ارتداء أجهزة استشعار ونظام تعلم آلي.. طرق جديدة لتشخيص مرض باركنسون

إن مرض باركنسون يتطور ببطء، وعادة ما يتطلب تشخيص اضطراب الحركة المدمر في كثير من الأحيان، وخاصة في مراحله المبكرة، أن يقوم المرضى بأداء مجموعة متنوعة من مهام الحركة.

كما يتطلب المرض مراقبة أنماط المشي والحركة لديهم، واختبار ردود أفعالهم.

وبشكل عام، فإن هذه العملية تستغرق وقتًا طويلًا وتتطلب جهدًا مكثفًا لكل من الأطباء والمرضى، وفق ما ذكره موقع ميديكال إكسبريس.

وقد نشر باحثون في مركز المعلوماتية الحيوية وعلم الأحياء الحاسوبي (CBCB) التابع لجامعة ميريلاند، كوليدج بارك، بحثًا قد يجعل التشخيص قريبًا أسهل على جميع المعنيين.

ويعمل الباحثون مع زملاء في جامعة ميريلاند في بالتيمور وأماكن أخرى على استخدام خوارزميات التعلم الآلي لتحليل البيانات من أجهزة استشعار يمكن ارتداؤها لتتبع الحركة للمساعدة في أتمتة أجزاء من العملية.

يقول الباحثون إن هذا قد يؤدي في النهاية إلى تشخيصات أكثر دقة وأسرع، وهو ما قد يؤدي بدوره إلى تدخلات علاجية مبكرة.

عملت رنا خليل، المؤلفة الرئيسية لورقة بحثية جديدة توضح تفاصيل البحث المنشور في مجلة Sensors، على المشروع مع مستشارها، مايكل كومينجز، أستاذ علم الأحياء ومدير CBCB.

أعراض مرض باركنسون

يبدأ مرض باركنسون بأعراض خفيفة، مثل رعشة خفيفة في إحدى اليدين، ولكن قد يتطور إلى تصلب شديد في العضلات وعدم القدرة على المشي دون مساعدة.

ووفقًا للمعاهد الوطنية للصحة، تم تشخيص ما يقرب من 500 ألف شخص في الولايات المتحدة بمرض باركنسون، ولكن نظرًا لأن العديد من الأشخاص لم يتم تشخيصهم - أو تم تشخيصهم بشكل خاطئ - يعتقد الخبراء أن ما يصل إلى مليون أمريكي قد يعانون من هذا المرض المنهك.

ويسلط هذا التناقض الكبير الضوء على إحدى المشاكل الأساسية التي يواجهها الأطباء والمرضى: التحدي المتمثل في التشخيص الدقيق للمرض.

يقول كومينجز، الذي لديه موعد في معهد جامعة ماريلاند للدراسات الحاسوبية المتقدمة (UMIACS): "إن تشخيص اضطرابات الحركة أمر صعب للغاية، فالكثير من العملية ذاتية، وبالتالي فهي ليست دقيقة للغاية".

وأضاف أن وجود وسيلة أكثر دقة للتشخيص يمكن أن يساعد في تخفيف الضائقة الجسدية والنفسية التي يواجهها المرضى من خلال تقليل زيارات العيادات المتعددة والتشخيص الخاطئ.

وعلى الرغم من تطوير أجهزة استشعار يمكن ارتداؤها لتشخيص مرض باركنسون في الماضي، إلا أن تعقيدها منع الأطباء من استخدامها في العيادات.

وقال كومينجز إن البحث الجديد يبسط استخدام أجهزة الاستشعار والتعلم الآلي في البيئة السريرية.

وقد أثبتت الدراسة أن جهاز استشعار واحد يوضع على أسفل الظهر ومهمة حركية واحدة تتضمن حركات متعددة يمكن أن تميز بشكل فعال الأفراد المصابين بمرض باركنسون عن الأشخاص العاديين، ثم قام الباحثون بتطوير إطار عمل متطور للتعلم الآلي يحلل الأنماط والاختلافات في البيانات.

وقد عزز هذا من تحديد أعراض المرض ودقة التشخيص، حيث أفادت الدراسة بدقة بلغت 92.6% في تحديد المشاركين عبر مراحل مختلفة من مرض باركنسون، متجاوزة بذلك دقة 81% التي تم الإبلاغ عنها سابقًا للتشخيص السريري من قبل خبراء اضطرابات الحركة.

وفي المستقبل، يشارك باحثو مركز باركنسون للطب الحركي بالفعل بشكل عميق في دراسة ذات صلة تهدف إلى التمييز بين مرض باركنسون واضطرابات الحركة الأخرى، في محاولة لتعزيز الدقة بشكل أكبر وردع التشخيص الخاطئ.