كشفت دراسة جديدة نُشرت قبل أسبوعين في مجلة The New England Journal of Medicine (NEJM) عن قدرة جهاز طبي جديد مبتكر يعتمد على الذكاء الاصطناعي على المساعدة في علاج نوع من العمى كان يُعد سابقًا غير قابل للعلاج. ويمهد هذا الابتكار الثوري الطريق نحو إعادة البصر للأشخاص الذين فقدوه بسبب الضمور الجغرافي الناتج عن التنكس البقعي المرتبط بالعمر (AMD).
قاد هذا الإنجاز الطبي العالمي فريق من الباحثين برئاسة الدكتور (José-Alain Sahel) من كلية الطب في جامعة بيتسبرغ، والدكتور (Daniel Palanker)، أستاذ طب العيون في جامعة ستانفورد، والدكتور (Frank Holz) من جامعة بون.
ما التنكس البقعي المرتبط بالعمر؟
بحسب منظمة الصحة العالمية، يُعدّ التنكس البقعي المرتبط بالعمر من أكثر أسباب العمى وضعف البصر شيوعًا في العالم، ويؤثر هذا المرض في مركز شبكية العين المعروف باسم البقعة (macula)، ويؤدي إلى ضعف الرؤية المركزية وفقدان التفاصيل البصرية الدقيقة. والرؤية المركزية هي القدرة على النظر مباشرة إلى الأمام، وهي ضرورية للقيام بالأنشطة اليومية مثل القيادة، واستخدام الهاتف الذكي، وتصفح وسائل التواصل الاجتماعي، وقراءة النصوص. وعلى عكس الرؤية الجانبية، تكون الرؤية المركزية أوضح وأدق لأن العين تركّز عادة فيما تراه مباشرة.
يُوجد نوعان من هذا المرض، هما: التنكس البقعي الجاف والتنكس البقعي الرطب. ويُعدّ التنكس البقعي الجاف المعروف أيضًا باسم الضمور الجغرافي (Geographic Atrophy)، أكثر شيوعًا من النوع الآخر؛ إذ يمثل قرابة 80% من الحالات وفقًا للأكاديمية الأمريكية لطب العيون.
ويحدث الضمور الجغرافي عندما تبدأ مناطق من الشبكية – وخاصة البقعة – بالترقق والتوقف التدريجي عن العمل؛ مما يؤدي إلى فقدان تدريجي للرؤية المركزية، وتشوش الرؤية، وتشوّه الصور، وبهتان الألوان، وصعوبة الرؤية في الإضاءة المنخفضة، بالإضافة إلى مشكلات في تعرف الوجوه. وتقدّر الأكاديمية أن هناك نحو ثمانية ملايين شخص حول العالم يعانون هذا النوع من الضمور.
تفاصيل الدراسة
طوّر الدكتور (Daniel Palanker) من جامعة ستانفورد بالتعاون مع الدكتور (José-Alain Sahel)، والدكتور (Frank Holz) جهازًا مبتكرًا يعتمد على الذكاء الاصطناعي لمساعدة مرضى الضمور الجغرافي في استعادة قدرتهم على الرؤية، ويتكون هذا الجهاز من ثلاثة مكونات رئيسية، هي:
- شريحة لاسلكية دقيقة جدًا تُزرع داخل العين تُعرف باسم PRIMA (اختصارًا لـ Photovoltaic Retina Microarray).
- نظارات فيديو ذكية تشبه نظارات الواقع المعزّز مزودة بكاميرا مدمجة.
- معالج صغير يعالج البيانات البصرية باستخدام خوارزميات الذكاء الاصطناعي.
توضع الشريحة اللاسلكية داخل العين تحت البقعة المتضررة بسبب الضمور، ويكون ذلك بعد إزالة المادة الهلامية الشفافة التي تملأ العين، والمعروفة باسم الجسم الزجاجي، في عملية تُسمّى استئصال الجسم الزجاجي (vitrectomy). وتتميز الشريحة بأنها فائقة الرقة؛ إذ تأتي بسمك يبلغ 30 ميكرون، وتحتوي على 378 قطبًا كهربائيًا في مساحة صغيرة لا تتجاوز 2×2 مليمتر.
وفيما يتعلق بآلية العمل، تلتقط النظارات المشهد لحظيًا، ثم ترسله إلى الشريحة المزروعة داخل العين عبر نبضات الضوء تحت الحمراء القريبة (NIR) التي تحمل معلومات الصورة. وتحتوي الشريحة على خلايا كهروضوئية تحول الضوء إلى كهرباء، أي أنها تحوّل نبضات الضوء القادمة من النظارات إلى نبضات كهربائية تنشّط خلايا الشبكية العصبية.
وأما المعالج الصغير فيستخدم خوارزميات الذكاء الاصطناعي لتحويل البيانات البصرية إلى إشارات كهربائية تمر عبر الشبكية والأعصاب البصرية وصولًا إلى الدماغ، الذي يترجمها إلى صورة بصرية. ويستخدم المعالج أيضًا تقنيات التعلم الآلي لاكتشاف الأنماط في البيانات المعقدة، مما يساعد في تعرّف الأنماط المختلفة وتحويل نبضات الضوء إلى إشارات كهربائية دقيقة.
بعبارة أخرى، يقوم الذكاء الاصطناعي بدور الوسيط الذي يربط بين البيانات البصرية الخام التي تلتقطها الكاميرا في النظارات، وبين الصورة المفهومة التي يستطيع الدماغ تفسيرها.
ولاختبار هذا الجهاز أجرى الباحثون دراسة شملت 38 مشاركًا من دول متعددة، منها: المملكة المتحدة، وفرنسا، وإيطاليا، وألمانيا، وهولندا. وبعد مرور 12 شهرًا، أظهر 32 مريضًا تحسنًا ملحوظًا في وضوح الرؤية. وقد تمكن ما تبلغ نسبته 84% من المشاركين من قراءة أرقام وحروف وكلمات باستخدام عين كانت في السابق عمياء تمامًا.
وقال الباحثون: “في هذه الدراسة التي شملت 38 مشاركًا يعانون الضمور الجغرافي بسبب التنكس البقعي، ساعد الجهاز المعتمد على شريحة PRIMA في استعادة الرؤية المركزية وأدى إلى تحسّن ملحوظ في قوة البصر خلال 12 شهرًا من المتابعة”.