قد تتنبأ درجة حرارة الوجه بأمراض القلب بدقة أكبر من الطرق الحالية

في دراسة حديثة نشرت في مجلة BMJ Health & Care Informatics ، قام الباحثون بتقييم جدوى استخدام التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء للوجه (IRT) للتنبؤ بأمراض القلب التاجية (CHD).

يُعدّ مرض القلب التاجي أحد الأسباب الرئيسية للوفاة، ويشكل عبئًا عالميًا كبيرًا. يُعدّ التشخيص الدقيق لمرض القلب التاجي أمرًا بالغ الأهمية للرعاية والعلاج. تُستخدم حاليًا أدوات تقييم احتمالية الاختبار المسبق (PTP) لتحديد احتمالية الإصابة بمرض القلب التاجي لدى المرضى. ومع ذلك، تُعاني هذه الأدوات من مشاكل تتعلق بالموضوعية، ومحدودية قابلية التعميم، ودقة متوسطة.

على الرغم من أن الاختبارات القلبية الوعائية الإضافية (درجة الكالسيوم في الشريان التاجي وتخطيط كهربية القلب) أو النماذج السريرية المتطورة التي تدمج علامات مخبرية إضافية وعوامل الخطر قد تعمل على تحسين تقدير الاحتمالات، إلا أن هناك قضايا تتعلق بكفاءة الوقت، وتعقيد الإجراءات، والتوافر المحدود.

تُظهر تقنية IRT، وهي تقنية للكشف عن درجة حرارة الأسطح بدون تلامس، نتائج واعدة في تقييم الأمراض. فهي قادرة على اكتشاف الالتهابات وتدفق الدم غير الطبيعي من خلال أنماط درجة حرارة الجلد. وتُظهر الدراسات ارتباطًا بين معلومات IRT وأمراض القلب والأوعية الدموية التصلبية والحالات المرتبطة بها.

في هذه الدراسة، قيّم الباحثون جدوى استخدام بيانات درجة حرارة الوجه بتقنية الأشعة تحت الحمراء الداخلية (IRT) للتنبؤ بمرض الشريان التاجي. شملت الدراسة بالغين خضعوا لتصوير الأوعية التاجية المقطعي المحوسب (CCTA) أو تصوير الأوعية التاجية الغازي (ICA). حصل أطباء مدربون على بيانات خط الأساس، وأجروا اختبارات تصوير الأوعية التاجية الداخلية (IRT) قبل تصوير الأوعية التاجية المقطعي المحوسب (CCTA) أو تصوير الأوعية التاجية الغازي (ICA).

استُخدمت السجلات الطبية الإلكترونية للحصول على معلومات إضافية، بما في ذلك الكيمياء الحيوية للدم، والتاريخ السريري، وعوامل الخطر، ونتائج فحص CAD. اختيرت صورة IRT واحدة لكل مشارك لتحليلها ومعالجتها (تغيير الحجم بشكل موحد، والتحويل إلى تدرج الرمادي، وقص الخلفية).

طوّر الفريق نموذجًا لصور IRT باستخدام خوارزمية تعلّم عميق متقدمة. طُوّر نموذجان للمقارنة: أحدهما نموذج PTP (خط الأساس السريري) الذي شمل خصائص العمر والجنس والأعراض لدى المرضى، والآخر نموذج هجين يجمع بين كلٍّ من IRT والمعلومات السريرية من نموذجي IRT وPTP، على التوالي.

أُجريت العديد من تحليلات التفسير، بما في ذلك تجارب الانسداد، وتصور خرائط النقاط البارزة، وتحليلات الاستجابة للجرعة، والتنبؤ بعلامات CAD البديلة. بالإضافة إلى ذلك، استُخرجت سمات جدول IRT المختلفة من صورة IRT، وصُنفت على مستوى الوجه بالكامل ومنطقة الاهتمام (ROI).

بشكل عام، صُنفت السمات المستخرجة إلى سمات نسيج من الدرجة الأولى، وسمات نسيج من الدرجة الثانية، وسمات درجة الحرارة، وسمات تحليل كسورية. دَمجت خوارزمية XGBoost هذه السمات المستخرجة وقيّمت قيمتها التنبؤية لـ CHD. قيّم الباحثون الأداء باستخدام جميع السمات وسمات درجة الحرارة فقط.

تم فحص 893 بالغًا خضعوا لفحص CCTA أو ICA بين سبتمبر 2021 وفبراير 2023. من بينهم، شمل البحث 460 مشاركًا بمتوسط عمر 58.4 عامًا؛ 27.4% منهم نساء، و70% منهم مصابون بمرض الشريان التاجي. كان لدى مرضى الشريان التاجي عمر وانتشار أعلى لعوامل الخطر مقارنةً بالمرضى غير المصابين به. تفوق نموذج IRT-image بشكل ملحوظ على نموذج PTP.

مع ذلك، لم يختلف أداء نموذجي صور IRT الهجينة والنموذجية اختلافًا كبيرًا. وقد تفوق استخدام سمات درجة الحرارة فقط أو جميع السمات المستخرجة في الأداء التنبئي، وهو ما يتوافق مع نموذج صور IRT. على مستوى الوجه بالكامل، كان لاختلاف درجة الحرارة الكلي من اليسار إلى اليمين التأثير الأكبر، بينما كان لمتوسط درجة حرارة الفك الأيسر التأثير الأكبر على مستوى منطقة الاهتمام.

لوحظت مستويات متفاوتة من تدهور الأداء في نموذج صورة IRT عند إغلاق مناطق اهتمام مختلفة. وكان لإغلاق منطقة الشفة العليا والسفلى التأثير الأكبر. بالإضافة إلى ذلك، أظهر نموذج صورة IRT أداءً جيدًا في التنبؤ بالعلامات البديلة المرتبطة بمرض الشريان التاجي، مثل فرط شحميات الدم، والتدخين، ومؤشر كتلة الجسم، والهيموغلوبين السكري، والالتهاب.

أظهرت الدراسة جدوى استخدام بيانات درجة حرارة الوجه بتقنية IRT للتنبؤ بأمراض القلب التاجية. تفوق نموذج صور IRT على نموذج PTP الموصى به في الإرشادات، مما يُبرز إمكاناته في تقييم أمراض القلب التاجية. علاوة على ذلك، لم يُحقق دمج المعلومات السريرية في نموذج صور IRT أي تحسن إضافي، مما يشير إلى أن معلومات IRT المستخرجة تحتوي بالفعل على معلومات مهمة تتعلق بأمراض القلب التاجية.

علاوة على ذلك، تم تأكيد القيمة التنبؤية لنموذج IRT باستخدام خصائص جدول IRT القابلة للتفسير، والتي كانت متوافقة نسبيًا مع نموذج صور IRT. كما وفرت هذه الخصائص معلومات حول جوانب مهمة للتنبؤ بأمراض القلب التاجية، مثل تناسق درجة حرارة الوجه وعدم انتظام توزيعها. هناك حاجة إلى مزيد من الدراسات على عينات أكبر ومجموعات سكانية متنوعة للتحقق من صحة هذه النتائج.