طوَّر باحثون من جامعة كوين ماري في لندن أداة ذكاء اصطناعي، تُنشئ نماذج اصطناعية ودقيقة طبيًّا لأنسجة القلب الليفية (تندُّب القلب)؛ ما يساعد في تخطيط العلاج لمرضى الرجفان الأذيني.

وبحسب موقع "ميديكال إكسبريس" العلمي، قد تؤدي الدراسة إلى رعاية أكثر تخصصًا للمرضى المصابين بهذا الاضطراب الشائع في القلب.

وفي الدراسة التي نُشرت في مجلة " Frontiers in Cardiovascular Medicine"، يشير التليف إلى نسيج ندبي، يتطور في القلب غالبًا نتيجة للشيخوخة، أو الإجهاد طويل الأمد، أو حالة الرجفان الأذيني نفسها.

وتكمن المشكلة في أن هذه البقع من الأنسجة الليفية المتيبسة تعطل النظام الكهربائي للقلب؛ ما قد يسبب عدم انتظام ضربات القلب، وهي العلامة البارزة لمرض الرجفان الأذيني.

ويتم تقييم هذه الندبات حاليًا من خلال فحوصات "التصوير بالرنين المغناطيسي المتخصصة – LGE-MRI "، ويؤثر شكل وتوزيع الندوب على نتائج العلاج إلى حد كبير.

الرجفان الأذيني هو أحد اضطرابات نظم القلب، وهو ناجم عن تشكُّل وانتقال عشوائي للشارة الكهربائية الناقلة في حجرتَي الأذينين في القلب؛ ما يؤدي إلى انقباضات عشوائية وغير منتظمة لخلايا الأذينين؛ وهو ما يخل بالوظيفة الانقباضية للأذين؛ فيظهر ذلك على جدار الأذينين اللذين «يرجفان» مكانهما بدلاً من أن ينقبضا معًا بشكل منتظم.

ويُعالَج الرجفان الأذيني غالبًا بالاستئصال، وهو إجراء يقوم به الأطباء بعمل ندوب صغيرة، يتم التحكم بها من أجل حجب الإشارات الكهربائية غير المنتظمة. ومع ذلك، تتفاوت معدلات نجاح هذا الإجراء بشكل كبير، ولا يزال التنبؤ بالنهج الأنسب لكل مريض أمرًا صعبًا.

وقد أظهر الذكاء الاصطناعي نتائج واعدة في التنبؤ بالنتائج إلا أن تطويره واجه صعوبات بسبب محدودية الوصول إلى بيانات تصوير المرضى عالية الجودة.

ويوضح الدكتور ألكسندر زولوتاريف، الباحث الرئيسي في جامعة كوين ماري بلندن: "يوفر التصوير بالرنين المغناطيسي – LGE-MRI معلومات حيوية حول تليف القلب، ولكن من الصعب الحصول على عدد كاف من المسوحات لتدريب شامل على الذكاء الاصطناعي. لقد دربنا نموذج ذكاء اصطناعي على 100 مسح حقيقي فقط من تصوير LGE-MRI لمرضى الرجفان الأذيني، ثم ولد النظام 100 نمط تليف اصطناعي إضافي، يحاكي بدقة ندبات القلب الحقيقية. واستُخدمت هذه النماذج الافتراضية لمحاكاة كيفية عمل استراتيجيات الاستئصال المختلفة عبر تشريحيات مختلفة للمرضى".

وأنتج نموذج الانتشار المتقدم الذي ابتكره الفريق توزيعات تليف اصطناعية، تطابق بيانات المرضى الحقيقية بدقة استثنائية.

وعند تطبيق هذه الأنماط التي أنشأها الذكاء الاصطناعي على نماذج قلب ثلاثية الأبعاد، واختبارها باستخدام أساليب استئصال مختلفة، أثبتت التنبؤات الناتجة موثوقيتها تقريبًا، مثل تلك التي تستخدم بيانات المرضى الحقيقية.

والأهم من ذلك أن هذه الطريقة تحمي خصوصية المرضى، مع تمكين الباحثين من دراسة نطاق أوسع بكثير من حالات القلب مقارنة بالطرق التقليدية.

ويسلط البحث الضوء على الدور الناشئ للذكاء الاصطناعي كأداة دعم سريري بدلاً من كونه صانع قرار.

ويؤكد الدكتور زولوتاريف: "لا يتعلق الأمر باستبدال تقديرات الأطباء، بل بتزويد الأطباء بجهاز محاكاة متطور، يسمح لهم باختبار أساليب علاجية مختلفة على نموذج رقمي لبنية قلب كل مريض قبل إجراء العملية الجراحية الفعلية".

ويشكل هذا العمل جزءًا من مشروع زمالة قادة المستقبل في معهد أبحاث القلب في المملكة المتحدة (UKRI) للدكتورة كارولين روني، الذي يهدف إلى تطوير نماذج قلب "توأم رقمي" مخصصة لمرضى الرجفان الأذيني.

وقالت الدكتورة كارولين روني من جامعة كوين ماري بلندن، المؤلفة الرئيسية للدراسة: "نحن متحمسون للغاية لهذا البحث؛ إذ يتناول تحدي محدودية البيانات السريرية لنماذج التوائم الرقمية القلبية. ويتيح تطويرنا الرئيسي إجراء تجارب حاسوبية واسعة النطاق، ونمذجة خاصة بكل مريض؛ بهدف ابتكار علاجات أكثر تخصصًا لمرضى الرجفان الأذيني".

مع إصابة 1.4 مليون شخص بالرجفان الأذيني في المملكة المتحدة، وفشل الاستئصال في نصف الحالات، يمكن لهذه التقنية أن تقلل بشكل كبير من تكرار الإجراءات. والأهم من ذلك أن نهج الذكاء الاصطناعي يعالج تحديَين حاسمَين في مجال الرعاية الصحية: محدودية توافر بيانات المرضى، والحاجة الأخلاقية لحماية المعلومات الطبية الحساسة.