جديد نموذج الذكاء الاصطناعي الذي طورته شركة سكريبس للأبحاث يمكن الكشف المبكر عن خطر الإصابة بمرض السكري من خلال تحليل ارتفاعات الجلوكوز في الوقت الفعلي وبيانات صحية أخرى غالبًا ما تغفلها الاختبارات التقليدية مثل الهيموغلوبين السكري (HbA1c). باستخدام أجهزة مراقبة الجلوكوز المستمرة (CGMs)، وتحليل ميكروبيوم الأمعاء، والنظام الغذائي، ومستويات النشاط، يوفر النموذج رؤية أكثر تفصيلًا للصحة الأيضية، مما يساعد على تحديد الأفراد المعرضين للخطر قبل ظهور الأعراض.
الوجبات الرئيسية:
- اختبارات HbA1c التقليدية محدودة في التنبؤ بخطر الإصابة بمرض السكري في وقت مبكر.
- طورت شركة Scripps Research نموذج الذكاء الاصطناعي الذي يستخدم بيانات CGM، وميكروبيوم الأمعاء، والنظام الغذائي، ومستويات النشاط لتقييم مخاطر تطور مرض السكري بشكل أكثر دقة.
- تم تسجيل أكثر من 1,000 مشارك عن بعد في دراسة PROGRESS، مما يسمح بإجراء تجربة سريرية ذاتية التوجيه بالكامل.
- يعد وقت التعافي من ارتفاع الجلوكوز علامة مهمة لتحديد المشاكل الصحية الأيضية قبل ظهور الأعراض.
- يمكن للنموذج التمييز بين الأفراد المعرضين لخطر الإصابة بمرض السكري من أولئك الأقل عرضة للإصابة بمرض السكري، حتى لو كانت نتائج فحوصاتهم المخبرية مماثلة.
- قد تسمح التطبيقات المستقبلية الأفراد الذين يستخدمون أجهزة مراقبة الجلوكوز المستمرة في المنزل لمراقبة مخاطرهم في الوقت الفعلي، مما يتيح التدخلات المبكرة.
يعتمد الأطباء تقليديًا على اختبار معمل يسمى HbA1c لتشخيص مرض السكري من النوع 2 ومرحلة ما قبل السكري، وقياس مستوى السكر في الدم لدى الشخص. متوسط سكر الدم على مدار الأشهر القليلة الماضية. ورغم فائدته، فإن اختبار الهيموغلوبين السكري التراكمي (HbA1c) له حدوده، فهو لا يكشف عن الأشخاص الذين هم على وشك الإصابة بمرض السكري، ولا يفرق بين الأفراد الذين يشتركون في نفس نتيجة الاختبار ولكن لديهم ملفات تعريف مخاطر مختلفة.
يهدف نهج جديد طوّره باحثون في مركز سكريبس للأبحاث إلى تغيير ذلك. فمن خلال تسخير الذكاء الاصطناعي ودمج بيانات أجهزة مراقبة الجلوكوز القابلة للارتداء مع رؤى متعلقة بالنظام الغذائي والنشاط البدني والجينات وصحة الأمعاء، ابتكر الفريق نموذجًا يرصد العلامات المبكرة لمرض السكري قبل ظهور أعراضه بوقت طويل.
تجاوز الهيموغلوبين السكري التراكمي (HbA1c): نظرة أعمق على الصحة الأيضية
هذا النموذج المبتكر، المفصل في طبيعة الطب، يستخدم المعلومات من أجهزة مراقبة الجلوكوز المستمرة (CGMs) لتتبع التحولات الدقيقة في ديناميكيات سكر الدم. بخلاف اللقطة الثابتة التي يوفرها HbA1c، تلتقط هذه الطريقة المدعومة بالذكاء الاصطناعي كيفية استجابة الجسم للحياة اليومية - الوجبات، والتمارين الرياضية، وحتى أنماط النوم - مما يوفر رؤية أدق للصحة الأيضية.
يوضح جورجيو كوير، المؤلف الرئيسي المشارك ومدير الذكاء الاصطناعي في سكريبس للأبحاث: "قد يمتلك شخصان نفس مستوى الهيموغلوبين السكري (HbA1c)، إلا أن أجسامهما قد تتعامل مع الجلوكوز بطرق مختلفة تمامًا". "من خلال مراقبة التفاصيل الدقيقة - كيف تعود مستويات الجلوكوز إلى طبيعتها بسرعة "بعد ارتفاع مفاجئ في مستويات الجلوكوز في الدم، وأنماط الجلوكوز بين عشية وضحاها، والعادات الغذائية، وميكروبات الأمعاء - يمكننا التمييز بين من يتجه بصمت نحو مرض السكري."
