هل تصل بنا تطبيقات الذكاء الاصطناعي إلى مرحلة نرى فيها التطبيق يقف جنبًا إلى جنب مع الطبيب ليكون أداته الأولى لتشخيص دقيق وأسرع لأمراض مستعصية؟ أو قد يشترط المريض طبيبًا يستخدم التطبيق أملًا في توفير مشقة وتكاليف سلسلة طويلة من الفحوصات؟
نعم،التعلم الآلي، وهو أحد مجالات الذكاء الاصطناعي، استطاع اختراق المجال الصحي في العديد من التطبيقات، من بينها مساعدة الأطباء في تشخيص بعض الأمراض بسهولة وبدقة أكبر.
هذا النوع من التشخيص يختصر سلسلة طويلة من التحاليل والفحوصات وكذلك التدخلات الغازية المرهقة والمؤلمة للمريض، ويقلل من تكلفة تلك الفحوصات، ويتميز أيضًا بفعاليته من حيث الوقت ودقته التي قد تتجاوز دقة الطبيب في بعض الأحيان.
لذا، لجأ الباحثون إلى استخدام تعلم الآلة لتطوير نماذج حاسوبية لتشخيص الأمراض.
ويتطلب إنشاء أنظمة تشخيص الأمراض بتقنيات تعلم الآلة استخدام بيانات الرعاية الصحية مثل صور الأشعة (مثل الأشعة السينية والتصوير بالرنين المغناطيسي)، أو البيانات المجدولة (أي حالات المرضى وتحاليلهم الصحية مثل تحليل الدم والبول، بالإضافة إلى بيانات العمر والجنس أو البيانات الجينية المختلفة مثل تحليل الـ DNA أو بيانات التعبير الجيني).
أحد تلك التطبيقات تتحدث عنه تسنيم جميل المدرس المساعد بقسم نظم المعلومات تخصص تقنية المعلومات الحيوية بكلية الحاسبات والمعلومات بجامعة عين شمس في مصر.
تحديدًا عن تصميمها لتطبيق ويب مساعد للطبيب في التشخيص المبكر لسرطان الكبد والتهاب الكبد الدهني غير الكحولي، بدقة عالية. والذي فاز مؤخرا بالمركز الأول في مسابقة "عين شمس تبتكر" 2022، في نسختها الثالثة، وهي مسابقة ينظمها مركز الابتكار وريادة الأعمال بجامعة عين شمس المصرية.
لماذا هذا المرض تحديدًا ولماذا اهتمت تسنيم بتصميم تطبيق لتشخيصه؟
التهاب الكبد الدهني غير الكحولي، والذي يتطور إلى سرطان الكبد، هو الشكل الأكثر شيوعًا لأمراض الكبد في البلدان المتقدمة حاليًا، وسمي بهذا الاسم لأنه يوجد نوع آخر من دهون الكبد ترتبط بتناول الكحول بشكل مباشر، ويتراوح معدل الانتشار العالمي الحالي للمرض، حوالي 30% - 40% بين الرجال و15% - 20% بين النساء.
وفي الشرق الأوسط، توجد معدلات انتشار أعلى في دول معينة مثل الإمارات العربية المتحدة والمملكة العربية السعودية ومصر.
وعن أسباب اهتمامها بتصميم مثل هذا التطبيق تقول تسنيم في حوارها مع منصة "ساينتفك عرب": "وجد أن التهاب الكبد الدهني غير الكحولي في مصر مرتبط بمرضي السمنة والسكري، وتمتلك مصر واحدة من أعلى النسب العالمية في كلا المرضين، مما زاد من انتشار المرض".
كيف يتطور إذن التهاب الكبد الدهني غير الكحولي إلى سرطان الكبد؟
البداية تكون عادة بمرض التنكس الدهني الكبدي أو ما يطلق عليه (الكبد الدهني) وهو حالة مرضية يزيد فيها تراكم الدهون داخل خلايا الكبد، وعادة تكون بدون أعراض. وتختلف أسباب الإصابة بهذا المرض ما بين أسباب تتعلق بالوراثة أو الإصابة بمرض السكري أو السمنة المفرطة.
