باحثون يطورون طريقة غير جراحية لتقييم شدة مضاعفات السكري

من المعروف أن مرض السكري يسبب تلفاً في الأوعية الدموية الصغيرة، التي تغذي الأعضاء الحيوية مثل الكلى والعين والجلد، ويمكن أن يؤدي هذا التلف إلى مشاكل صحية خطيرة، مثل فقدان البصر والقرح والعدوى والتهاب الأعصاب، ولكن كيف يمكن للأطباء تحديد مدى تأثير مرض السكري على الأوعية الدموية الدقيقة في الجلد؟ وهل يمكنهم مراقبة فعالية العلاجات المختلفة على هذه الأوعية؟

هذه الأسئلة دفعت فريقاً من الباحثين من جامعة ميونيخ التقنية TUM إلى تطوير تقنية جديدة تستخدم الذكاء الاصطناعي للحصول على صور عالية الدقة للأوعية الدموية الدقيقة تحت جلد مرضى السكري، وتحويل هذه الصور إلى درجة عددية تعكس شدة المرض. ونشر الباحثون نتائجهم في دورية Nature Biomedical Engineering.

وتعتمد التقنية الجديدة على طريقة تسمى التصوير البصري الصوتي، والتي تستخدم نبضات ضوئية قصيرة لإثارة الأنسجة وإنتاج موجات فوق الصوتية، وباستخدام أجهزة استشعار خاصة، يمكن تحويل هذه الموجات إلى صور ثنائية وثلاثية الأبعاد للأنسجة.

ويمتاز التصوير البصري الصوتي بأنه يمكنه إظهار الأوعية الدموية بوضوح، لأن الهيموغلوبين، البروتين الذي ينقل الأكسجين في الدم، يمتص الضوء بشكل كبير، ويولد إشارات قوية، ويمكن للتصوير البصري الصوتي أيضاً قياس تدفق الدم ومستوى الأكسجين في الأوعية الدموية، مما يعطي معلومات مهمة عن وظيفتها.

ومن بين طرق التصوير البصري الصوتي المختلفة، اختار الباحثون طريقة معينة تسمى RSOM، وهي اختصار للمنظار البصري الصوتي بالمسح النقطي.

وتتميز هذه الطريقة بأنها تستخدم مصدر ضوء متحرك، يمكنه إنشاء نقاط ضوء صغيرة جداً على سطح الجلد، والتقاط بيانات من أعماق مختلفة في وقت واحد.

ويقول أنجيلوس كارلاس، الباحث الرئيسي في الدراسة، إن هذه الطريقة توفر "عمقا وتفاصيل أكثر من الطرق البصرية الأخرى"، وتمكن من الحصول على صور للأوعية الدموية الدقيقة إلى عمق 1 ملم تحت الجلد.

لكن كيف يمكن تحليل هذه الصور واستخلاص معلومات مفيدة عن حالة الأوعية الدموية الدقيقة؟

هنا يأتي دور الذكاء الاصطناعي، الذي يستخدم الباحثون لتطوير خوارزمية قادرة على تحديد الخصائص الهامة للأوعية الدموية، ومقارنتها بين مرضى السكري والأشخاص الأصحاء.

وقام الباحثون بإنشاء قائمة تضم 32 خاصية، تعبر عن تغييرات في الأوعية الدموية الدقيقة في الجلد، نتيجة لمرض السكري، ومن بين هذه الخصائص، قطر الأوعية الدموية وعدد الفروع الموجودة فيها وكثافتها وتوزيعها وتدفق الدم ومستوى الأكسجين فيها.

وباستخدام الخوارزمية، تمكن الباحثون من تحويل الصور إلى مجموعة من الأرقام، تمثل قيم هذه الخصائص. وبعد ذلك، قارنوا هذه القيم بين مرضى السكري والأشخاص الأصحاء، ووجدوا أن هناك اختلافات واضحة بينهما.

ولاحظوا أن عدد الأوعية والفروع في طبقة الجلد ينخفض لدى مرضى السكري، لكنه يزداد في البشرة الأقرب إلى سطح الجلد، وتبين أن جميع الخصائص الـ 32 تتأثر بتطور المرض وشدته، وتعكس مدى تلف الأوعية الدموية الدقيقة في الجلد.

ليفانت-وكالات