يمكن أن يحل ليزر الذكاء الاصطناعي الذي يقرأ نبضات القلب من خلال الحلق محل السماعات الطبية مرض قلبي

طور العلماء كاميرا ليزر يمكنها قراءة نبضات قلب الشخص عن بعد وتحديد العلامات التي تشير إلى أنه قد يعاني من أمراض القلب والأوعية الدموية.

ويقول باحثون في جامعة جلاسكو إن النظام – الذي يستغل الذكاء الاصطناعي والتقنيات الكمومية – يمكن أن يغير الطريقة التي نراقب بها صحتنا.

وقال البروفيسور دانييل فاسيو من مركز الأبحاث المتقدمة بالجامعة: “يمكن إنشاء هذه التكنولوجيا في أكشاك في مراكز التسوق حيث يمكن للناس الحصول على قراءة سريعة لنبضات القلب والتي يمكن بعد ذلك إضافتها إلى سجلاتهم الطبية عبر الإنترنت”.

وقال: “يمكن بدلاً من ذلك تركيب أجهزة مراقبة القلب بالليزر في منزل الشخص كجزء من نظام لمراقبة المعايير الصحية المختلفة في البيئة المنزلية”. وتشمل الأجهزة الأخرى أجهزة مراقبة لتتبع تشوهات ضغط الدم أو التغيرات الطفيفة في المشية، وهي علامة مبكرة على ظهور مرض الزهايمر.

وأضاف فاتشيو أن مراقبة نبضات قلب الشخص عن بعد ستكون ذات قيمة خاصة لأن المخالفات – بما في ذلك النفخات أو ضربات القلب السريعة أو البطيئة للغاية – من شأنها أن توفر تحذيرًا من تعرضهم لخطر الإصابة بسكتة دماغية أو سكتة قلبية.

في الوقت الحاضر، يستخدم الأطباء السماعات الطبية لمراقبة نبضات القلب. تم اختراع سماعة الطبيب في أوائل القرن التاسع عشر على يد الجراح الفرنسي رينيه لينيك (لمنعه من وضع أذنه على صدر مريضة)، وتتكون سماعة الطبيب من مرنان على شكل قرص، والذي عند وضعه على جسم الشخص، يلتقط الضوضاء التي تحدث. داخل أجسادهم. ويتم نقلها وتضخيمها عبر الأنابيب وسماعات الأذن إلى الشخص الذي يستمع.

وقال فاتشيو: “يتطلب الأمر التدريب على استخدام سماعة الطبيب بشكل صحيح”. “إذا تم الضغط بشدة على صدر المريض، فسوف يؤدي ذلك إلى إضعاف إشارات ضربات القلب. وفي الوقت نفسه، قد يكون من الصعب اكتشاف النفخات الخلفية، التي توفر علامات رئيسية للعيوب، التي تحدث خلف نبض القلب الرئيسي.

يتضمن النظام الذي طوره فاسيو وفريقه كاميرات عالية السرعة يمكنها تسجيل الصور بسرعة 2000 إطار في الثانية. يتم تسليط شعاع ليزر على جلد حلق الشخص، وتستخدم الانعكاسات لقياس مدى ارتفاع وهبوط جلده بالضبط مع توسع الشريان الرئيسي وانقباضه مع دفع الدم عبره. تتضمن هذه التغييرات تحركات لا تتجاوز بضعة أجزاء من المليار من المتر.

وهذه الدقة مذهلة، على الرغم من أن تتبع هذه التقلبات الصغيرة لن يكون كافيًا لتتبع نبضات القلب. “وتحدث حركات أخرى أكبر بكثير على صدر الشخص – من تنفسه، على سبيل المثال – والتي من شأنها أن تطغى على الإشارات الصادرة من نبضات قلبه.

وقال فاتشيو: “هذا هو المكان الذي يأتي فيه الذكاء الاصطناعي”. “نحن نستخدم أنظمة حاسوبية متقدمة لتصفية كل شيء باستثناء الاهتزازات الناجمة عن نبضات قلب الشخص – على الرغم من أنها إشارة أضعف بكثير من الأصوات الأخرى الصادرة من صدره. نحن نعرف مدى تردد نبضات قلب الإنسان، ويركز الذكاء الاصطناعي على ذلك».

ويتيح تحليل الإشارات الناتجة للعاملين في المجال الصحي اكتشاف التغيرات في معدل ضربات القلب – ليس مقابل متوسط ​​إحصائي للسكان ولكن مقابل السلوك القلبي الخاص بالشخص. وقال فاتشيو، الذي أنشأ فريقه شركة ناشئة، LightHearted AI، التي تسعى الآن للحصول على رأس مال استثماري لتوسيع تطوير أجهزتها، إن هذا يجعلها لا تقدر بثمن في اكتشاف التغييرات التي قد تحدث في قلوبهم وتحديد عيوب معينة.

وقال فاتشيو: “هذا النظام دقيق للغاية”. “حتى لو كنت تتقاسم منزلاً مع 10 أشخاص، فيمكن أن يميزك عن أي شخص آخر بمجرد تسليط الليزر على حلقك وتحليل نبضات قلبك من انعكاسه. في الواقع، أحد الاستخدامات الأخرى للنظام هو تحديد الهوية البيومترية.

“لكن الاستخدام الرئيسي لهذه التكنولوجيا – التي نأمل أن تكون جاهزة في العام المقبل – سيكون قياس نبضات القلب بسهولة وسرعة خارج المستشفيات أو العمليات الجراحية العامة. وقد تكون الفوائد كبيرة.”