تجربة سريرية افتراضية رائدة: دراسة PROGRESS
شارك في المشروع، المسمى "دراسة التنبؤ باستجابة نسبة السكر في الدم" (PROGRESS)، أكثر من 1,000 مشارك من جميع أنحاء الولايات المتحدة الأمريكية من خلال تجربة سريرية افتراضية بالكامل. ارتدى المشاركون، من أصحاء إلى مصابين بمرحلة ما قبل السكري وداء السكري، أجهزة Dexcom G6 CGM لمدة 10 أيام. سجلوا وجباتهم وتمارينهم الرياضية، وأرسلوا عينات من الدم واللعاب والبراز. كما استخدم الباحثون سجلاتهم الطبية لجمع ملف صحي شامل.
يقول إد راموس، المؤلف الرئيسي المشارك والمدير الأول للتجارب السريرية الرقمية في سكريبس: "كانت هذه دراسةً ذاتية التوجيه عن بُعد بالكامل. لقد صممنا إطارًا يُمكّن المشاركين من إكمال كل شيء من منازلهم - تركيب أجهزة الاستشعار الخاصة بهم، وجمع العينات، وشحنها. إنها آفاق جديدة في مجال البحث السريري".
نموذج الذكاء الاصطناعي يحدد المخاطر الخفية من خلال ديناميكيات الجلوكوز
تم تدريب نموذج الذكاء الاصطناعي على غربلة هذه المجموعة المتنوعة من البيانات، وتحديد أنماط مميزة ترتبط بخطر الإصابة بمرض السكري. وكان أحد المقاييس البارزة هو الوقت الذي استغرقه استقرار مستويات السكر في الدم بعد ارتفاعها.
الأفراد مع 2 داء السكري من النوع غالبًا ما احتاجوا لأكثر من 100 دقيقة لاستعادة مستوى الجلوكوز إلى مستواه الطبيعي، بينما تعافى الأفراد الأصحاء بسرعة أكبر. بالإضافة إلى ذلك، أظهر المشاركون الذين لديهم تنوع أغنى في بكتيريا الأمعاء ومستويات أعلى من النشاط البدني تحكمًا أفضل في مستوى الجلوكوز، بينما كان أولئك الذين لديهم معدل ضربات قلب مرتفع أثناء الراحة أكثر عرضة لضعف تنظيم مستوى السكر في الدم.
اكتشاف المخاطر لدى الأفراد المصابين بمرض السكري قبل فوات الأوان
ما يجعل هذا النموذج ذا قيمة خاصة هو قدرته على اكتشاف المخاطر حتى عندما تبدو نتائج المختبر التقليدية طبيعية. من بين المشاركين المصابين بمرض السكري، يمكن للذكاء الاصطناعي تمييز من عاكَس diabetic meالأنماط الجدولية، والذين ظلوا أقرب إلى نمط صحي، رغم تشابه مستويات الهيموغلوبين السكري (HbA1c). يُمكّن هذا التفصيل الأطباء من تخصيص التدخلات، وإعطاء الأولوية لتغييرات نمط الحياة أو العلاجات المبكرة للأشخاص الأكثر عرضة للخطر.
التطلع إلى المستقبل: التأثير في العالم الحقيقي والوقاية الشخصية
يواصل الباحثون مراقبة المشاركين مع مرور الوقت لمعرفة ما إذا كانت تنبؤات النموذج تتوافق مع تطور المرض الفعلي. كما اختبروا النموذج بنجاح على قاعدة بيانات مستقلة لمرضى من إسرائيل، مما يعزز إمكانية تطبيقه سريريًا على نطاق واسع.
بالنظر إلى المستقبل، يتصور الفريق مستقبلاً يُمكن فيه أن تُصبح أداة الذكاء الاصطناعي هذه جزءًا أساسيًا من تقييم مخاطر الإصابة بمرض السكري، سواءً في عيادات الأطباء أو مباشرةً من قِبل الأفراد الذين يستخدمون أجهزة مراقبة الجلوكوز المستمرة في منازلهم. ومن خلال توفير تغذية راجعة آنية، يُمكنها تمكين الناس من فهم كيفية تأثير عاداتهم اليومية على صحتهم واتخاذ خطوات استباقية للوقاية من المرض.
يؤكد كوير قائلاً: "لا يتطور مرض السكري بين عشية وضحاها. إنها عملية تدريجية، وبفضل التكنولوجيا المتوفرة لدينا الآن، يمكننا اكتشافه مبكرًا والتدخل بطرق أكثر ذكاءً وشخصية".
مصادر
At Diabetic Meنحن ملتزمون بتقديم معلومات دقيقة وصحيحة وذات صلة. مقالاتنا مدعومة ببيانات موثقة من أوراق بحثية، وهيئات مرموقة، ومؤسسات أكاديمية، وجمعيات طبية، لضمان نزاهة المعلومات التي نقدمها ودقتها. يمكنكم معرفة المزيد عن عمليتنا وفريقنا على من نحن الصفحة.
