من فحص صحة القلب الدوري”. “الرياضيون الذين لم يتم تشخيصهم بعد بمرض اعتلال عضلة القلب التضخمي، والذين قد يكونون أكثر عُرضة لحدوث حالة عدم انتظام في ضربات القلب الخطيرة أثناء أداء التمارين، يمكنهم الاستفادة من الاكتشاف المبكر. ونظرًا لأن مرض اعتلال عضلة القلب التضخمي غالبًا ما يتوارث بين العائلات، فإن اكتشافه مبكرًا في شخص واحد يمكن أن يؤدي إلى تحديد أفراد الأسرة الآخرين المعرضين للخطر”.
