عيادة كليفلاند كلينيك تعكس سكري النوع الثاني بالذكاء الاصطناعي لا GLP-1

عيادة كليفلاند كلينيك تعكس سكري النوع الثاني باستخدام الذكاء الاصطناعي، لا أدوية GLP-1

كانت خيارات ديب باور تتناقص بعد خمس سنوات من تشخيصها بسكري النوع الثاني.

كانت باور تعلم أن مستويات الغلوكوز لديها ترتفع تدريجيًا في كل فحص سنوي مع طبيب الرعاية الأولية (PCP). في عام 2017، تلقت الخبر بإصابتها بالسكري.

نصحها طبيبها بتقليل تناول السكر، وهي كانت تعرف أن هذا نصيحة جيدة. ومع ذلك، تغيير العادات الراسخة بعمق كان تحديًا صعبًا.

بحلول عام 2022، كانت تتناول ثلاثة أدوية للغلوكوز للسكري، بالإضافة إلى أدوية للفيبروميالجيا ومضادات حيوية للالتهابات الفموية. كان مؤشر كتلة جسمها (BMI) 35.6، متجاوزًا عتبة تصنيف السمنة 30.

بعد تقاعد طبيب الرعاية الأولية، توجهت باور إلى مركز صحة الأسرة في كليفلاند كلينيك. اقترح طبيبها الجديد إضافة الإنسولين إلى أدويتها اليومية.

باور، البالغة من العمر 63 عامًا الآن، عبرت عن خوفها من الإنسولين، ليس بسبب الحقن نفسها، بل بسبب التدهور الصحي الذي يشير إليه. دفعها هذا الخوف إلى السيطرة على صحتها.

لحسن الحظ، كانت كليفلاند كلينيك تستعد للبحث في نهج غير دوائي لمرضى سكري النوع الثاني. ادعت توين هيلث أنها طورت أول "توأم رقمي" مدعوم بالذكاء الاصطناعي لتمثيل الغذائي للمرضى، وقررت النظام الصحي اختباره.

لم يتضمن هذا التدخل حقنًا أو حبوبًا أو روتين تمارين صارم. هدف توين هيلث إلى تحسين العلامات الحيوية وأعراض سكري النوع الثاني باستخدام تطبيق وميزان مترابط عبر بلوتوث، وجهاز قياس ضغط الدم، وجهاز wearable مشابه لفيتبيت.

بعد عام في التجربة، اختفت الاعتلال العصبي لدى باور. تفاجأ طبيب أسنانها برؤية الخراجات في فمها قد شفيت. أوقفت جميع حبوب النوم والألم، ومعظم أدوية تنظيم الغلوكوز باستثناء الميتفورمين. خسرت 50 رطلاً ولم تعد تلبي معايير السمنة.

التغيير الأكبر كان في هموغلوبين A1C، الذي يقيس متوسط مستوى السكر في الدم على مدى الشهرين إلى ثلاثة أشهر الماضيين. قبل استخدام تطبيق توين هيلث، كان A1C لدى باور أعلى من 8%، مما يشير إلى خطر عالٍ للمضاعفات. الآن، يبلغ حوالي 5.8%، وهو ما تعتبره كليفلاند كلينيك غير متسق مع السكري (أقل من 6.5%).

"لم أحلم أبدًا برؤية ذلك مرة أخرى"، قالت باور.

الدكتور كيفن بانتالون، أخصائي غدد صماء ومدير مبادرات السكري في كليفلاند كلينيك، اعترف بأنه كان متشككًا في البداية. قال: "المتشكك داخلي أراد معرفة المزيد".

شرح بانتالون أن مرضى السكري عادة ما يتقدمون من دواء واحد إلى عدة أدوية مع تفاقم حالتهم. بدا فكرة السيطرة على السكري مع تقليل الأدوية طموحًا كبيرًا.

بحلول نهاية الدراسة التي شملت 150 مريضًا على مدى 12 شهرًا، أصبح مقتنعًا. حقق 71 من أصل 100 مريض يستخدمون تدخل توين هيلث مستوى A1C أقل من 6.5%، مما يعكس سكري النوع الثاني فعليًا. حقق 2.4% فقط من 50 مريضًا يتلقون الرعاية القياسية نفس النتيجة.

