الذكاء الاصطناعي يساعد في التنبؤ بمتلازمة التمثيل الغذائي

تُعتبر متلازمة التمثيل الغذائي أو متلازمة الأيض، مجموعة من المشاكل التي تحدث معًا وتزيد من خطر الإصابة بأمراض القلب والسكتة الدماغية ومرض السكري من النوع الثاني. وتشمل تلك المشاكل ارتفاع ضغط الدم وارتفاع السكر في الدم وزيادة دهون الجسم حول الوسط ومستويات غير طبيعية من الكوليستيرول أو الدهون الثلاثية.

وفي تطورٍ طبي بارز، نجح الباحثون في مايو كلينك، في استخدام الذكاء الاصطناعي مع ماسح ضوئي متقدم  ثلاثي الأبعاد للجسم ، صُمم في الأصل لاستخدامه في صناعة الملابس، لمساعدة الأطباء في التنبؤ بخطر التعرّض لمتلازمة التمثيل الغذائي وشدتها. ويوفّر هذا المزيج من الأدوات بديلًا دقيقًا للأطباء، لمقاييس أخرى مثل مؤشر كتلة الجسم ونسبة الخصر إلى الوِرك والتي تقيس احتمالية التعرض للإصابة بالمرض، وذلك وفقًا للنتائج المنشورة في المجلة الأوروبية للقلب “الصحة الرقمية”.

ربع سكان العالم يتأثرون بمتلازمة التمثيل الغذائي

تؤثّر متلازمة التمثيل الغذائي على أكثر من ثلث سكان الولايات المتحدة وربع سكان العالم. وتفتقر هذه الحالة إلى استراتيجيات فحص مقبولة على نطاق واسع. لكن الباحثين اكتشفوا أن استخدام ماسح ضوئي ثلاثي الأبعاد للجسم مع تقنية التصوير، بالإضافة إلى الخوارزميات المطورة في مايو كلينك قد يساعد اختصاصيي الرعاية السريرية في توفير طريقة أكثر دقة لتحديد الأشخاص المصابين بالمتلازمة، وكذلك الأشخاص المعرضين لخطر الإصابة بها.

تشخيص متلازمة التمثيل الغذائي

تتسبّب آثار أمراض التمثيل الغذائي في تحدّيات للمرضى. فبالإضافة إلى النوبة القلبية والسكتة الدماغية، فإن الأشخاص المصابين بمتلازمة التمثيل الغذائي أكثر عرضة للإصابة بداء السكري، والأمراض الإدراكية، وأمراض الكبد. وتُشخص متلازمة التمثيل الغذائي سريريًا عند وجود ثلاث حالات على الأقل من الحالات الخمسة التالية: السُمنة في منطقة البطن، وارتفاع ضغط الدم، وارتفاع الدهون الثلاثية، وانخفاض كوليستيرول البروتين الدهني مرتفع الكثافة، وارتفاع سكّر الدم الصيامي. واعتبرت بيتسي ميدينا إنوجوسا، دكتورة في الطب، وزميلة باحثة في مايو كلينك والمؤلفة الأولى للدراسة، أن هناك حاجة إلى قياس موثوق وقابل للتكرار لخطر التعرض لمتلازمة التمثيل الغذائي وشدتها. وقالت: “إن قياسات مؤشر كتلة الجسم ومقاييس المعاوقة الحيوية التي تقيس الدهون والعضلات في الجسم غير دقيقة بالنسبة للعديد من الأشخاص، ولا تتوفر أنواع أخرى من المسح على نطاق واسع. ويظهر بحثنا أن نموذج الذكاء الاصطناعي قد يكون أيضًا أداة لتوجيه اختصاصيي الرعاية السريرية والمرضى لاتخاذ الإجراءات اللازمة والسعي للحصول على نتائج أكثر ملاءمة لصحتهم الأيضية”.

تطوير نموذج ذكاء اصطناعي لتشخيص متلازمة التمثيل الغذائي

لتطوير هذه الأداة، درّب الباحثون نموذج ذكاء اصطناعي، وتحققوا منه بتطبيقه على 1,280 متطوعًا خضعوا لتقييم شمل مسحات ضوئية ثلاثية الأبعاد للجسم، واستبيانات سريرية قياسية، وتحاليل دم، وقياسات شكل الجسم التقليدية. كما التُقطت صور أمامية وجانبية لمتطوعين بلغ عددهم 133 متطوعًا إضافيًا باستخدام تطبيق هاتف محمول من شركة Select Research يسمى myBVI كاختبار إضافي لقدرة الأداة على تقييم ما إذا كانوا مصابين بمتلازمة التمثيل الغذائي، وإذا كان الأمر كذلك، فما مدى شدتها.

أشكال الجسم عند المصابين بمتلازمة التمثيل الغذائي

عادةً ما يكون لدى المصابين بمتلازمة التمثيل الغذائي أجسام على شكل تفاحة، وهو ما يعني أن الكثير من الوزن متركز حول البطن. ويتمحور تشخيص متلازمة التمثيل الغذائي حول الفحوصات المخبرية، وقياسات ضغط الدم، وشكل الجسم، ولكن لا توجد استراتيجيات فحص روتينية مقبولة على نطاق واسع لأن هذه القياسات ليست متاحة دائمًا أو قابلة للتكرار بنفس الطريقة. ولقد توصلت هذه الدراسة الجديدة، إلى أن قياس مؤشر حجم جسم المريض رقميًا باستخدام التصوير ثلاثي الأبعاد، سيوفر قياسًا دقيقًا للغاية للأشكال والأحجام في المناطق الحرجة التي تترسب فيها الدهون الحشوية غير الصحية، مثل البطن والصدر. كما تسجل إجراءات المسح أيضًا حجم الوركين والألْيَتَيْن والساقين، وهو مقياس يتعلق بكتلة العضلات والدهون “الصحية”. المعلومات ثلاثية الأبعاد حول حجم الجسم في هذه المناطق الرئيسية، سواء التي تأتي من الماسح الضوئي ثلاثي الأبعاد الكبير والثابت أو من تطبيق الهاتف المحمول، بيّنت بدقة وجود متلازمة التمثيل الغذائي وشدتها باستخدام التصوير بدلاً من الاختبارات المتوغلة. وبالنظر إلى المستقبل، ستكون الخطوات التالية، توسيع عينة المشاركين في البحث لتكون أكثر تنوعًا.