تستخدم الأستاذة ينغزي لين الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي لتقييم الألم بشكل موضوعي . "يؤثر الألم على حياة الجميع".
الصورة: روبي والاو/جامعة نورث إيسترن
عندما زارت الأستاذة ينغزي لين من جامعة نورث إيسترن والدها بعد استبدال مفصل الورك، طلب منه الأطباء قياس مستوى الألم على الدرجة المعيارية من صفر إلى 10.
لم يستطع فعل ذلك ، كما تقول لين، التي رافقت والدها إلى مواعيده عند الأطباء .
ربما كانت خلفيته الثقافية من نشأته في الصين، أو حقيقة أنه عاش مع الألم المزمن لفترة طويلة . لكن نظام الأرقام لم ينجح مع والدها، ولم ينجح مع لين عندما كانت تلد طفلها الأول في مستشفى بريغهام للنساء في بوسطن .
تقول لين: "لقد أجريت عملية ولادة مستحثة ، ولكن عندما تأتي الممرضة للاطمئنان علي ، كنت أقول لهم دائمًا ، "أنا بخير"، حتى عندما كان الألم يكاد يكون خارج المخططات . "كنت أكره إعطاء أرقام عالية جدًا وأقول ، "أنا 9 أو 10" لأنني كنت قلقة من أنني قد أتلقى بعض العلاج غير الضروري من الأطباء".
تقول لين، وهي أستاذة في الهندسة الميكانيكية والصناعية، إن التجارب أعطتها فكرة استخدام مهاراتها الهندسية لتحديد التجربة الذاتية للألم
"كيف يمكنك قياسها بشكل موضوعي؟"
دلو من الماء المثلج
في بحثها، تستخدم لين وخزات الإبر؛ والضغط المستمر المطبق؛ واختبارًا يدعو المشاركين إلى غمس أيديهم في دلو من الماء المثلج الذي يتم الحفاظ عليه عند حوالي 32 درجة فهرنهايت.
تقول لين، التي كانت أول شخص خاضع للاختبار، "إنهم أحرار في التوقف في أي وقت ، حسب الحاجة".
أثناء إجراء الاختبارات، تستخدم أجهزة استشعار توضع على رؤوس المشاركين وصدورهم لجمع مجموعة من الاستجابات الفسيولوجية، بما في ذلك معدل ضربات القلب ، والتنفس، وحركة العضلات ، واستجابة الجلد الجلفانية وإشارات موجات الدماغ.
وتقول لين، التي نُشرت أبحاثها مؤخرًا في مقال في مجلة Nature حول كيف يمكن لمقياس الألم أن يحسن العلاج ، إن تعبيرات الوجه أيضًا تلعب دورًا ، وكذلك حركات العين وتوسعها .
يتم تغذية الاستجابات في خوارزميات التعلم الآلي للعثور على الأنماط والعلاقات التي ستكون مؤشرًا مؤكدًا لمستويات الألم .
توضح لين أن نماذج الذكاء الاصطناعي تُستخدم لتطوير ما يُعرف بدمج المعلومات من الإشارات المتعددة التي يتم جمعها . كما يتم أخذ تقارير المشاركين الخاصة بالألم في الاعتبار، كما تقول : "من خلال القيام بذلك، نقارن الاستجابات الفسيولوجية والتقارير الموضوعية في الوقت الفعلي بمساعدة الذكاء الاصطناعي".
وتضيف: "بعد جمع كل هذه الإشارات ، نحاول تركيبات مختلفة لأنه في الممارسة العملية قد لا يكون من الممكن الحصول على كل هذه القياسات في بيئة سريرية".
على سبيل المثال، توفر المعلومات من موجات الدماغ معلومات مفيدة علميًا حول مستويات الألم، ولكن قد لا يكون من الممكن إجراء تخطيطات كهربية الدماغ في كل غرفة ولادة أو قسم طوارئ .
إن ما تبحث عنه لين وفريقها ــ الذي يضم مدير سلامة المرضى في المستشفى ــ هو مؤشر يعكس المعلومات التي يتم جمعها من موجات المخ وغيرها من الإشارات . وتقول: "نحن نعمل على تحديد أفضل المؤشرات، وأكثر التركيبات الممكنة من الناحية الجسدية والتي يمكن أن تكون مفيدة". وتتابع : "الألم يؤثر على حياة الجميع" ، سواء كان حادا أو مزمنا .
إن الافتقار إلى القياسات الموضوعية يمكن أن يؤدي إلى نقص العلاج للأطفال ، والأشخاص الذين لديهم مهارات اتصال محدودة والأشخاص الذين فقدوا الوعي بعد الجراحة ، وهو ما يمكن أن يسبب في حد ذاته صدمة .
ومن ناحية أخرى، أخبر أطباء إدارة الألم لين أنهم يشكون في أن المرضى يبلغون أحيانا عن درجة ألم عالية جدا حتى يتمكنوا من الحصول على أدوية لا يحتاجون إليها بالفعل ، وهو ما قد يؤدي إلى الاعتماد على المواد الأفيونية .
وعندما يتعلق الأمر بالمرضى والألم ، تقول لين : "نحن بحاجة إلى فهم عميق لما يعانون منه".
وتقول إنها تتوقع تطوير تطبيقات تجارية لأبحاثها خلال السنوات القليلة المقبلة .
تقول لين: "في المستقبل ، هدفي النهائي هو ليس فقط استخدام هذا في بيئة سريرية ولكن ربما جهاز منزلي يمكن أن يكون مفيدًا ، وخاصة للمرضى الذين يعانون من آلام مزمنة".
المصدر: