كشفت دراسة علمية جديدة أن اختباراً يُجرى أثناء النوم، بالاستعانة بتقنيات الذكاء الاصطناعي، قد يساعد في التنبؤ بخطر الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية قبل ظهورها بسنوات، من خلال تحليل تسجيلات النشاط الكهربائي للقلب خلال ليلة واحدة فقط، وفقاً لصحيفة «إندبندنت».
ويُعد «تخطيط النوم» (Polysomnography) اختباراً طبياً قياسياً يُستخدم لتشخيص اضطرابات النوم، مثل الأرق وانقطاع النفس الانسدادي النومي.
وعلى الرغم من أن هذا الاختبار يتضمن تسجيل تخطيط كهربائية القلب (ECG) أثناء النوم، فإن هذه البيانات لا تخضع عادةً لتحليل معمّق.
وفي الدراسة الجديدة، سعى الباحثون إلى معرفة ما إذا كان بالإمكان الاستفادة من تسجيلات النشاط الكهربائي للقلب خلال النوم للتنبؤ باحتمالات الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية، بما في ذلك اضطرابات نظم القلب والنوبات القلبية والسكتات الدماغية، خلال السنوات العشر التالية لإجراء الفحص.
ولهذا الغرض، استخدم العلماء نموذجاً للذكاء الاصطناعي لتحليل بيانات تخطيط كهربائية القلب التي جُمعت من المرضى خلال دراسات النوم.
وجرى تدريب النموذج باستخدام مجموعة بيانات تضم أكثر من 15 ألف مريض خضعوا لفحوصات في مستشفى ماساتشوستس العام بمدينة بوسطن الأميركية.
وفي الدراسة المنشورة بدورية «سليب» (Sleep)، أوضح الباحثون منهجية عملهم، مشيرين إلى أن تطبيق تقنيات التعلم العميق على تسجيلات تخطيط القلب الليلية، مع الاستفادة من المعلومات المتعلقة بمراحل النوم، يتيح رصد التشوهات القلبية.
وقالوا: «إن تطبيق التعلم العميق على تخطيط القلب أثناء الليل، مع الاستعانة بمعلومات حول مراحل النوم، يتيح رصد التشوهات القلبية. ويمكن أن يؤدي دمج هذه التنبؤات في فحوصات تخطيط النوم إلى تحسين دقة الكشف ودعم اتخاذ قرارات سريرية مخصصة لكل مريض».
وبعد تدريب النموذج، اختبر الباحثون أداءه باستخدام مجموعتي بيانات إضافيتين، ضمّت الأولى أكثر من 9800 مريض من مستشفى جامعة إيموري في أتلانتا، بينما شملت الثانية أكثر من 12 ألفاً و500 مريض من مركز طبي في بوسطن.
وأظهرت النتائج أن نموذج الذكاء الاصطناعي استطاع تصنيف الأفراد ضمن مجموعات مختلفة، وفقاً لمستويات خطر الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية على المدى الطويل.
كما حافظ النموذج على قدرته على التنبؤ باحتمالات الإصابة بالنوبات القلبية واضطرابات نظم القلب في مراحل لاحقة من الحياة، حتى بعد أخذ عوامل الخطر التقليدية في الاعتبار، ومنها العمر والجنس ومؤشر كتلة الجسم والإصابة بمرض السكري وارتفاع ضغط الدم.
وبناءً على هذه النتائج، يرى الباحثون أن بيانات تخطيط كهربائية القلب المسجّلة خلال فحوصات النوم يمكن أن تُستخدم للتنبؤ بالمآلات الصحية المرتبطة بأمراض القلب، ما يجعل هذا النهج أداة واعدة لتقييم المخاطر المستقبلية.
وأوضح العلماء أن الاستفادة من قواعد البيانات الواسعة لدراسات النوم أتاحت للنموذج التنبؤ بمجموعة من الحالات الصحية الخطيرة.
وكتبوا: «من خلال الاستعانة ببيانات واسعة النطاق من دراسات النوم، يستطيع هذا النموذج التنبؤ بحالات الرجفان الأذيني، وهو أحد اضطرابات نظم القلب، والسكتة الدماغية، واحتشاء عضلة القلب، وفشل القلب، والوفاة، وذلك لفترة تصل إلى عشر سنوات بعد إجراء دراسة النوم».
وأضافوا: «بالنظر إلى العلاقة الوثيقة بين اضطرابات النوم وأمراض القلب والأوعية الدموية، يتناول هذا العمل فرصة لم تُستكشف إلى حد كبير للتنبؤ بالمخاطر لدى المجموعات التي تخضع لدراسات النوم».
وأشار الباحثون إلى أن هذه الطريقة تتيح تقييم مخاطر الإصابة بأمراض القلب المستقبلية بالاعتماد على بيانات تُجمع خلال ليلة واحدة فقط من النوم، ما يجعلها وسيلة يسهل الوصول إليها، خصوصاً مع إمكان استخدام لاصقات بسيطة ومنخفضة التكلفة لتسجيل النشاط الكهربائي للقلب.
