الذكاء الاصطناعي يكتشف إشارات خفية في نبضات القلب

أحياناً لا يترك القلب أي إنذار مسبق. نبضة تختل فجأة، وصمتٌ طبيٌّ ثقيل يسبق الخبر الأسوأ. هذه الفجوة تحديداً هي ما حاول باحثون في جامعة كاليفورنيا بيركلي سده، بعدما كشفوا عن إشارة جديدة مخفية داخل تخطيط القلب التقليدي يمكنها التنبؤ بخطر الموت القلبي المفاجئ قبل حدوثه.

الموت القلبي المفاجئ مسؤول عن أكثر من 300 ألف حالة وفاة سنوياً في الولايات المتحدة وحدها. المفارقة أن كثيراً من هؤلاء المرضى لم يُظهروا مؤشرات تحذيرية واضحة، ولم تكن لديهم توصية بزرع جهاز مزيل للرجفان القلبي. الطب يعتمد اليوم بشكل كبير على قياس كفاءة ضخ القلب للدم، وهو مؤشر لا يلتقط دائماً الخلل الكهربائي الذي يسبق التوقف المفاجئ.

الخلل هنا ليس انسداداً في الشرايين يمكن رصده بفحص تقليدي، بل اضطراب كهربائي خاطف. وهذا النوع من الأعطال يترك أثراً بالغ الدقة في إشارات تخطيط القلب يصعب على العين البشرية تفسيره.

الفريق البحثي بقيادة زياد Obermeyer درّب نموذج تعلم عميق على أكثر من 440 ألف تخطيط قلب من النظام الصحي السويدي، وربطها ببيانات شهادات الوفاة خلال ست سنوات. ثم جرى اختبار النموذج على مجموعات بيانات مستقلة في سان دييغو وتايبيه، في محاولة لاختبار قدرته على التنبؤ خارج بيئة البيانات الأصلية.

النتيجة كانت لافتة: النظام حدّد شريحة عالية الخطورة بمعدل وفيات سنوي بلغ 7 بالمئة، مقارنة بـ 4.6 بالمئة باستخدام المعايير السريرية الحالية. عملياً، هذا يعني أن الخوارزمية نجحت في كشف مرضى يظهرون منخفضي الخطورة وفق الإرشادات المعتمدة، لكنهم في الواقع معرضون لاحتمال أعلى.

قيمة هذا الكشف لا تكمن في الدقة الإحصائية فقط، بل في إمكانية التدخل المبكر. فالعلاج موجود بالفعل: أجهزة إزالة الرجفان القابلة للزرع قادرة على إنقاذ الحياة عند حدوث اضطراب كهربائي قاتل. المشكلة كانت دائماً في تحديد من يحتاجها مسبقاً.

يعمل الفريق حالياً مع أنظمة صحية في السويد وتايوان والولايات المتحدة لتطبيق النموذج على قواعد بيانات تخطيط القلب في المستشفيات. المرضى الذين يتم تصنيفهم ضمن الفئة عالية الخطورة قد يُعرض عليهم ارتداء جهاز مراقبة مستمر، تمهيداً لاتخاذ قرار بزرع جهاز دائم.

تجميع هذا الحجم من البيانات تطلب ما يقارب عقداً كاملاً من العمل، بالتعاون مع مؤسسات بحثية متخصصة في تنظيم البيانات الطبية. هذا النوع من البنى التحتية الصحية هو ما يجعل تطبيقات الذكاء الاصطناعي في المجال الطبي ممكنة أصلاً.

الأكثر إثارة أن الأنماط الكهربائية التي رصدها النظام قد تقود إلى اكتشاف آلية فيزيولوجية جديدة تفسر سبب حدوث الخلل الكهربائي المفاجئ. أي أننا لا نتحدث فقط عن أداة تنبؤ، بل ربما عن باب بحثي لفهم أعمق لبيولوجيا القلب.

في الطب، التقدم لا يأتي دائماً من أجهزة جديدة أو أدوية مبتكرة، بل أحياناً من قراءة مختلفة لبيانات نملكها منذ عقود. تخطيط القلب فحص روتيني وبسيط، لكنه قد يحمل طبقات غير مرئية من المعنى. وإذا أثبتت هذه الخوارزميات فعاليتها على نطاق واسع، فقد يتحول الذكاء الاصطناعي من أداة مساندة إلى عين ثانية تلتقط الصمت الذي يسبق الخطر.