ה-AI שמאפשרת לרופאים לראות את מה שהם לא יכולים להבחין בו

העין האנושית מוגבלת, ולא יכולה לקלוט כל דבר. גם הרופאים המומחים ביותר בתחומם נדרשים לעתים למיקרוסקופ או לצילום רנטגן (מה שנקרא דימות רפואי) כדי לאבחן מחלות, שברים ועוד – וגם כדי לראות את העובר בבטן האם היולדת. כך אפשר גם לגלות גידולים סרטניים ולטפל בהם. למעשה, הבינה המלאכותית מאפשרת לדייק את צילומי הרנטגן.

ד"ר אושרית הופר, שמשמשת כראשת בית הספר להנדסת חשמל במכללת אפקה, פיתחה במסגרת עבודת הדוקטורט שלה מערכת שמנטרת וממליצה לרופאים אילו טיפולים אונקולוגיים הם יכולים לתת למטופלים שלהם, על מנת שיקבלו את הטיפול הטוב ביותר. זאת, באמצעות ניתוח הדמיות תרמיות – כלומר, צילומי רנטגן.

"אני עוסקת בזיהוי של דפוסים בריאותיים באמצעות דימות רפואי, בהסתמך על בינה מלאכותית", אמרה ד"ר הופר לאנשים ומחשבים. "האלגוריתמיקה של הבינה המלאכותית מאפשרת לראות דפוסים שהעין האנושית לא יכולה לראות – למשל, תמונה תרמית של גידול סרטני. האלגוריתם יכול לגלות גידול בגופו של אדם ולקבוע האם הוא סרטני או לא".

ד"ר אושרית הופר, ראשת בית הספר להנדסת חשמל במכללת אפקה. צילום: סוזי ריינמן

ד"ר הופר השתמשה בפיתוח המערכת בבינה מלאכותית ולימוד מכונה. האחרון, לדבריה, מאפשר לה לדייק את הממצאים, משום שהוא מאפשר להכניס מספר רב יותר של פרמטרים. "לימוד המכונה והשילוב בינו לבין הבינה המלאכותית פותח פתח לרפואה מותאמת אישית ולדיוק רב יותר בטיפול", אמרה.

המערכת מאפשרת לנתח נתונים ולנטר באופן רציף, ואוטומטי, את מצב המטופל בתחום הספציפי, לשלוח התראות לרופא ולמטופל, ולראות האם וכיצד הוא מגיב לטיפול התרופתי שניתן לו. בימים אלה עובדים במכללת אפקה על מסחור שלה והרחבתה לתחומי רפואה נוספים. ד"ר הופר ושותפיה למחקר כבר רשמו כמה פטנטים, ובימים אלה מנהלים מגעים עם יזמים וקרנות השקעות, על מנת להקים חברה לקידום המיזם. כמו כן, הם משתפים פעולה עם פרופ' שי קיויתי, מומחה לרפואה פנימית וראומטולוגיה בבית החולים מאיר, שם נערך ניסוי על כמה מאות מטופלים, ד"ר טניה רבין מבית החולים איכילוב בתחום הסרטן צוואר הרחם ופרופ' מירב בן דוד בתחום סרטן השד. לדברי ד"ר הופר, כמה יזמים וקרנות כבר הביעו התעניינות במיזם.

מה בעצם המערכת עושה וכיצד היא עובדת?
"לקחנו מצלמה תרמית ממוזערת וחיברנו אותה לטלפונים של המטופלים. הטכנולוגיה מתרגמת את החום שנפלט מהיד של המטופל לאות חשמלי, ומזה אפשר לבנות תמונה. הבינה המלאכותית מודדת את טמפרטורת הגוף של המטופל, וכן טביעות אצבע שאופייניות לפתולוגיות שונות: סרטן שד, סרטן צוואר הרחם, דלקות פרקים, כבד שומני ודלקת ריאה שהיא סיבוך של קורונה".

"בהמשך", אמרה, "המערכת משווה את הנתונים – במקרים של חשד לסרטן לבדיקות PET (ר"ת Positron Emission Tomography) או לביופסיות, ובמקרים של חשד לדלקת פרקים – לבדיקה קלינית או ל-MRI".

היא יכולה לשמש גם לבריאות הנפש?
"כן, ואנחנו כבר מבצעים מחקר בנושא עם פרופ' דורון טודר, מנהל המרכז הרפואי לבריאות הנפש בבאר שבע. הבעיה שאנחנו רוצים לפתור אותה במקרה של בריאות הנפש היא הצורך בשמירת המטופלים בתוך החדרים, מבלי להכניס אליהם מצלמות. אנחנו מפתחים מערכת תרמית פשוטה ברזולוציה מאוד נמוכה, שמאפשרת לראות היכן יש אנשים. האנשים מוצגים באמצעות גושים חמים, ואם המערכת רואה שני אנשים קרובים יותר ממה שהם אמורים להיות – היא מתריעה, ובלילה אף נדלקים האורות.

