نموذج ذكاء اصطناعي يتنبأ باحتمالية وفاة المرضى بسبب السكتة القلبية المفاجئة

نجح نموذج ذكاء اصطناعي جديد في أن يتفوق على الأطباء في تحديد المرضى المعرضين للإصابة بالسكتة القلبية.

ويكمن جوهر النظام في قدرته على تحليل صور القلب التي لم تُستخدم طويلاً، إلى جانب مجموعة كاملة من السجلات الطبية، للكشف عن معلومات كانت مخفية سابقًا حول صحة قلب المريض.

وقد يؤدي هذا العمل إلى إنقاذ العديد من الأرواح، كما قد يجنب العديد من الأشخاص التدخلات الطبية غير الضرورية، بما في ذلك زرع أجهزة تنظيم ضربات القلب غير الضرورية.

قالت ناتاليا ترايانوفا، الباحثة الرئيسية في مجال استخدام الذكاء الاصطناعي في طب القلب: "حاليًا، لدينا مرضى يموتون في ريعان شبابهم لعدم توفر الحماية لهم، وآخرون يتحملون أجهزة إزالة الرجفان بقية حياتهم دون فائدة".

وأضافت: "لدينا القدرة على التنبؤ بدقة عالية جدًا بما إذا كان المريض معرضًا لخطر كبير للوفاة القلبية المفاجئة أم لا".

ونشرت النتائج في مجلة Nature Cardiovascular Research.

اعتلال عضلة القلب الضخامي

يعد اعتلال عضلة القلب الضخامي أحد أكثر أمراض القلب الوراثية شيوعًا، حيث يصيب واحدًا من كل 200 إلى 500 فرد في جميع أنحاء العالم، وهو السبب الرئيسي للوفاة القلبية المفاجئة لدى الشباب والرياضيين.

يعيش العديد من مرضى اعتلال عضلة القلب الضخامي حياة طبيعية، لكن نسبة منهم معرضة لخطر متزايد للوفاة القلبية المفاجئة، ويكاد يكون من المستحيل على الأطباء تحديد هوية هؤلاء المرضى.

لقد تفوق نموذج الفريق بشكل كبير على الإرشادات السريرية عبر جميع الفئات السكانية.

يتنبأ الذكاء الاصطناعي متعدد الوسائط لتصنيف مخاطر عدم انتظام ضربات القلب البطيني (MAARS) بمخاطر الوفاة القلبية المفاجئة لدى المرضى الأفراد من خلال تحليل مجموعة متنوعة من البيانات والسجلات الطبية، وللمرة الأولى، استكشاف جميع المعلومات الواردة في صور التصوير بالرنين المغناطيسي المعززة بالتباين لقلب المريض.

يُصاب الأشخاص المصابون باعتلال عضلة القلب الضخامي بتليف أو ندبات في القلب، وهذه الندبات هي ما يزيد من خطر الوفاة القلبية المفاجئة.

وبينما لم يتمكن الأطباء من فهم صور الرنين المغناطيسي الخام، ركز نموذج الذكاء الاصطناعي بدقة على أنماط الندبات الحرجة.

قالت ترايانوفا: "لم يُجرِ استخدام التعلم العميق على هذه الصور من قبل. لكننا قادرون على استخراج هذه المعلومات المخفية في الصور، والتي لا تُؤخذ عادةً في الاعتبار".

قام الفريق باختبار النموذج ضد مرضى حقيقيين عولجوا وفقًا للمبادئ التوجيهية السريرية التقليدية في مستشفى جونز هوبكنز ومعهد سانجر للقلب والأوعية الدموية في ولاية كارولينا الشمالية.

وبالمقارنة بالمبادئ التوجيهية السريرية التي كانت دقيقة في حوالي نصف الوقت، كان نموذج الذكاء الاصطناعي دقيقًا بنسبة 89% لجميع المرضى، والأهم من ذلك، كان دقيقًا بنسبة 93% للأشخاص الذين تتراوح أعمارهم بين 40 إلى 60 عامًا، وهم السكان بين مرضى اعتلال عضلة القلب الضخامي الأكثر عرضة للموت القلبي المفاجئ.

يمكن لنموذج الذكاء الاصطناعي أيضًا وصف سبب تعرض المرضى لخطر كبير حتى يتمكن الأطباء من تصميم خطة طبية تناسب احتياجاتهم المحددة.

يقول المؤلف المشارك جوناثان كريسبين، طبيب القلب في جامعة جونز هوبكنز: "تظهر دراستنا أن نموذج الذكاء الاصطناعي يعزز بشكل كبير قدرتنا على التنبؤ بالأشخاص الأكثر عرضة للخطر مقارنة بخوارزمياتنا الحالية، وبالتالي لديه القدرة على تحويل الرعاية السريرية".

في عام 2022، أنشأ فريق ترايانوفا نموذجًا مختلفًا للذكاء الاصطناعي متعدد الوسائط والذي قدم تقييمًا شخصيًا للبقاء على قيد الحياة للمرضى الذين يعانون من النوبات القلبية، والتنبؤ بما إذا كان شخص ما سيموت بسبب السكتة القلبية ومتى سيحدث ذلك.

ويخطط الفريق لإجراء المزيد من الاختبارات على النموذج الجديد على المزيد من المرضى وتوسيع الخوارزمية الجديدة لاستخدامها مع أنواع أخرى من أمراض القلب، بما في ذلك الساركويد القلبي واعتلال عضلة القلب البطيني الأيمن الإيقاعي.