داء السكري من النوع الأول : يمكن أن يساعد الذكاء الاصطناعي الأشخاص على إدارة حالتهم

طور الباحثون نظاماً آلياً للأشخاص المصابين بـ داء السكري من النوع الأول. و يوفر النظام القائم على الذكاء الاصطناعي الكثير من النصائح لمساعدة هؤلاء الأفراد على تجنب مستويات السكر المنخفضة بشكل خطير في الدم.

و تشير دراسة أولية إلى أن التوصيات الأسبوعية للنظام بشأن جرعات الإنسولين insulin  والنظام الغذائي تتطابق بشكل كبير مع تلك التي يقدمها أخصائيو السكري.

و تقوم أجسام مرضى السكري من النوع الأول بإنتاج كمية غير كافية من الإنسولين ، وهو الهرمون الذي يستخدمه الجسم لتنظيم مستويات الغلوكوز glucose  في الدم.

و للحفاظ على مستويات الغلوكوز المثلى وتجنب نوبات انخفاض أو ارتفاع مستويات السكر في الدم بشكل خطير -و المعروفين باسم نقص السكر hypoglycemia في الدم وفرط سكر الدم hyperglycemia ، على التوالي - يجب على الأشخاص المصابين بهذه الحالة تناول جرعات الأنسولين المضبوطة بعناية.

و هناك العديد من الأشخاص المصابين بالنوع الأول من داء السكري  يديرون حالتهم بنجاح باستخدام نظام الجرعات المعروف باسم الحقن اليومية المتعددة multiple daily injections ، والذي ينطوي على حقن شكل طويل المفعول من الأنسولين مرة واحدة أو مرتين في اليوم ، بالإضافة إلى الأنسولين سريع المفعول عند كل وجبة.

كما يتوفر لديهم أيضاً خيار حقن "جرعات تصحيح correction doses" للأنسولين سريع المفعول إذا ارتفعت مستويات السكر في الدم لديهم بشكل كبير بين فترات الوجبات .

ومع ذلك ، فقد تؤدي أخطاء الجرعات المتكررة بمرور الوقت إلى زيادة خطر تعرض الشخص للضرر التدريجي لبصره والجهاز العصبي والكليتين ، وقد تؤدي نوبة حادة من نقص السكر في الدم إلى غيبوبة أو حتى الموت.

كثير جداً أم قليل جداً :

يقول أخصائيو السكري في جامعة أوريغون للصحة والعلوم Oregon Health & Science University (OHSU) في بورتلاند Portland أن هناك العديد من العوامل التي من الممكن أن تؤدي إلى إعطاء الأشخاص لأنفسهم الكثير جداً أو القليل جداً من الإنسولين.

و تشمل هذه العوامل صعوبة حساب الجرعات ، والمخاوف بشأن الجرعات الزائدة ، والتغيرات في حساسية الإنسولين في الجسم أثناء التمرين ، والمرض ، والتوتر، والحيض.

و يمكن لأطباء الغدد الصماء (الأطباء المتخصصين في اضطرابات الهرمونات) تقديم المشورة بشأن أي تعديلات يحتاجها الشخص لاتخاذ إجراءات تتعلق بنظام الجرعات ونظامه الغذائي ، ولكن يمكن للأشخاص الذهاب لعدة أشهر دون موعد .

ولمعالجة هذه المشكلة ،قام الباحثون في OHSU باستخدام الذكاء الاصطناعي (AI) لتطوير خوارزمية تعطي الناس إرشادات أسبوعية بناءً على بيانات من جهاز مراقبة الغلوكوز المستمر ، وأقلام الأنسولين لحقن الأنسولين ، و جهاز يمكن ارتداؤه يراقب النشاط البدني.

و تصدر الخوارزمية في نسختها النهائية  نصيحتها عبر تطبيق موجود في الهاتف الذكي يسمى جرعات يومية  DailyDose.

و الجدير بالذكر أن البحث قد ظهر  في مجلة عملية الاستقلاب الغذائية الطبيعية Nature Metabolism.

مرضى افتراضيون :

لتدريب خوارزمية الذكاء الاصطناعي الخاصة بهم على إصدار النصائح ، فقد استخدم الباحثون مرضى افتراضيين - عبارة عن تمثيلات رياضية لكيفية استجابة عملية الاستقلاب الغذائية للشخص الحقيقي للطعام وحقن الأنسولين والتمارين الرياضية.

و للتحقق من أن توصيات الخوارزمية الناتجة كانت دقيقة وآمنة ، فقد قاموا بتزويدها ببيانات من 25 مريضاً حقيقياً يتلقون العلاج في جامعة أوريغون للصحة والعلوم OHSU. ثم طلبوا من لجنة من أطباء الغدد الصماء مراجعة نفس البيانات وإصدار نصائحهم.

