گوشی دیجیتال مجهز به هوش مصنوعی؛ امید جدید برای نجات بیماران قلبی

آمارها نشان می‌دهد که حدود ۴۱ میلیون نفر در جهان (فروردین ۱۴۰۴) با درجاتی از بیماری دریچه قلب زندگی می‌کنند که از این تعداد، یک و نیم میلیون نفر ساکن بریتانیا هستند. این بیماری در صورت عدم تشخیص به موقع، به نارسایی قلبی، بستری شدن مکرر در بیمارستان و حتی مرگ منجر می‌شود.

چالش اصلی در تشخیص زودهنگام این بیماری، ماهیت بدون علامت آن در مراحل اولیه است. نشانه‌هایی مانند سرگیجه، تنگی نفس و تپش قلب معمولاً زمانی بروز می‌کنند که بیماری پیشرفت کرده است. این علائم گاهی با سایر بیماری‌ها اشتباه گرفته می‌شوند و تشخیص را به تأخیر می‌اندازند.

روش استاندارد فعلی برای تشخیص، اکوکاردیوگرافی (نوعی سونوگرافی قلبی) است که هزینه بالا و زمان‌بر بودن آن، امکان غربالگری گسترده را محدود کرده است. معاینه با گوشی پزشکی سنتی نیز در ویزیت‌های کوتاه پزشکی عمومی به‌ندرت انجام می‌شود و دقت آن وابسته به مهارت و تجربه پزشک است.

پژوهشگران دانشگاه کمبریج در مقاله‌ای که در نشریه «سلامت قلبی-عروقی ان‌پی‌جی» (npj Cardiovascular Health) منتشر شده است، از فناوری نوینی رونمایی کرده‌اند که می‌تواند این شکاف تشخیصی را پر کند. پروفسور آنوراگ آگاروال، سرپرست این تیم تحقیقاتی از بخش مهندسی کمبریج، بیماری‌های دریچه قلب را «همه‌گیری خاموش» توصیف می‌کند و می‌گوید: «در بریتانیا حدود ۳۰۰ هزار نفر به تنگی شدید دریچه آئورت مبتلا هستند که یک‌سوم آنها از بیماری خود بی‌خبرند. زمانی که علائم ظاهر می‌شوند، پیش‌آگهی بیماران ممکن است از بسیاری از سرطان‌ها وخیم‌تر باشد.»

در این مطالعه، محققان با استفاده از یک الگوریتم هوش مصنوعی که مستقیماً بر اساس داده‌های اکوکاردیوگرافی آموزش دیده بود، صداهای قلب نزدیک به یک هزار و ۸۰۰ بیمار را مورد بررسی قرار دادند. برخلاف روش‌های سنتی که به تشخیص سوفل قلبی متکی هستند، این الگوریتم قادر به شناسایی الگوهای صوتی بسیار ظریفی شد که حتی برای گوش انسان قابل تشخیص نیستند.

نتایج این پژوهش چشمگیر بود:

هوش مصنوعی توانست ۹۸ درصد موارد تنگی شدید دریچه آئورت (شایع‌ترین نوع بیماری دریچه که نیازمند جراحی است) را به‌درستی تشخیص دهد.

همچنین ۹۴ درصد موارد نارسایی شدید دریچه میترال (وضعیتی که دریچه به طور کامل بسته نمی‌شود و خون به عقب نشت می‌کند) را شناسایی کرد.

در مرحله بعد، عملکرد این الگوریتم با ۱۴ پزشک عمومی که به همان فایل‌های صوتی گوش داده بودند مقایسه شد. نتایج نشان داد که هوش مصنوعی عملکرد بهتری از تک‌تک پزشکان داشته و تشخیص‌های قابل‌اعتمادی ارائه می‌دهد.

پژوهشگران تأکید کرده‌اند که این سیستم برای به حداقل رساندن هشدارهای کاذب طراحی شده است تا از وارد آمدن فشار مضاعف بر خدمات اکوکاردیوگرافی که هم‌اکنون نیز تحت فشار هستند، جلوگیری کند. این فناوری به عنوان یک ابزار غربالگری مکمل طراحی شده، نه جایگزین پزشکان. هدف اصلی کمک به پزشکان برای تصمیم‌گیری آگاهانه‌تر درباره ارجاع بیماران به متخصص است.

پروفسور ریک استیدز، نویسنده همکار مقاله از بیمارستان‌های دانشگاهی بیرمنگام، با تأکید بر اهمیت زمان در درمان این بیماری می‌گوید: «بیماری دریچه قلب کاملاً قابل درمان است. ما می‌توانیم دریچه‌های آسیب‌دیده را ترمیم یا تعویض کنیم و سال‌های پرباری از زندگی سالم را به بیماران هدیه دهیم. اما زمان‌بندی در این فرایند حیاتی است. ابزارهای غربالگری ساده و مقیاس‌پذیر مانند این فناوری می‌توانند با شناسایی بیماران پیش از بروز آسیب‌های غیرقابل برگشت، تحولی واقعی ایجاد کنند.»

پیش از استفاده گسترده از این فناوری، انجام کارآزمایی‌های بالینی بیشتر در محیط واقعی مطب‌های پزشکان عمومی و با جمعیت متنوعی از بیماران ضروری است. پژوهشگران معتقدند که هوش مصنوعی می‌تواند به نظام‌های سلامت در مقابله با چالش‌های ناشی از سالمند شدن جمعیت کمک شایانی کند.

گفتنی است که هوش مصنوعی هم‌اکنون در حوزه‌های دیگری از پزشکی از جمله تشخیص سرطان و بیماری‌های ریوی در حال آزمایش است. برای نمونه، یک کارآزمایی بزرگ روی ۷۰۰ هزار زن در بریتانیا در حال بررسی نقش هوش مصنوعی در تشخیص زودهنگام سرطان پستان است. مطالعات پیشین نشان داده‌اند که هوش مصنوعی می‌تواند نرخ تشخیص این نوع سرطان را در سال‌های پس از غربالگری تا ۱۲ درصد کاهش دهد.

در بیمارستان‌های گایز اند سنت توماس وابسته به سازمان ملی خدمات سلامت بریتانیا (اناچاس) نیز از فناوری‌های هوش مصنوعی و رباتیک برای شناسایی لکه‌ها و ندول‌های غیرطبیعی استفاده می‌شود. تاکنون ۳۰۰ بیمار تحت نمونه‌برداری رباتیک قرار گرفته‌اند که از این تعداد، ۲۱۵ نفر متعاقباً درمان سرطان را دریافت کرده‌اند. رباتیک همچنین در جراحی‌های نجات‌بخش سرطان روده به کار گرفته شده و به عنوان گزینه‌ای کم‌تهاجمی‌تر، دوره بهبودی سریع‌تری را برای بیماران فراهم کرده است.