أداة جديدة لتحليل المشيمة يمكنها الكشف عن مشكلات حديثي الولادة والأمهات

حديثا، تم تطوير أداة تستغل الرؤية الحاسوبية والذكاء الاصطناعي قد تساعد الأطباء في تقييم المشيمة بسرعة عند الولادة، مما قد يؤدي إلى تحسين رعاية الأطفال حديثي الولادة والأمهات.

وتتحدث الدراسة، التي نشرت في مجلة Patterns، عن برنامج كمبيوتر يسمى PlacentaVision يمكنه تحليل صورة بسيطة للمشيمة للكشف عن التشوهات المرتبطة بالعدوى والإنتان الوليدي، وهي حالة تهدد الحياة وتؤثر على ملايين الأطفال حديثي الولادة على مستوى العالم.

وبحسب موقع ميديكال إكسبريس، قال الدكتور جيفري جولدشتاين، المشارك في الدراسة: "المشيمة هي واحدة من أكثر العينات شيوعًا التي نراها في المختبر، عندما تعالج وحدة العناية المركزة لحديثي الولادة طفلًا مريضًا، يمكن لبضع دقائق فقط أن تحدث فرقًا في اتخاذ القرار الطبي. من خلال التشخيص من هذه الصور، يمكننا الحصول على إجابة قبل أيام من العملية الطبيعية".

وقد قدمت جامعة نورث ويسترن أكبر مجموعة من الصور للدراسة، وقاد جولدشتاين تطوير الخوارزميات واستكشاف الأخطاء وإصلاحها.

توصلت أليسون د. جيرناند، الباحثة الرئيسية المسؤولة عن المشروع، إلى الفكرة الأصلية لهذه الأداة من خلال عملها في مجال الصحة العالمية، وخاصة فيما يتعلق بحالات الحمل التي تلد فيها النساء في منازلهن بسبب نقص موارد الرعاية الصحية.

قالت جيرناند: "إن التخلص من المشيمة دون فحص مشكلة شائعة ولكنها غالبًا ما يتم تجاهلها، إنها فرصة ضائعة لتحديد المخاوف وتوفير التدخل المبكر الذي يمكن أن يقلل من المضاعفات ويحسن النتائج لكل من الأم والطفل".

أهمية الفحص المبكر للمشيمة

تلعب المشيمة دورًا حيويًا في صحة كل من المرأة الحامل والطفل أثناء الحمل، إلا أنها غالبًا لا تخضع لفحص شامل عند الولادة، وخاصة في المناطق ذات الموارد الطبية المحدودة.

قال ييمو بان، المؤلف الرئيسي للدراسة: "قد ينقذ هذا البحث الأرواح ويحسن النتائج الصحية. وقد يجعل فحص المشيمة أكثر سهولة، مما يعود بالنفع على الأبحاث والرعاية للحمل في المستقبل، وخاصة للأمهات والأطفال الأكثر عرضة للمضاعفات".

وقال العلماء إن التعرف المبكر على عدوى المشيمة من خلال أدوات مثل PlacentaVision قد يمكّن الأطباء من اتخاذ إجراءات سريعة، مثل إعطاء المضادات الحيوية للأم أو الطفل ومراقبة المولود عن كثب بحثًا عن علامات العدوى.

ووفقًا للباحثين، فإن جهاز PlacentaVision مخصص للاستخدام عبر مجموعة واسعة من التركيبة السكانية الطبية.

وقال بان: "في المناطق ذات الموارد المنخفضة - الأماكن التي لا يوجد بها مختبرات أو متخصصون في علم الأمراض في المستشفيات - يمكن أن تساعد هذه الأداة الأطباء في اكتشاف مشكلات مثل العدوى من المشيمة بسرعة".

وأضاف: "في المستشفيات المجهزة تجهيزًا جيدًا، قد تساعد الأداة الأطباء في النهاية على تحديد المشيمات التي تحتاج إلى فحص أكثر تفصيلًا، مما يجعل العملية أكثر كفاءة ويضمن إعطاء الأولوية للحالات الأكثر أهمية".

وأردف: "قبل أن نتمكن من نشر مثل هذه الأداة عالميًا، كانت العقبات الفنية الأساسية التي واجهناها هي جعل النموذج مرنًا بدرجة كافية للتعامل مع التشخيصات المختلفة المتعلقة بالمشيمة وضمان أن تكون الأداة قوية بدرجة كافية للتعامل مع ظروف الولادة المختلفة، بما في ذلك الاختلاف في ظروف الإضاءة وجودة التصوير والإعدادات السريرية".

وقال: "تحتاج أداة الذكاء الاصطناعي الخاصة بنا إلى الحفاظ على الدقة حتى عندما تأتي العديد من صور التدريب من مستشفى حضري مجهز تجهيزًا جيدًا، كان من الضروري التأكد من قدرة PlacentaVision على التعامل مع مجموعة واسعة من الظروف الواقعية".

كيفية تحليل صور المشيمة

استخدم الباحثون التعلم التبايني عبر الوسائط، وهي طريقة ذكاء اصطناعي لمواءمة وفهم العلاقة بين أنواع مختلفة من البيانات - في هذه الحالة، المرئية (الصور) والنصية (التقارير المرضية) - لتعليم برنامج كمبيوتر كيفية تحليل صور المشيمة.

لقد جمعوا مجموعة كبيرة ومتنوعة من صور المشيمة والتقارير المرضية التي تمتد على مدى 12 عامًا، ودرسوا كيف ترتبط هذه الصور بالنتائج الصحية وبنوا نموذجًا يمكنه تقديم تنبؤات بناءً على صور جديدة. كما طور الفريق استراتيجيات مختلفة لتعديل الصور لمحاكاة ظروف التقاط الصور المختلفة حتى يمكن تقييم مرونة النموذج بشكل صحيح.

وكانت النتيجة هي نموذج PlacentaCLIP+، وهو نموذج قوي للتعلم الآلي يمكنه تحليل صور المشيمة للكشف عن المخاطر الصحية بدقة عالية. وقد تم التحقق من صحة هذا النموذج على المستوى الوطني لتأكيد الأداء المتسق بين مختلف السكان.

ووفقا للباحثين، تم تصميم PlacentaVision ليكون سهل الاستخدام، حيث يمكن أن يعمل من خلال تطبيق الهاتف الذكي أو يتم دمجه في برنامج السجل الطبي حتى يتمكن الأطباء من الحصول على إجابات سريعة بعد الولادة.

وقال بان "إن خطواتنا التالية تتضمن تطوير تطبيق جوال سهل الاستخدام يمكن للمتخصصين الطبيين استخدامه - مع الحد الأدنى من التدريب - في العيادات أو المستشفيات ذات الموارد المحدودة".

وأضاف: "سوف يسمح التطبيق سهل الاستخدام للأطباء والممرضات بتصوير المشيمة والحصول على ردود فعل فورية وتحسين الرعاية".

يخطط الباحثون لجعل الأداة أكثر ذكاءً من خلال تضمين المزيد من أنواع السمات المشيمية وإضافة البيانات السريرية لتحسين التنبؤات مع المساهمة أيضًا في البحث حول الصحة على المدى الطويل، كما سيختبرون الأداة في مستشفيات مختلفة للتأكد من أنها تعمل في مجموعة متنوعة من البيئات.