الذكاء الاصطناعي (AI) في طب القلب والأوعية الدموية نظرة عامة

يعمل أعضاء فريق طب القلب والأوعية الدموية في Mayo Clinic معًا لإدخال ابتكارات الذكاء الاصطناعي في الممارسة السريرية. التعاون بين خبراء طب القلب بالذكاء الاصطناعي

يجمع أطباء وعلماء طب القلب والأوعية الدموية في Mayo Clinic بين تقنية الذكاء الاصطناعي والممارسة السريرية، كما هو الحال في الجمع بين التعلم الآلي وتخطيط كهربية القلب (ECG أو EKG)، لتحسين الرعاية المقدمة.

يستفيد الأشخاص الذين يتلقون رعاية القلب من قسم طب القلب والأوعية الدموية في Mayo Clinic من الوصول إلى أبحاث وخبرات العيادة الرائدة في طب القلب بالذكاء الاصطناعي لتحسين الرعاية السريرية.

الذكاء الاصطناعي هو ذكاء الآلات الذي يمس تقريبًا كل جوانب الحياة الحديثة، بما في ذلك الطب. يُستخدم الذكاء الاصطناعي في Mayo Clinic لبرمجة أجهزة الكمبيوتر ومعالجة البيانات والاستجابة لها بسرعة وباستمرار من أجل نتائج علاج أفضل. تشمل الاستخدامات الكشف عن أمراض القلب وعلاج السكتات الدماغية بشكل أسرع وتعزيز كفاءة الأشعة التشخيصية. على سبيل المثال، طبّقت إحدى دراسات Mayo Clinic تقنيات الذكاء الاصطناعي على أداة فحص جديدة لخلل البطين الأيسر لدى الأشخاص الذين ليس لديهم أعراض ملحوظة. حددت أداة الفحص بمساعدة الذكاء الاصطناعي الأشخاص المعرضين لخطر حدوث خلل وظيفي في البطين الأيسر بنسبة 93٪ من الوقت. لوضع ذلك في نصابه الصحيح، فإن صورة الثدي الشعاعية (الماموجرام) تكون دقيقة بنسبة 85٪ من الوقت.

تُكمل هذه التقنيات معارف وخبرات الأطباء. من الناحية المثالية، عند الجمع بين الرعاية المباشرة وتحليل البيانات، يسمح الذكاء الاصطناعي بطب القلب للأطباء بقضاء المزيد من الوقت مع مرضاهم وتحسين عملية صنع القرار المشتركة.

تعد Mayo Clinic رائدة في الحركة الهادفة إلى إدخال أدوات وتقنيات الذكاء الاصطناعي في الممارسة السريرية لإفادة الأشخاص المصابين بأمراض القلب والمعرضين لخطر متزايد من الإصابة به. يقوم فريق الذكاء الاصطناعي للقلب والأوعية الدموية في العيادة بتطبيق هذه التقنيات الجديدة للتنبؤ المبكر بالمخاطر وتشخيص مشاكل القلب الخطيرة والمعقدة.

بعض الأساسيات

الذكاء الاصطناعي هو القدرة على جعل أجهزة الكمبيوتر أو الآلات تتعلم حل المشكلات التي تتطلب جهدًا بشريًا. ساهمت التطورات في قوة الحوسبة في تسهيل عمليات تحليل كميات كبيرة من البيانات بسرعة مع الانتظام والدقة. وقد مكّن هذا علماء الرعاية الصحية من تطبيق الذكاء الاصطناعي على مجموعات البيانات الضخمة والمعقدة بطريقة تحسن من اتخاذ القرار والتشخيص والعلاج من خلال اكتشاف الأنماط في بيانات المريض.

لبنة البناء الأساسية لنظام الذكاء الاصطناعي هي "الشبكة العصبية". على سبيل المثال، يتم تدريب نظام الكمبيوتر من خلال استيعاب وتحليل مئات الآلاف من مجموعات القراءات المتشابهة. ويصبح عندئذٍ من ذوي الخبرة في النظر إلى مشكلة مركزة، مثل تخطيط كهربية القلب. والنتيجة هي أن نظام الذكاء الاصطناعي يمكنه قراءة اختبار بسيط، واكتشاف حالة القلب والتنبؤ بالمشاكل المحتملة في المستقبل.

حدد قادة Mayo Clinic عدة مجالات من الفرص للذكاء الاصطناعي في الرعاية الصحية. العيادة مهيأة لتطوير الذكاء الاصطناعي لأن تاريخها الطويل في رعاية المرضى بأعداد كبيرة قد أدى إلى إنشاء قاعدة بيانات ضخمة من الجينومات التاريخية والحيومات الدقيقة وتخطيط كهربية القلب والصور التشخيصية ونتائج الاختبارات الأخرى. هذا بالإضافة إلى ثقافة العيادة القوية المتمثلة في التعاون الوثيق بين الأطباء والمهندسين والعلماء والذي يقود الذكاء الاصطناعي إلى الرعاية الصحية بطرق مفيدة.

لإلقاء نظرة أعمق على الشبكات العصبية للكمبيوتر والتعلم العميق (الذكاء الاصطناعي القوي)، اقرأ هنا.

