الذكاء الاصطناعي يكشف خطر الإصابة بالسكري قبل الأعراض

لتشخيص داء السكري من النوع الثاني أو ما قبل السكري، يعتمد الأطباء عادةً على قيمة مخبرية تُعرف باسم اختبار الهيموغلوبين الغليكوزيلاتي (HbA1c).
يقيس هذا الاختبار متوسط مستويات سكر الدم لدى الشخص خلال الأشهر القليلة الماضية. لكن اختبار الهيموغلوبين الغليكوزيلاتي (HbA1c) لا يمكنه التنبؤ بمن هو أكثر عرضة لخطر الإصابة بمرض السكري من النوع الثاني، أو من مرحلة ما قبل السكري إلى الإصابة بمرض السكري الكامل.

اكتشف علماء في مركز سكريبس للأبحاث في الولايات المتحدة مؤخرًا أن الذكاء الاصطناعي يمكنه استخدام مجموعة من البيانات الأخرى، بما في ذلك مستويات الجلوكوز في الوقت الفعلي من أجهزة مراقبة قابلة للارتداء، لتوفير رؤية أكثر دقة لمخاطر الإصابة بمرض السكري.
يستخدم النموذج الجديد، الموصوف في مجلة Nature Medicine، بيانات جهاز مراقبة الجلوكوز المستمر (CGM) إلى جانب ميكروبيوم (مجموع الميكروبات المتعايشة مع إنسان) الأمعاء، والنظام الغذائي، والنشاط البدني، والمعلومات الجينية. يُشير هذا النموذج إلى العلامات المبكرة لخطر الإصابة بمرض السكري التي قد تغفلها اختبارات HbA1c القياسية.
يقول جورجيو كوير، المؤلف الرئيسي المشارك في الدراسة، ومدير الذكاء الاصطناعي والأستاذ المساعد للطب الرقمي في مركز سكريبس للأبحاث "أظهرنا أن شخصين بنفس درجة الهيموغلوبين السكري (HbA1c) قد يختلفان اختلافًا كبيرًا في مستويات المخاطر الأساسية". ويضيف "بجمع المزيد من البيانات، مثل المدة التي تستغرقها طفرات الجلوكوز للاختفاء، وما يحدث للجلوكوز خلال الليل، ونوع الطعام المتناول، وحتى ما يحدث في الأمعاء، يمكننا أن نبدأ بتحديد من هو على الطريق السريع للإصابة بمرض السكري ومن ليس كذلك".
يضيف إد راموس، المؤلف المشارك الرئيسي والمدير الأول للتجارب السريرية الرقمية في مركز سكريبس للأبحاث "في نهاية المطاف، يهدف هذا العمل إلى فهم أفضل للعوامل المسببة لتطور مرض السكري وكيفية التدخل مبكرًا في العيادة".
اقرأ أيضا... الذكاء الاصطناعي يكشف أمراض القلب من فحص شائع
في حين أن بعض التقلبات في نسبة السكر في الدم طبيعية تمامًا، خاصة بعد تناول الطعام، إلا أن ارتفاعات الجلوكوز المتكررة أو المبالغ فيها قد تكون علامة على أن الجسم يواجه صعوبة في إدارة السكر بفعالية. لدى الأشخاص الأصحاء، عادةً ما يرتفع سكر الدم وينخفض بسلاسة. ولكن لدى الأشخاص المعرضين لخطر الإصابة بمرض السكري، يمكن أن تصبح هذه الارتفاعات أكثر حدة أو تواترًا أو أبطأ في الشفاء، حتى قبل أن تكشف الفحوصات المخبرية الروتينية مثل HbA1c عن أي مشكلة. تُظهر الدراسة الجديدة أن تتبع هذه الديناميكيات اليومية يوفر رؤية أكثر تفصيلًا للصحة الأيضية للشخص، وقد يساعد في تحديد المشاكل مبكرًا.
هذه النتائج هي نتيجة برنامج بحثي رقمي استمر لسنوات عديدة يُسمى "دراسة التنبؤ بالاستجابة لسكر الدم". استخدمت الدراسة التواصل عبر وسائل التواصل الاجتماعي لتسجيل أكثر من 1000 شخص من جميع أنحاء الولايات المتحدة في تجربة سريرية عن بُعد. وشمل المشاركون أشخاصًا شُخِّصوا إما بمرحلة ما قبل السكري أو بمرض السكري، بالإضافة إلى أفراد أصحاء.