توقف أكثر من نصف مستخدمي توين هيلث عن جميع أدوية خفض الغلوكوز باستثناء الميتفورمين، مقارنة بـ2.8% في مجموعة الرعاية القياسية. خسر مرضى توين هيلث الوزن بمعدل يقارب الضعف مقارنة بزملائهم.

قال بانتالون إن لا شيء سوى جراحة السمنة المفرطة أظهر القدرة على تحسين القدرة الذاتية، ومساعدة في فقدان الوزن، وتقليل الأدوية لسكري النوع الثاني في الوقت نفسه. يعتقد أن التوأم الرقمي يغير ذلك.

التوائم الرقمية هي تمثيلات افتراضية لكيانات العالم الحقيقي يمكنها محاكاة تأثير الإجراءات دون التأثير على الأصول. يبلغ IBM أن 75% من الشركات تستخدم التوائم الرقمية لاتخاذ قرارات مدفوعة بالبيانات، خاصة في تحسين سلسلة التوريد وتطوير المنتجات.

تكتسب التوائم الرقمية زخمًا في الرعاية الصحية مع تحسن الذكاء الاصطناعي في تحليل البيانات عالية السرعة. تستخدم GE HealthCareها لتوقع سعة المرضى وإعادة تصميم الوحدات الطبية. تُستخدم تكنولوجيا Sophia Genetics في أكثر من 70 دولة لمساعدة في تشخيص وعلاج السرطان، مستخدمة بيانات من مرضى ذوي خصائص مشابهة. كل شهر، يتم نمذجة أكثر من 35,000 مريض أورام ضد توائم الشركة الرقمية لتحديد أصول جينومية محتملة وتوقع استجابات العلاج، وفقًا لجورجي كامبلونغ، مؤسس ورئيس تنفيذي لـSophia Genetics.

أكد كامبلونغ أهمية بناء الطب على بيانات موضوعية لمساعدة المرضى على فهم خياراتهم واتخاذ قرارات مدروسة.

كان إنشاء توأم رقمي لتمثيل غذائي لشخص يُعتبر شبه مستحيل بسبب التعقيد، وفقًا لجاهانجير محمد، مؤسس ورئيس تنفيذي لتوين هيلث. سبق له تأسيس Kineto Wireless وJasper (التي بيعت لسيسكو بـ1.4 مليار دولار في 2016).

ولدت فكرة توين هيلث لدى محمد أثناء زيارته لعائلته في جنوب الهند، حيث علم أن أربعة من كل عشرة أقارب مصابون بسكري النوع الثاني. لاحظ مناقشاتهم العابرة لمستويات الغلوكوز العالية.

اكتشف أن أكثر من 77 مليون بالغ في الهند مصابون بسكري النوع الثاني، وأكثر من نصفهم غير مدركين. في الولايات المتحدة، 38.1 مليون بالغ يلبون معايير التشخيص.

أشارت أبحاث محمد إلى أن العديد من الأمراض المزمنة الشائعة غالبًا ما تتجمع: السكري، السمنة، ارتفاع ضغط الدم، ارتفاع الكوليسترول، ومرض الكبد الدهني. إذا لم تُسيطر عليها، يمكن أن تؤدي إلى عواقب خطيرة مثل السكتة الدماغية والزهايمر.

تُقدر منظمة الصحة العالمية أن الأمراض القابلة للوقاية تسبب أكثر من 60% من الوفيات العالمية. تربط أبحاث متزايدة عدة أمراض بخلل في التمثيل الغذائي.

يعتبر محمد خلل التمثيل الغذائي "قد يكون أكبر مشكلة غير محلولة في العالم".

شرح له الأطباء أن التمثيل الغذائي معقد وديناميكي ويختلف لكل فرد. مئات المسارات التمثيلية تؤثر على آلاف العلامات الحيوية، مما يجعل تبسيطه إلى اختبار واحد أو لقطة مستحيلاً.

ركز محمد على الحقائق الأساسية حول التمثيل الغذائي: يتأثر بالسلوك، بما في ذلك النظام الغذائي، التمارين، النوم، التوتر، والأدوية. وعلى العكس، تؤثر بيولوجيا الشخص على دفعاته وطاقته وأفعاله. يمكن لتطبيقات تتبع الصحة مثل Shotlee مساعدة في مراقبة هذه العوامل.

