أعلن باحثون من كلية غروسمان للطب بجامعة نيويورك ونيويورك أبوظبي، بالتعاون مع مركز علوم البيانات بجامعة نيويورك، عن تطوير برنامج حاسوبي قادر على كشف الأنماط عبر تحليل الآلاف من صور الصدر الشعاعية ليتمكن من توقع احتمالية إصابة مرضى كوفيد-19 بمضاعفات تهدد حياتهم خلال أربعة أيام بدقة تصل إلى 80%.
وتم تطوير البرنامج باستخدام بيانات ضخمة تم جمعها من 5224 صورة صدر شعاعية لـ 2943 مريض مصابين بحالات شديدة من مرض كوفيد-19.
وأشار مؤلفو الدراسة التي نشرت في مجلة إن بي جي ديجيتال ميديسين على الإنترنت إلى الحاجة الملحّة لتوقع حالات كوفيد-19 الخطيرة التي يمكن أن تتسبب بمضاعفات قاتلة بهدف اختيار العلاج الأمثل حسب درجة الخطورة، حيث يمكن أن تتدهور حالة مرضى كوفيد-19 على نحو مفاجئ وغير متوقع، ما يتطلب وضعهم في الرعاية المركزة مع زيادة احتمالات وفاتهم.
وانطلاقاً من هذا الهدف، أدخل فريق من باحثي مركز لانجون الطبي بالتعاون مع جامعة نيويورك أبوظبي معلومات الصور الشعاعية مع عمر المريض وعرقه وجنسه في التحليلات الحاسوبية الخاصة بالبرنامج، إلى جانب العديد من العلامات الحيوية ونتائج الاختبارات المخبرية، بما فيها الوزن ودرجة حرارة الجسم ومستويات خلايا الدم المناعية. كما تم تزويد النماذج الرياضية، التي يمكنها التعلم من الأمثلة المقدمة، حاجة المريض إلى جهاز تنفس ميكانيكي، بالإضافة إلى احتمالية البقاء على قيد الحياة (2405) أو الوفاة بسبب العدوى (538).
واختبر الباحثون القيمة التوقعية للبرنامج على 770 صورة صدر شعاعية لـ 718 مريضاً آخر تم قبوله بشكل إسعافي بسبب كوفيد-19 في مستشفيات مركز لانجون خلال الصيف الماضي، حيث تنبأ البرنامج بحاجة أربعة من أصل كل خمسة مرضى إلى العناية المركزة والتهوية الميكانيكية و/ أو وفاتهم خلال أربعة أيام من القبول.
وقالت باحثة مشاركة في الدراسة وأستاذة مساعدة في هندسة الحاسوب بجامعة نيويورك أبوظبي فرح شمّوط: «يحتاج أطباء الإسعاف وأخصائيو الأشعة إلى أدوات فعالة للتعرّف على حالات كوفيد-19 الخطيرة التي يمكن أن تتدهور بسرعة، ما يتيح لمقدمي الرعاية الصحية مراقبة الحالة بدقّة والتدخل في وقت باكر».
وذكر طالب الدكتوراه في مركز علوم البيانات بجامعة نيويورك يكيو شين: «يعد برنامج تقييم كوفيد-19 أضخم تطبيق قائم على الذكاء الاصطناعي في علم الأشعة لتلبية الاحتياجات الملحة للمرضى ومقدمي الرعاية الصحية أثناء انتشار المرض».
وبدوره، أشاد حامل شهادة الدكتوراه، وكبير الباحثين في الدراسة والأستاذ المساعد في قسم الأشعة بمركز لانجون الطبي بنيويورك كرزيستوف جيراس، بميزات برامج الذكاء الآلي التي تتيح قياس دقتها وتحديثها بمزيد من البيانات، وأفاد أن الفريق يخطط لإضافة مزيد من المعلومات الخاصة بالمرضى عند توافرها، وهو يقوم حالياً بتقييم نتائج الاختبارات السريرية الإضافية التي يمكن استخدامها لتطوير النموذج الحالي.
ويأمل البروفسور جيراس بتوفير البرنامج الذي طوّرته جامعة نيويورك في متناول أطباء الإسعاف وأخصائيي الأشعة، بينما سيعمل هو حالياً مع الأطباء لصياغة الإرشادات السريرية الخاصة باستخدام البرنامج.