كيف يكتشف الذكاء الاصطناعي السكري وضغط الدم عبر ملامح الوجه؟

يُمثل التشخيص المبكر حجر الزاوية في إدارة الأمراض المزمنة والحد من مضاعفاتها الخطيرة. في إنجاز علمي يعيد صياغة مفهوم الفحص السريري، طوّر باحثون من جامعة طوكيو بالتعاون مع معهد طوكيو للعلوم خوارزميات متقدمة تعتمد على التعلم الآلي لرصد مرضي السكري وارتفاع ضغط الدم بدقة استثنائية، بالاعتماد فقط على تسجيلات فيديو رقمية سريعة للوجه واليدين دون الحاجة إلى سحب عينات دم أو استخدام أجهزة قياس ضغط تقليدية.

آلية عمل الفحص البصري غير التلامسي (تقنية rPPG)

تعتمد هذه التقنية المبتكرة على الكاميرات الطيفية عالية السرعة (بمعدل يصل إلى 150 إطاراً في الثانية)، حيث تقوم بالتقاط مقاطع فيديو تتراوح مدتها بين 5 و30 ثانية. ترتكز المعالجة البرمجية على عدة مسارات تحليلية:

• تتبع تدفق الدم عبر تقنية (rPPG): رصد التغيرات المجهرية الدقيقة في لون البشرة الناتجة عن تدفق الدم مع كل نبضة قلب.

• تحليل ديناميكيات موجة النبض: قياس مرونة الشرايين وتصلبها عبر الاستجابات الضوئية للجلد.

• الخصائص الطيفية للبشرة: مطابقة المؤشرات الحيوية المستخرجة مع قواعد بيانات التشخيص الإكلينيكي المعتمد (مثل تحليل التراكمي HbA1C ومستويات الضغط الانقباضي والانبساطي).

دقة وموثوقية النموذج الإكلينيكي

أظهرت الاختبارات السريرية المقارنة نتائج دقيقة تتوافق مع المعايير الطبية الدولية:

• رصد السكري: دقة بلغت 88.2% من مقطع مدته 30 ثانية، و81.2% من تسجيل مدته 5 ثوانٍ فقط.

• كشف ارتفاع ضغط الدم: دقة بلغت 95% خلال 30 ثانية (بحساسية 100% لتحديد الضغط الطبيعي و89.2% لتشخيص المرض)، مع الحفاظ على دقة 90.3% عند تقليص مدة التسجيل إلى 5 ثوانٍ.

• هامش الخطأ: سجّلت الخوارزمية متوسط خطأ قدره -2.6 ملم زئبق لضغط الدم الانقباضي، وهو ما يقع ضمن الحدود الآمنة الصارمة لجمعية تطوير الأجهزة الطبية (AAMI) المحددة بـ ±5.0 ملم زئبق.

أبعاد التحول نحو أدوات الفحص الوقائي الموسع

مع تسجيل إصابة نحو 1.4 مليار بالغ بارتفاع ضغط الدم و589 مليون شخص بالسكري عالمياً، تظل النسبة الأكبر من المصابين خارج نطاق التشخيص المبكر بسبب الاعتماد الحصري على الزيارات الطبية.

تتيح حلول الرعاية غير التلامسية إمكانية نقل الفحص الوقائي من غرف المستشفيات إلى المنصات العامة والأجهزة الذكية، ما يسهم في:

• خفض تكاليف الرعاية الصحية: تقليل العبء المالي للتعامل مع المضاعفات كالنوبات القلبية والسكتات الدماغية.

• توسيع نطاق التغطية الصحية: الوصول إلى المجتمعات النائية والمناطق التي تفتقر للمختبرات التخصصية.

• تكامل الرعاية الرقمية: فتح المجال أمام فحوصات بصرية شاملة تتكامل مع تقنيات قاع العين لكشف اعتلال الشبكية السكري ومؤشرات التدهور الإدراكي مبكراً.