المناطق_متابعات
طور العلماء جهازًا يأملون أن يساعد في اكتشاف السرطان من خلال مراقبة صوت غازات البطن التي يطلقها الشخص.
ويراقب الجهاز باستخدام الذكاء الاصطناعي، التغييرات الطفيفة في الصوت التي تحدث عندما يتغوط شخص ما أو يتبول أو يطلق الغازات.
وقام الباحثون بتأسيس قاعدة بيانات تحتوي على ساعات من عينات الصوت والفيديو للإفرازات من الأصحاء والمرضى لتكون النواة الأساسية، مع تشغيل خوارزمية الذكاء الاصطناعي.
قال ديفيد أنكال، الباحث الرئيسي من جامعة جورجيا للتكنولوجيا، والذي ساعد في صنع الجهاز: “نحاول إيجاد طريقة غير جراحية تمكن للناس من الحصول على إشعار حول ما إذا كان ينبغي عليهم الخصوع للفحص أم لا. مثل أن البول لا يتدفق بالمعدل المطلوب. الغازات لا تبدو كما ينبغي. يجب عليك التحقق من ذلك”.
رصد التغييرات في الأصوات
ويمكن أن تحدث التغييرات في المسالك مثل مجرى البول والمستقيم بسبب أمراض مثل سرطان القولون والمستقيم، والتي يمكن أن تحدث تغييرات طفيفة للغاية في طريقة مرور الصوت عبر الجسم، وفقًا لصحيفة “ديلي ميل”.
وقام المهندسون بتجميع جهاز ميكانيكي مزود بمضخات وفوهات وأنابيب. وعندما تم ضخ الماكينة بالماء، كانت قادرة على إعادة إنتاج أصوات الغازات والتبول والتغوط.
من أجل “تعليم” خوارزمية الذكاء الاصطناعي لأصوات الجسدية التي يجب البحث عنها، قام الباحثون بغربلة عينات الصوت والفيديو المتاحة للجمهور من الإفرازات.
وبعد تحليل الموجات الصوتية والطيف الترددي لكل صوت في الحمام، قام الفريق بإدخال المعلومات في خوارزمية الذكاء الاصطناعي. وكانت تقنية الذكاء الاصطناعي الخاصة بهم قادرة على التعلم من جبل البيانات الصوتية التي تم جمعها.
مسلحين بتحليلات الموجات الصوتية من ضوضاء الحمام المختلفة، قام الباحثون بتجهيز الجهاز الميكانيكي الذي يسمى اختبار التكاثر الصوتي البشري الاصطناعي، أو (شارت). وقاموا بضخ الماء فيه، لإعادة تكوين تلك الموجات الصوتية.
وحددت الخوارزمية مصدر الأصوات – التبول، وانتفاخ البطن، والتغوط الصلب، والإسهال في 98 في المائة من الوقت.
ولم يتم استخدام الجهاز حتى الآن مع الأشخاص. والهدف النهائي هو استخدام مستشعر غير مكلف لالتقاط الأصوات وإدخالها في تقنية الذكاء الاصطناعي.
اكتشاف مرض الكوليرا
قالت مايا جاتلين، مهندسة الطيران في معهد جورجيا للأبحاث التكنولوجية والتي عملت على الجهاز: “لقد تم التفكير كثيرًا في كل صوت. كان هناك نظام فرعي لكل صوت على هذه الآلة الصغيرة”.
وأضافت: “يمكن أيضًا استخدام الجهاز لاكتشاف الأمراض الأخرى التي تؤثر على حركة الأمعاء. الكوليرا، على سبيل المثال، مرض إسهال معدي يمكن للجهاز اكتشافه”.
وأوضحت “قد يكون لهذا تأثير هائل على الصعيد العالمي، لأنه سيسمح للدول النامية باكتشاف حالات تفشي المرض في وقت مبكر ومنعها من الانتشار أكثر وربما تجنب الآلاف من الوفيات”.
ويتم تشخيص ما يقدر بنحو 1.3 إلى 4 ملايين حالة إصابة بالكوليرا في جميع أنحاء العالم كل عام ويقتل المرض ما بين 20 ألف مريض و143 ألف حالة سنويًا.
وتعد أمراض الإسهال مثل الكوليرا مشكلة حادة بشكل خاص في أجزاء من العالم حيث يكون الناس أكثر عرضة للإصابة بسوء التغذية والحرمان من الرعاية الصحية الجيدة التي يمكن الوصول إليها، كما هو الحال في أفريقيا جنوب الصحراء والمناطق الريفية في جنوب آسيا.
وهذه الفئة من الأمراض هي السبب الرئيسي الثالث لوفيات الأطفال على مستوى العالم، وتأتي بعد الالتهاب الرئوي ومضاعفات الولادة المبكرة.