בעיה נוספת שקיימת בבתי חולים פסיכיאטריים היא עישון, שיכול לגרום לשריפות. אותה מערכת יכולה לנטר עישון. ברגע שמישהו מצית גפרור, המערכת ישר רואה את זה ושולחת התרעה, שהאחיות מקבלות ויכולות לרשום אותה במערכת הכללית. זה יכול להציל חיים".

המערכת בפעולה. צילום: באדיבות ד"ר הופר

האם מערכות בינה מלאכותית יכולות לזהות בעיות נפשיות?
"לא, אבל הן יכולות לזהות דפוסים. מערכת הבינה המלאכותית יכולה ללמוד את המטופל ובאמצעות זיהוי הדפוסים, לאבחן האם הוא במגמה של הידרדרות, ולקרוא לו לבוא למרפאה".

אילו תגובות קיבלתם?
"התגובות – הן מהמטופלים והן מהרופאים – הן מדהימות. כך, למשל, ביצענו מחקר לזיהוי דלקות גרון חיידקיות או נגיפיות אצל ילדים בשיתוף פרופ' אבנר כהן משירותי בריאות כללית, כדי שהמערכת תאפשר זאת בעתיד. הילדים מאוד התלהבו".

יש כאן מערבות AI שמכניסים אליהן בזמן קצר נתונים שרופאים לומדים שנים כדי למדוד ולאבחן.
"נכון".

זה די באסה לרופאים, לא? איך הם מגיבים?
"זה נכון, אבל הם רואים גם את היתרונות – הם מגלים שהם רואים בצילומים התרמיים דברים שאין ביכולתם לראות בעין, ולכן מגיבים למערכת בחיוב. הרופאים אוהבים שההחלטה היא שלהם, אבל יש להם עוד מידע ועוד המלצה".

ד"ר הופר מדגישה שמדובר במערכת תומכת החלטה, ולא בכזאת שמחליפה את הרופא. לדבריה, זה לא ישתנה גם בעתיד של עולם הרפואה: "עם ההתפתחות של הטכנולוגיה, היא תחליף את הרופא בדברים מסוימים – אבל לא בצורה מלאה. אין תחליף למגע האנושי, לאינטראקציה בין המטפל למטופל. מערכות בינה מלאכותית לא יכולות להחליף תכונות אנושיות כמו האמפטיה והיחס החם שהמטופלים יכולים לקבל מהרופאים", ציינה.

אבטחת מידע והזיות AI

בכל פיתוח של מערכת AI עלולות להיווצר בעיות של אבטחת מידע והזיות. אלא שבתחום הבריאות זה הרבה יותר בעייתי, כי מדובר בחיי אדם ובחיסיון רפואי של אנשים. איך ד"ר הופר ואנשיה שומרים, במערכת שהם פיתחו, מפני זליגה של נתונים, למשל? "אנחנו מקפידים על אבטחת מידע. אנחנו צריכים לתת על זה את הדין – ועוסקים בזה. יש לנו מערכות שמונעות דליפה והטיה של נתונים", אמרה.

"לקחנו בחשבון גם את הזיות ה-AI", ציינה ד"ר הופר. "לא נתקלנו בהזיות AI בזמן המחקר, אבל זה נלקח בחשבון. מה גם שכאמור, זאת מערכת תומכת החלטה וגורם אנושי – הרופא – הוא זה שמשקלל את הנתונים ומקבל את ההחלטה הסופית".

את ראשת בית הספר להנדסת חשמל במכללת אפקה. מה הקשר בין הנדסת חשמל לבינה מלאכותית?
"הנדסת החשמל מאפשרת את הבינה המלאכותית. הנדסת חשמל משמשת בין היתר לפיתוח חומרה. מפתחי הנדסת חשמל יודעים לפתח תוכנה וחומרה".

לא רק רפואה

לדברי ד"ר הופר, המערכת שהיא ואנשיה פיתחו יכולה לשמש לא רק לעולם הרפואה, אלא גם לתחומים כמו תחבורה וביטחון. "תצלומים תרמיים יכולים לשמש, למשל, גם לניטור תנועה והחלטות לגביה", הוסיפה.

איך את רואה את העתיד של התחום?
"אני רואה את העתיד שלו במערכות אוטומטיות, שלא נצטרך ללכת לרופא. נוכל לקחת את הטלפון הסלולרי, לעשות סלפי ולקבל מידע על מצבנו הבריאותי. אנחנו כבר בשלבים הראשונים של זה, אבל בעוד כמה שנים יהיו מערכות כאלה, שיפעלו בצורה טובה. הן לא יוכלו לאבחן כל בעיה רפואית, אבל רבות מהן. הבינה המלאכותית עשתה, עושה ועוד תעשה מהפכה מאוד משמעותית בעולם הבריאות. זה דור חדש של טלה רפואה".