و قد أفاد الباحثون أن التوصيات من الخوارزمية تتوافق مع تلك الصادرة عن أطباء الغدد الصماء بمعدل يصل إلى 67.9% من الوقت.

و للمقارنة ، فهم يستشهدون بأدلة تشير إلى أن أطباء الغدد الصماء يتفقون تماماً مع بعضهم البعض حول نصيحة الأنسولين للمرضى فقط بحوالي 41 % من الوقت.

و يقول المؤلف الرئيسي نيكول تايلر Nichole Tyler ، طالب الطب والدكتوراه في كلية الطب OHSU: " يعتبر تصميم نظامنا فريداً من نوعه .

و لقد صممنا خوارزمية الذكاء الاصطناعي بالكامل باستخدام محاكي رياضي ، ومع ذلك ، فعندما تم التحقق من صحة الخوارزمية على بيانات واقعية من الأشخاص المصابين بداء السكري من النوع الأول في جامعة أوريغون للصحة والعلوم OHSU ، فقد ولدت توصيات كانت مشابهة جداً لتوصيات أطباء الغدد الصماء."

و اعتبر علماء الغدد الصماء أيضاً أن نصيحة الخوارزمية كانت آمنة أكثر من 99 % من الوقت ، و ذلك استناداً إلى ما يقرب من 100 أسبوع كانت قد أخذت من بيانات المرضى .

مرضى حقيقيون :

أجرى الباحثون دراسة سريرية صغيرة شملت 16 بالغاً مصابين بداء السكري من النوع 1 ،و ذلك استناداً إلى ثقتهم من أن الخوارزمية الجديدة كانت فعالة وآمنة .

 حيث قام الطبيب لمرة واحدة في الأسبوع و لمدة 4 أسابيع بمراجعة تاريخ غلوكوز الأشخاص مع توصيات من الخوارزمية ، وذلك قبل إصدار المشورة بشأن جرعات الأنسولين والتغيرات السلوكية.

في حين أن التجربة كانت أصغر من أن تقدم نتائج نهائية ، فقد أفاد الباحثون عن انخفاض في عدد نوبات نقص السكر في الدم بين المشاركين.

و لتطوير الخوارزمية ، فقد تعاون مركز صحة هارولد شنيتزر للسكري في جامعة أوريغون للصحة والعلوم  OHSU Harold Schnitzer Diabetes Health Diabetes مع مختبر الذكاء الاصطناعي للأنظمة الطبية Artificial Intelligence for Medical Systems Lab الذي يقوده بيتر جاكوبس Peter Jacobs ، الحاصل على درجة الدكتوراه ، و الأستاذ المشارك في الهندسة الطبية الحيوية في كلية الطب OHSU .

و أفاد  بيتر جاكوبس ، من كلية الطب OHSU أن :"هناك خوارزميات أخرى منشورة بهذا الصدد ، ولكن ليس هناك الكثير من الدراسات السريرية. و قد أظهر عدد قليل جداً نتيجة وثيقة الصلة بهذا الموضوع  من الناحية الإحصائية - ومعظمها لا يقارن توصيات الخوارزمية بتوصيات الطبيب.

و من أجل إظهار التحسن في التحكم بالغلوكوز ، فقد أنتجت الخوارزمية توصيات ذات ارتباط عالٍ للغاية بتوصيات الأطباء ، حيث تم تقديم أكثر من 99% من توصيات الخوارزمية عبر 100 أسبوع من اختبار المريض الذي يعتبره الأطباء آمناً ".

و يخطط الأطباء والباحثون في جامعة أوريغون للصحة والعلوم OHSU الآن لإجراء عدة تجارب سريرية أكبر لتطبيق DailyDose الذي يمتد على مدار 8 أسابيع  ثم 12 أسبوعاً .

كما سيقوم الفريق أيضاً بمقارنة التطبيق باستراتيجيات علاج الأنسولين الأخرى ، بما في ذلك توصيل الأنسولين المؤتمت بالكامل.

عزيزي القارئ

لأننا نهتم، نتمنى أن تكتب لنا في التعليقات عن المواضيع التي ترغب و تهتم بها لنتمكن من تقديمها لك، لرغبتنا في أن يعبِّر موقعنا عن اهتمامات القارىء العربي.

 كما ونرجوا منك مشاركة المقال في حال أعجبك المحتوى.  

ننصحك بقراءة المقالات التالية :

هل يسبب السكر Sugar داء السكري Diabetes ؟ حقيقة مقابل الخيال

فهم مرض السكري من النوع 2 Type 2 diabetes

ضعف الانتصاب (ED) لدى الرجال وداء السكري من النوع 2 : هل هناك صلة بينهما؟