باحثون يكشفون أسرار القلب ويتنبأون بأمراض القلب باستخدام الذكاء الاصطناعي

في الآونة الأخيرة ، استخدمت دراستان على القلب خوارزميات الذكاء الاصطناعي لاكتساب فهم أفضل لكيفية عمل القلب واختلال وظائفه. قام فريق من الباحثين تستخدم خوارزميات الذكاء الاصطناعي إلى اكتساب نظرة ثاقبة حول كيفية القيام بذلك يؤثر شكل عضلات القلب على أدائها. بمساعدة خوارزميات الذكاء الاصطناعي ، اكتسب فريق البحث نظرة ثاقبة حول كيفية تسهيل بطينات القلب لتدفق الدم ووجد ستة أقسام مختلفة للحمض النووي تلعب أدوارًا مهمة في تطوير عضلات القلب. في غضون ذلك ، درست دراسة أخرى كيف يمكن لصور السيلفي أن تفعل ذلك يحتمل أن تستخدم لتشخيص أمراض القلب.

منذ القرنين الخامس عشر والسادس عشر ، درس العلماء القلب وتساءلوا عن كيفية ارتباط بنيته بوظيفته. تساءل ليوناردو دافنشي عن كيفية تحريك عضلات القلب للدم في جميع أنحاء الجسم منذ أكثر من 15 عام. بفضل فريق من الباحثين من معاهد مثل معهد MRC London للعلوم الطبية ، ومختبر Cold Spring Harbour ، ومعهد EMBL الأوروبي للمعلومات الحيوية (EMBL-EBI) ، وجامعة هايدلبرغ ، و Politecnico di Milano ، نحن أقرب كثيرًا إلى فهم الدور أن تربيق القلب يلعب في تطور ووظيفة القلب.

الترابيكولا هي ألياف عضلية تشكل شبكة معقدة من الأنماط الهندسية على السطح الداخلي للقلب. يُعتقد أن الترابيق توفر الأكسجين للقلب أثناء نموه ، حيث أن القلب نفسه هو أول عضو يتطور ولا يمكنه الحصول على الأكسجين من الرئتين. ومع ذلك ، لطالما كان لغزا ما الدور الذي لعبه الترابيق في البالغين. توقع دافنشي أن تربيق القلب يعمل على تدفئة الدم أثناء تحركه عبر القلب ، ولكن بفضل تقنيات البحث القائمة على الذكاء الاصطناعي ، أصبح لدينا الآن فكرة عن الغرض الحقيقي منها.

استخدم فريق البحث خوارزميات الذكاء الاصطناعي لتحليل ما يقرب من 25000 تصوير بالرنين المغناطيسي (التصوير بالرنين المغناطيسي) المأخوذة من القلب. تم تغذية هذه الفحوصات لنموذج الذكاء الاصطناعي جنبًا إلى جنب مع البيانات الجينية وبيانات مورفولوجيا القلب. قام الباحثون بتحليل نتائج النموذج ووجدوا أن الترابيق يبدو أنه يلعب دورًا في تسهيل تدفق الدم عبر بطينات القلب. يُعتقد الآن أن الأنماط الهندسية الموجودة داخل القلب تساعد على تدفق الدم بشكل أكثر كفاءة مع دقات القلب.

بالإضافة إلى اكتشاف أن الترابيق يمكن أن تساعد في التدفق الفعال للدم ، اكتشف الباحثون أيضًا ستة أقسام من الحمض النووي يبدو أنها تؤثر على تطور الترابيق. يلعب قسمان من أقسام الحمض النووي الستة أيضًا أدوارًا في تطوير مسارات الأعصاب المتفرعة داخل الدماغ. من المحتمل أن الآليات المماثلة التي تؤدي إلى ظهور الترابيق تؤدي أيضًا إلى ظهور الخلايا العصبية.

قد يكون لشكل الترابيق علاقة بأمراض القلب. تم تحليل البيانات الجينية لأكثر من 50000 مريض من قبل فريق البحث ، ووجد أن أنماط الترابيق المختلفة لها بعض الارتباط مع خطر الإصابة بأمراض القلب.

في دراسة مختلفة ، كما ذكرت فيوتشرزم ، قام باحثون من المركز الوطني لأمراض القلب والأوعية الدموية في بكين ، الصين بتجربة استخدام ذكاء اصطناعي قادر على التنبؤ بفرصة إصابة الفرد بأمراض القلب بناءً على السمات الجسدية التي يمكن التقاطها في صورة بسيطة لشخص ما. . هناك سمات جسدية لها علاقة بأمراض القلب ، مثل الرواسب الصفراء بالقرب من جفون الشخص ، وحلقات بيضاء في الحواف الخارجية للقرنية وشيب أو ترقق الشعر. عند تدريبها على صور المرضى من المستشفيات الصينية ، أفادت التقارير أن الخوارزمية تفوقت على طرق تقييم مخاطر أمراض القلب الحالية ، حيث تمكنت من اكتشاف ما يقرب من 80 ٪ من حالات أمراض القلب. كما استحوذ على ما يقرب من 60 ٪ من جميع حالات أمراض القلب السلبية.

هناك معدل إيجابي كاذب مرتفع مرتبط بالخوارزمية ، والذي ذكر الفريق أنه سيحتاج إلى معالجته ، مشيرًا إلى أن الإيجابيات الكاذبة يمكن أن تسبب قلقًا غير ضروري للمرضى وتثقل كاهل النظام الطبي باختبارات غير ضرورية. ومع ذلك ، إذا كان من الممكن معالجة المعدل الإيجابي الخاطئ للخوارزمية وتحسين الدقة الشاملة ، فقد تكون أداة مفيدة لمناطق العالم التي تكافح من أجل تمويل برامج فحص أمراض القلب والأوعية الدموية بشكل كافٍ.