وبالرغم من عدم حدوث التهاب في حالات التنكس الدهني الكبدي إلا أنه قد يتطور في بعض المرضى إلى التهاب كبدي غير كحولي، والذي يرتبط بتراكم الدهون مع حدوث التهاب الكبد، ولا يسبب المرض في مراحله المبكرة أي ضرر عادةً، لكن مع مرور السنوات دون تشخيصه وأخذ علاجات تُقلل من انتشاره، فإن المضاعفات تتطور لتصل إلى مرحلة تليف الكبد، وهي حالة خطيرة يتشمع فيها الكبد تدريجيا، ما يحد من قدرته على القيام بوظائفه، ويتطور الأمر لينتهي إلى سرطان الكبد مع مرور الوقت.
إليك إنفوجراف تفاعلي يوضح مسببات ومراحل تطور سرطان الكبد - اضغط على الأيقونات لمزيد من المعلومات*
ما هي؟
تحدث الإصابة بسرطان الخلايا الكبدية المبكر نتيجة للمسببات التالية:
إعادة ترتيب جينية
طفرات جسدية
تباين عدد النسخ الجينية
تغيرات فوق جينية
تغير في المسارات الجزيئية
ما هي..؟
هناك مسببات، سرطانية غير مباشرة تصيب الكبد، لتلحق به التهاب قد يتطور إلى سرطان كبدي، وهي:
فيروس B
فيروس C
تنكس دهني
الكحول 🍾
لا توجد أعراض مبكرة واضحة لمرض التنكس الدهني الكبدي مما يصعب من تشخيصه المبكر. وعادة ما يحتاج الطبيب إلى خزعة كبدية من المريض لإثبات التشخيص الدقيق للإصابة بالمرض أو مراحله المختلفة.
وخزعة الكبد هي إجراء جائر قد يصحبه العديد من المضاعفات. لذلك، تم تطوير العديد من تقنيات التصوير غير الجائرة، مثل فحص الكبد بالأشعة فوق الصوتية، والتصوير بالرنين المغناطيسي، واختبارات الدم لمراقبة حالة الكبد الدهنية وتطورها.
من هنا تأتي أهمية التطبيق..
استوحت تسنيم تطبيقها من دراستها المنشورة في مايو 2020 والتي حصلت عنها على درجة الماجستير.
فباستخدام خوارزميات تعلم الآلة، ، تمكنت تسنيم من تصميم تطبيق ويب عبارة عن موقع إلكتروني يدخل إليه الطبيب ويضيف بيانات واختبارات مريضه فتظهر له النتائج. ومهمة التعلم الآلي الرئيسية في هذا التطبيق هي استخراج معلومات مهمة من البيانات الصحية فيما يعرف باسم "التنقيب في البيانات"، لاتخاذ القرار بالتشخيص.
ويتميز التطبيق بسهولة الاستخدام للطبيب فلا يحتاج إلا اسم مستخدم وكلمة سر، كما لا يحتاج إلى تحميل على حواسيب شخصية أو خبرات فنية لتشغيله ولن تتعرض ملفاته لأي تلف لوجوده سحابيًا، كما سيوفر ذلك من مساحات تخزين بيانات المرضى في عيادة الطبيب.
قيّمت هذه الدراسة القدرة على التنبؤ بالتهاب الكبد الدهني غير الكحولي وتطوره من خلال اختبارات الدم، والتي تعتبر إجراء غير جراحي وسهل نسبيًا قياسه، وأرخص من الخزعات، وأثبتت النتائج أن اختبارات الدم التي تقيس ثلاث علامات مباشرة للتليف، يمكن أن تكون بمثابة مؤشرات لتوقع المرض ويمكن أن تفرق بين مراحل تقدمه، بدقة تقريبية وصلت إلى 87%.
ستوفر تلك النتائج على المرضى، عدد التحاليل المطلوبة وتكاليفها. ورغم أنها لم تغن بشكل كامل عن الخزعات الكبدية حتى الآن، لكنها ستسهل من متابعة حالة المريض، إذ يمكن تقليل معدل تكرار الخزعات المطلوبة لمعرفة مدى تطور حالته بشكل دوري.
تواجه مثل هذه التطبيقات عادةً مقاومة من الأطباء عند التطبيق، ورغم أنها مصممة خصيصًا لمساعدتهم على اتخاذ القرار بصورة أدق، إلا أن الكثير من الأطباء يفضلون الطريقة التقليدية في التشخيص. لذا فإن مثل هذه التطبيقات لازالت قيد التطوير لتصل إلى الطبيب على نحو موثوق يلائم احتياجاته كافة.