من البحث إلى الممارسة السريرية

يجمع أطباء وعلماء طب القلب والأوعية الدموية في Mayo Clinic بين الذكاء الاصطناعي والممارسة السريرية من أجل رعاية أفضل. فيما يلي ثلاثة أمثلة انتقلت من مرحلة البحث إلى الاستخدام في العيادة:

  • مساعدة الأشخاص الذين أصيبوا بسكتة دماغية. في غرف الطوارئ، عندما يأتي الأشخاص مصابين بسكتة دماغية تسمى النزف داخل المخ، فإنهم يخضعون لفحص تصوير مقطعي محوسب. يتم اختبار هذا الفحص بواسطة جهاز كمبيوتر مدرب على تحليل بيانات التصوير المقطعي المحوسب، مما يقلل من وقت التشخيص ويحد من تلف الدماغ.
  • منع حدوث مشكلات في القلب. أدى تطبيق الذكاء الاصطناعي على ECGs إلى اختبار منخفض التكلفة يمكن استخدامه على نطاق واسع لاكتشاف وجود مضخة قلب ضعيفة، والتي يمكن أن تؤدي إلى قصور في القلب إذا تُركت دون علاج. مراكز Mayo Clinic مهيأة جيدًا لتعزيز استخدام الذكاء الاصطناعي لأن لديها قاعدة بيانات تضم أكثر من 7 ملايين تخطيط لكهربية القلب. أولاً، يتم مسح جميع معلومات تحديد هوية المريض لحماية الخصوصية. ثم يمكن استخراج هذه البيانات للتنبؤ بدقة بحالات فشل القلب بشكل غير جراحي وبتكلفة زهيدة وفي غضون ثوانٍ.
  • الكشف عن الرجفان الأذيني في وقت مبكر. تُستخدم أيضًا تخطيطات كهربية القلب الموجهة بالذكاء الاصطناعي للكشف عن نظم القلب المعيبة (الرجفان الأذيني) قبل ظهور أي أعراض.

تعاون ثمرته الإبداع

الاستشارات في معمل الفيزيولوجيا الكهربية استشارة في معمل الفيزيولوجيا الكهربائية

يعمل الأطباء معًا في معمل الفيزيولوجيا الكهربية لتوفير الرعاية التي يحتاجها كل شخص بالضبط.

يبذل الخبراء جهدًا تعاونيًا لدفع عجلة التطور في مجال الذكاء الاصطناعي سريع النضج في قطاع الرعاية الصحية. تتبع العديد من التخصصات الطبية والجراحية في Mayo Clinic مثل تخصصات طب القلب والأوعية الدموية وطب الأعصاب وعلم الأورام و علم الأشعة، نهُجًا مثبتة الفعالية لتحسين خدمات الرعاية السريرية. وتُنشر هذه التطورات في المراجع الطبية بحيث يمكن تبنيها على نطاق واسع لصالح الجميع في كل مكان.

تؤدي أدوات وتقنيات الذكاء الاصطناعي هذه أيضًا دورًا مهمًا في التعليم ويستخدمها طلاب الطب في Mayo Clinic والأطباء المقيمون والزملاء والجراحون الخبراء في تعلم الإجراءات الجديدة أو غير الشائعة. وتحتل Mayo Clinic موقع الصدارة في هذا المجال من خلال عقدها ندوات عن الذكاء الاصطناعي يشارك فيها الأطباء والعلماء لتطوير الأسس العلمية لهذا المجال في قطاع الرعاية الصحية.

ابتكارات بحثية في الذكاء الاصطناعي للقلب والأوعية الدموية

كان فريق طب القلب والأوعية الدموية في Mayo Clinic من بين التخصصات الأولى التي طورت بسرعة أدوات وتقنيات الذكاء الاصطناعي الجديدة واعتمدتها. تشمل الاستخدامات المستقبلية المحتملة التي لا تزال قيد التطوير في Mayo Clinic ما يلي:

  • التنبؤ بالمخاطر في وقت مبكر في حالات مثل السكتة الدماغية الصمية
  • مراقبة القلب والكشف عن اضطراب النظم القلبي في مشاريع الملابس الذكية
  • تطوير تقنية الذكاء الاصطناعي المتوافقة مع الهواتف الذكية والسماعات الطبية عالية التقنية

يحرز أطباء وعلماء ومهندسو Mayo Clinic باستمرار تقدمًا في دراسة وممارسة الذكاء الاصطناعي الذي يعمل على تحسين مستوى الرعاية الصحية. شاهد مقالاً عن الذكاء الاصطناعي في Mayo Clinic من هنا.

اطَّلِع على قائمة المنشورات حول الذكاء الاصطناعي في مجال طب القلب والأوعية الدموية التي أصدرها باحثو Mayo Clinic على منصة PubMed؛ وهي خدمة تابعة للمكتبة الوطنية للطب.

الملفات البحثية

  1. بول إيه فريدمان، دكتور في الطب
  2. سوراج كابا، دكتور في الطب
  3. فرانسيسكو لوبيز جيمينيز، دكتور في الطب، ماجستير في إدارة الأعمال
  4. بيتر إيه نوزوورثي، دكتور في الطب

اطلع على فريق الأطباء

طب القلب والأوعية الدموية والذكاء الاصطناعي في أخبار Mayo Clinic

29/09/2020