"السلوك يسبب البيولوجيا. البيولوجيا تسبب السلوك"، قال محمد. "إنها سببية دائرية".

كان يعتقد أن تصور التأثيرات البيولوجية للإجراءات من خلال توأم رقمي يمكن أن يحفز تغييرات سلوكية. يمكن للتوجيه المستمر من وكيل ذكاء اصطناعي تسهيل العثور على المسار الصحي والحفاظ عليه.

عكست هذه الفرضية سكري ديب باور بتحويل خيار محتمل السلبية إلى نتيجة إيجابية.

يوفر منصة توين هيلث رؤى فورية حول كيفية تأثير قرارات الطعام والحركة والنوم والتوتر والأدوية على صحة التمثيل الغذائي. يجمع بين مراقبة حيوية مستمرة، وبيانات واسعة، وخوارزميات ذكاء اصطناعي خاصة بالسلوك، وتدريب بشري داخل تطبيق هاتف ذكي.

أنفق محمد وفريقه سبع سنوات في جمع البيانات لتشغيل النظام، محللين 8 ملايين وجبة أكلها أشخاص يستخدمون مراقبات غلوكوز مستمرة (CGM). لاحظوا أنماط استهلاك الطعام والأنشطة خفضة السكر في الدم. تمكن هذا البيانات النموذج من التنبؤ بردود الغلوكوز وعرض توصيات مخصصة.

يصبح النظام أكثر تخصيصًا مع كل إدخال بيانات جديد. يجمع المنصة علامات حيوية وسلوكية مستمرة لإنشاء نموذج رقمي للبيولوجيا الفردية والمسارات التمثيلية وتأثيرات السلوك. "إنه يميز السبب والنتيجة"، شرح محمد.

يستخدم كل مريض أربعة أجهزة استشعار مترابطة عبر بلوتوث: رقعة CGM، وجهاز قياس ضغط الدم، وميزان جسم، وساعة ذكية. يشكل هذا التدفق الحيوي، حوالي 3,000 نقطة بيانات لكل مستخدم يوميًا، أساس محرك الذكاء الاصطناعي.

يتعلم التوأم فهم السياق. إذا كان المريض في المنزل، قد يقترح المشي 10 دقائق بعد الوجبة. كما يتكيف مع التفضيلات الفردية.

"إذا رفضت السلطة ثلاث مرات، لا يزعجني في المرة الرابعة"، قال محمد.

تطلق الإشارات التحذيرية "لمسة بشرية"، مترتقية إلى مدرب حي أو طبيب.

بالنسبة لمرضى مثل باور، كان الحلقة الراجعة المستمرة تحويلية.

"كل ما أكلته، إذا عضمته، أدخلته"، قالت. "مع الوقت، بمجرد أن بدأت في إدخال طعامي، أخبرني أن هذه الوجبة غير جيدة لك".

يعتقد بانتالون أن التوجيه الزمني الحقيقي كان المميز الرئيسي في تجربة كليفلاند كلينيك.

"ما حقق نجاح هذا التدخل هو الراجعة الزمنية الحقيقية التي يتلقاها المرضى من خلال التفاعل مع التطبيق"، قال بانتالون. يمسح التطبيق ملصقات الطعام في المتجر، مصنفًا إياها "أخضر، برتقالي، أحمر"، مساعدًا المستخدمين في اتخاذ خيارات أصح.

تفتقر استشارات السكري التقليدية إلى هذه الفورية. "[المرضى] يسمعون ما يجب عليهم فعله، لكن عندما يكونون في المنزل يفعلونه فعليًا، لا يوجد أحد هناك في الوقت الحقيقي يساعدهم في عملية اتخاذ القرار".

أبلغت باور عن رؤية نتائج يومية، محفزة إياها على التغلب على التحديات ومواصلة الاستفادة من جهودها. تشير بيانات مبكرة من توين هيلث إلى تحسينات فسيولوجية سريعة.

