זיהוי דום נשימה בשינה בעזרת בינה מלאכותית

שיתוף פעולה בין חוקרים בטכניון, בבריטניה, בארצות הברית ובברזיל הוביל לפיתוח טכנולוגיה חדשנית לניטור דום נשימתי חסימתי בשינה (OSA). שכיחותה של תסמונת זו עולה עם הגיל והיא פוגעת ביותר מ-20% מאוכלוסיית המבוגרים הכללית, ובעיקר בגברים הסובלים מעודף משקל.
דום שינה חסימתי מתבטא בהפסקות נשימה הנמשכות עשר שניות או יותר במשך הלילה ומורידות את רמת החמצן בדם. הן מובילות לעייפות במשך היום, העלולה להוביל לפגיעה ביעילות בעבודה וגרוע מכך, לתאונות דרכים. יתר על כן, דום שינה חסימתי מגביר את הסבירות להתפתחותן של סוכרת, מחלות לב וכלי דם.

את המחקר הוביל ד"ר יואכים בהר, חבר סגל בפקולטה להנדסה ביו-רפואית בטכניון, העומד בראש המעבדה לבינה מלאכותית ברפואה בפקולטה. המעבדה מתמקדת בבינה מלאכותית ברפואה בהקשר של מידע המנוטר באופן מתמשך באמצעות התקנים ניידים ולבישים.

ד"ר יואכים בהר, חבר סגל בפקולטה להנדסה ביו-רפואית בטכניון, מנהל המעבדה לבינה מלאכותית ברפואה בפקולטה. צילום: דוברות הטכניון

"לדום שינה חסימתי יש טיפולים יעילים, אבל רבים מהסובלים ממנו אינם מאובחנים", ציין ד"ר בהר. "התסמונת מאובחנת במעבדות שינה, אולם בשל עלותה הגבוהה היא אינה זמינה לציבור הרחב. אבחון דום שינה חסימתי נעשה כיום גם באמצעות מכשור ניטור ביתי, אך גם מכשור זה אינו זול ונגיש לכלל האוכלוסייה בסיכון. אמצעי אבחון זולים יותר, המבוססים על שאלונים ועל ניתוח המורפולוגיה של דרכי הנשימה העליונות, אינם מדויקים במספיק.

הטכנולוגיה שפותחה בהובלת ד"ר בהר מבוססת על מידע שהתקבל על נבדקים מאוכלוסיית המבוגרים. המערכת שפיתחה קבוצת המחקר קיבלה את הנתונים האלה והצליחה להבחין, באמצעות בינה מלאכותית, בין נבדקים הסובלים מההפרעה לבין השאר. האבחון נעשה על בסיס שילוב של סמנים ביולוגיים, המתקבלים מריווי החמצן של הנבדקים בזמן השינה, מידע דמוגרפי (גיל וכיו"ב) ומידע אנטרופומטרי דוגמת ממדי הצוואר. המערכת הצליחה לזהות בהצלחה את כל המקרים הקליניים המשמעותיים שדרגת חומרתם בינונית או גבוהה. שאלונים מקובלים בתחום אבחון בעיות שינה החמיצו יותר מ-15% מהמקרים החמורים. שימוש בריווי חמצן בדם בלבד, לעומת זאת, זיהה את כל המקרים בחומרה גבוהה אך כשל בזיהוי חלק מן המקרים בחומרה בינונית.

לדברי ד"ר בהר, "פירוש הדבר הוא שהמודל שפיתחנו הוא כלי אמין ויעיל לזיהוי של דום נשימה חסימתי בשינה באוכלוסיות גדולות. בעתיד, עם פיתוח אפליקציה סלולרית מתאימה, המודל יאפשר לכל אדם עם שעון חכם או צמיד חכם הכוללים אוקסימטר לבצע בדיקה עצמית מדויקת של דום שינה חסימתי".

כעת, לדברי ד"ר בהר, "אנו עובדים על הגירסה השנייה והשלישית של האלגוריתם. בקרוב נערוך ניסוי באמצעות קבלת נתונים ישירות משעונים חכמים, כדי לבדוק את דיוק האלגוריתם מנתונים אלה לעומת נתונים המתקבלים ממכשירים רפואיים".

להירגע בלחיצת כפתור

כן, החיים מלחיצים לפעמים… רבים מאיתנו, מי יותר ומי פחות, חווים לחץ ועומס, או בשפה מדויקת יותר עקה, או דחק – אם בשעות העבודה ואם בשעות הפנאי – כתוצאה מגירוי כלשהו, שיכול להתקיים במציאות או רק במחשבה. כך או כך, תחושת הלחץ עשויה לגרור גם תגובות פיזיולוגיות נוספות הפוגעות בתחושת הרווחה שלנו ובאיכות החיים, כמו כאבי בטן, כאבי ראש, לחץ דם גבוה, דופק מהיר ואף דיכוי של המערכת החיסונית.

חברה אמריקנית מאריזונה בשם TouchPoint Solution פיתחה צמידים מיוחדים, שבעזרת טכנולוגיה קניינית, המבוססת על מתודולוגיית גירוי חושי (המכונה BLAST – Bi-Lateral Alternating Stimulation Tactile), מייצרים מיקרו-ויברציות. הוויברציות הללו משפיעות על המוח ומשנות את תגובת ההילחם-ברח-קפא לתגובת רגיעה, שניכרת גם בבדיקת רישום הפעילות החשמלית במוח.

צמידי Touchpoint. צילום: Touchpoint Solution

מדובר בזוג צמידים, שאפשר לענוד אותם למשך 15 דקות לפני, במהלך או לאחר אירוע שגורם למח, כמו פגישת עבודה או שיחה אישית קשה, וגם בבוקר כאמצעי למנוע מצב לחץ, או כהרגעה לפני השינה בערב.

לפי החברה, הצמידים מפחיתים את תחושת הלחץ ב-70% תוך 30 שניות ומסייעים גם בהתמודדות עם מצבים שונים כמו פרקינסון, אוטיזם והפרעות קשב וריכוז.

מבדקים שנערכו על ידי גורמים חיצוניים הראו תוצאות טובות של הפחתת תופעות לחץ וחרדה ונתמכו גם במדדים של הורמון הקורטיזול (שמייצג מצבי לחץ), שרמתו פחתה בקרב מי שהשתמשו בצמידים. מבדקים נוספים נערכו גם בקרב תלמידים עם הפרעות למידה קשות, והראו שבעקבות השימוש בצמידים פחתה תדירות ההתנהגויות הקשות של התלמידים.