ماسح ضوئي عالي التقنية للبشرة وخوارزمية الذكاء الاصطناعي تحدثان ثورة في مراقبة مرض السكري

في تطور رائد، استغل باحثون من الجامعة التقنية في ميونيخ (TUM) قوة التصوير الضوئي الصوتي عالي الدقة والذكاء الاصطناعي (AI) لتقييم شدة مرض الأوعية الدموية الدقيقة (microangiopathy) لدى مرضى السكري. يتميز مرض الأوعية الدموية الدقيقة بجدران الشعيرات الدموية المتسمكة والمضعفة، مما قد يؤدي إلى مضاعفات تؤثر على أعضاء مختلفة، بما في ذلك الجلد. يمكن لهذا النهج المبتكر أن يحدث ثورة في طريقة مراقبة وعلاج مرض السكري، مما يوفر حلاً غير جراحي وفعالاً وقابلاً للحمل لتقييم فعالية العلاجات.

التصوير الضوئي الصوتي: نافذة إلى الأوعية الدموية الدقيقة

يكمن مفتاح هذه التقنية الثورية في التصوير الضوئي الصوتي، وهي طريقة غير جراحية تستخدم نبضات ضوئية لإنشاء موجات فوق صوتية داخل الأنسجة. عندما تخضع الأنسجة المحيطة بالجزيئات الماصة للضوء، مثل الهيموغلوبين، لتوسعات وانقباضات طفيفة، تسجل المستشعرات هذه الإشارات وتحولها إلى صور عالية الدقة. وبما أن الهيموغلوبين يتركز في الأوعية الدموية، فإن التصوير الضوئي الصوتي يوفر صوراً مفصلة للأوعية، متفوقاً على قدرات التقنيات غير الجراحية الأخرى. والأهم من ذلك، أن هذا النهج سريع وخالي من الإشعاع.

الطريقة المحددة المستخدمة في هذا البحث تُعرف باسم "المجهر الضوئي الصوتي للمسح النقطي" (RSOM)، والتي تتيح جمع البيانات في وقت واحد على أعماق جلدية مختلفة، تصل إلى 1 مم تحت سطح الجلد. وفقاً لأينجلوس كارلاس، المؤلف الرئيسي للدراسة، يتفوق RSOM على الطرق البصرية الأخرى من حيث العمق والتفاصيل.

التقييم الكمي من خلال الذكاء الاصطناعي

استخدم فريق البحث RSOM لالتقاط صور لجلد أرجل 75 مريضاً بالسكري ومجموعة ضابطة مكونة من 40 فرداً. ثم تم استخدام خوارزمية ذكاء اصطناعي لتحديد الخصائص ذات الصلة سريرياً المرتبطة بمضاعفات مرض السكري. تم إعداد قائمة شاملة تتضمن 32 تغييراً كبيراً في الأوعية الدموية الدقيقة للجلد، بما في ذلك قطر الأوعية الدموية وعدد الفروع.

من بين النتائج البارزة، لوحظ أن مرضى السكري أظهر انخفاضاً في عدد الأوعية الدموية والفروع في الطبقة الجلدية (dermal layer) بينما شهدوا زيادة في هذه الخصائص في البشرة (epidermis)، وهي الأقرب إلى سطح الجلد. والأهم من ذلك، أن جميع الخصائص الـ 32 المحددة كانت مرتبطة ارتباطاً وثيقاً بتقدم وشدة مرض السكري. من خلال دمج هذه النتائج، تمكن الباحثون من حساب "درجة مرض الأوعية الدموية الدقيقة"، مما يوفر رابطاً كمياً بين حالة الأوعية الدموية الصغيرة في الجلد وشدة مرض السكري.

إحداث ثورة في مراقبة مرض السكري

شدد فاسيليس نتزياتشريفوس، المؤلف المقابل للدراسة، على التأثير المحتمل لهذا الاختراق، قائلاً: "مع RSOM، يمكننا الآن وصف تأثيرات مرض السكري كمياً". وأشار أيضاً إلى أنه مع جعل RSOM أكثر قابلية للحمل وفعالية من حيث التكلفة، يمكنه تمهيد الطريق للمراقبة المستمرة لأكثر من 400 مليون شخص في جميع أنحاء العالم المصابين بمرض السكري.

المستقبل واعد، مع احتمال إجراء فحوصات سريعة وغير مؤلمة يمكن إجراؤها حتى في البيئات المنزلية. هذا يعني أنه خلال بضع دقائق، يمكن للأفراد تحديد ما إذا كانت علاجات مرض السكري الخاصة بهم تحقق النتائج المرجوة. إن الجمع بين التكنولوجيا المتطورة والذكاء الاصطناعي لديه القدرة على تعزيز إدارة وعلاج مرض السكري بشكل كبير، مما يوفر نهجاً أكثر كفاءة وملاءمة للمريض في الرعاية الصحية.

في اندماج مذهل بين التكنولوجيا والعلوم الطبية، كشف باحثون من الجامعة التقنية في ميونيخ عن طريقة رائدة لتقييم شدة مرض الأوعية الدموية الدقيقة المرتبط بمرض السكري. من خلال الاستفادة من قدرات التصوير الضوئي الصوتي والذكاء الاصطناعي، يوفر هذا الاختراق وسيلة غير جراحية وفعالة لمراقبة وتقييم مرض السكري، مما قد يحول حياة الملايين حول العالم. مع استمرار تقدم هذه التكنولوجيا، تحمل وعداً بتمكين الأفراد من إدارة مرض السكري بسهولة ودقة أكبر، مما يمهد لعصر جديد من الرعاية الصحية.