"معظم الناس يشعرون بالتغيير في أسبوع واحد، وهناك تغيير ملحوظ في 90 يومًا"، قال محمد. "بيولوجيا الإنسان مرنة ومتكيفة. تستجيب بسرعة".

إذا ثبت استدامة نهج توين هيلث، فقد يغير كيفية نظر الأطباء إلى أمراض التمثيل الغذائي المزمنة. اعتبر الأطباء تقليديًا سكري النوع الثاني مرضًا يتفاقم حتماً.

"نقول لهم إن السكري مرض تقدمي، وأنه حتى لو فعلوا كل شيء صحيحًا في نظامهم الغذائي وتمارينهم، قد يحتاجون إلى مزيد من العلاج مع الوقت"، شرح بانتالون. يمكن أن يكون هذا مرهقًا عاطفيًا، ويشعر المرضى غالبًا بالفشل عندما يطول قائمة أدويتهم.

تتحدى تجربة توين هيلث هذه الرواية، محفزة أنظمة صحية أخرى على النظر في نهج مشابه. قالت الدكتورة ماريا أنصاري، الرئيس التنفيذي المشترك لاتحاد بيرماننتي، إن منظمتها تجري تجربة لتوين هيلث بعد مراجعة نتائج كليفلاند كلينيك.

بالإضافة إلى النتائج السريرية، قد توفر التكنولوجيا أيضًا راحة مالية. يقدر محمد أن المنصة توفر حوالي 8000 دولار سنويًا لكل مريض سكري، ولم يستعد 89% من مستخدمي GLP-1 عاليي التكلفة في برامج التأمين التجارية لتوين هيلث وزنًا كبيرًا بعد الإيقاف.

لاحظ الأطباء أيضًا أن التكنولوجيا تكشف أن المرضى أكثر قدرة وتحفيزًا مما كان يُفترض سابقًا. لاحظ بانتالون أن كبار السن والمرضى طويلي الأمد نجحوا في البرنامج.

"لا يجب أن تحدد تحيزاتي كطبيب الخيارات التي أقدمها لمريضي"، قال. "من أنا لأقول 'لا أعتقد أنك تستطيع ذلك'؟"

حاليًا، يُقدم توين هيلث من خلال أصحاب العمل وخطط الصحة وأنظمة صحية مختارة. قال محمد إن الشركة تستعد للطلب خارج مرضى الأمراض المزمنة المشخصين.

"هناك طلب كبير من السوق على توائم رقمية بالذكاء الاصطناعي للجميع"، ادعى، "لأنه لماذا ننتظر حتى يصبح الناس غير أصحاء؟"

بينما لم تكشف دراسة كليفلاند كلينيك عن مخاوف أمنية، يتطلب نموذج التوأم الرقمي إشرافًا دقيقًا.

الانخراط المستمر هو عائق رئيسي للنجاح. لاحظ بانتالون أن بعض المرضى واجهوا صعوبة بسبب "عدم نجاح مبكر أو عدم دعم في المنزل". تسجيل الطعام قد يبدو محرجًا في البداية.

يحتاج التوأم الرقمي أيضًا إلى بيانات مستمرة ودقيقة. اضطرت باور إلى تأجيل الانضمام إلى الدراسة بسبب المضادات الحيوية التي تؤثر على قراءات الغلوكوز. قد لا يكون المرضى على أدوية معينة مؤهلين.

على عكس الأدوية ذات الآثار الجانبية الفسيولوجية، يركز توجيه التوأم على النظام الغذائي والحركة والنوم وإدارة التوتر. قد يجد المرضى أيضًا أنه أسهل الصدق مع التطبيق من الطبيب.

"يتعلم الناس بسرعة أن [التوأم الرقمي] يقول دائمًا الحقيقة لكنه لا يحكم عليهم"، قال محمد.

مع تبني المزيد من أنظمة الصحة لتوائم التمثيل الغذائي، يجب تتبع النتائج طويلة الأمد. مددت كليفلاند كلينيك دراسة توين هيلث، لكن البيانات غير متاحة بعد. يتوقع بانتالون بعض الانخفاض في معدل الشفاء بعد عام.

مع ذلك، يعتقد: "سنرى نجاحًا في غالبية المرضى، لأنهم تعلموا أسلوب حياة جديد من خلال هذا التدخل".