لمدة عشرة أيام، ارتدى المشاركون أجهزة مراقبة الجلوكوز المستمرة Dexcom G6، وتتبعوا وجباتهم الغذائية وممارسة الرياضة، وأرسلوا عينات من دمهم ولعابهم للتحليل. كما أتيحت للباحثين إمكانية الوصول إلى السجلات الصحية الإلكترونية للمشاركين، والتي تضمنت نتائج فحوصات المختبر السابقة والتشخيصات التي أجراها الأطباء.
يقول راموس "كان هذا جهدًا رائدًا حقًا في مجال التجارب السريرية عن بُعد. كان علينا تصميم دراسة يمكن للمشاركين إكمالها بأنفسهم بالكامل، من استخدام أجهزة الاستشعار إلى جمع العينات البيولوجية وشحنها، دون الحاجة إلى زيارة عيادة. تطلب هذا المستوى من المشاركة الذاتية بنية تحتية مختلفة تمامًا عن المعتاد".
باستخدام البيانات، درّب الباحثون نموذج ذكاء اصطناعي للتمييز بين المصابين بداء السكري من النوع الثاني والأفراد الأصحاء.
كانت إحدى أوضح مؤشرات خطر الإصابة بداء السكري، التي وجدها الباحثون، هي الوقت الذي يستغرقه ارتفاع سكر الدم للعودة إلى مستواه الطبيعي. لدى المصابين بداء السكري من النوع الثاني، غالبًا ما يستغرق انخفاض سكر الدم بعد الارتفاع 100 دقيقة أو أكثر، بينما يعود الأفراد الأصحاء إلى مستواهم الأساسي بشكل أسرع بكثير. ووجدت الدراسة أيضًا أن الأشخاص، الذين لديهم ميكروبيوم معوي أكثر تنوعًا ومستوى نشاط أعلى، يميلون إلى التحكم بشكل أفضل في نسبة الجلوكوز، في حين ارتبط معدل ضربات القلب أثناء الراحة المرتفع بمرض السكري.
الأهم من ذلك، أن نموذج الذكاء الاصطناعي لم يقتصر على اكتشاف المخاطر لدى الأشخاص الذين يعانون بالفعل من ارتفاع في مستوى الهيموغلوبين السكري (HbA1c). فعند تطبيقه على الأفراد في مرحلة ما قبل السكري، وجد أن بعضهم يبدو متشابهًا من الناحية الأيضية مع مرضى السكري، بينما يشبه آخرون الأفراد الأصحاء، على الرغم من تشابه قيمهم المخبرية. يمكن أن يساعد هذا المستوى من التفصيل الأطباء على تخصيص العلاج، بالتركيز على تغييرات نمط الحياة أو العلاجات المبكرة للمرضى الأكثر عرضة لتطور المرض.
في حين أن الدراسة الحالية كانت محددة زمنيا، يواصل الباحثون متابعة المشاركين لمعرفة ما إذا كانت تنبؤات النموذج تُترجم إلى تطور المرض في العالم الحقيقي. كما قاموا بالتحقق من صحة النموذج باستخدام مجموعة منفصلة من بيانات المرضى، مما يعزز إمكاناته للاستخدام السريري على نطاق أوسع.
يتصور الفريق أن الإصدارات المستقبلية من النموذج سيستخدمها الأطباء، أو حتى الأفراد الذين يستخدمون أجهزة مراقبة الجلوكوز المستمرة في المنزل، لتقييم المخاطر الأيضية ومراقبة كيفية تأثير الخيارات اليومية على مرض السكري.
يقول كوير "في النهاية، يتعلق الأمر بمنح الناس مزيدًا من المعرفة والتحكم"، مضيفا "لا يظهر مرض السكري فجأة في يوم من الأيام، بل يتطور ببطء. والآن، لدينا الأدوات اللازمة لاكتشافه في وقت مبكر والتدخل بشكل أكثر ذكاءً".
مصطفى أوفى (أبوظبي)

أخبار ذات صلة نهيان بن مبارك: البرامج الصيفية لصندوق الوطن "ملحمة وطنية" عززت الهوية واللغة العربية نموذج ذكاء اصطناعي يعزز دقة تشخيص سرطان الغدة الدرقية المصدر: الاتحاد - أبوظبي

المصدر: صحيفة الاتحاد