בין הלב למחשב

בשיתוף האיגוד הקרדיולוגי בישראל ואסטרהזניקה

"אני אף פעם לא חושב על העתיד, הוא מגיע מספיק מהר", אמר פעם אלברט איינשטיין. בפרפרזה על אמירה זו, ניתן לומר כי בכל הנוגע לתחום רפואת הלב, אין אפילו טעם לחשוב על העתיד משום הוא עוקף את כולנו בסיבוב.

על פי נתוני ארגון הבריאות העולמי, מחלות לב וכלי דם הן גורם התמותה הנפוץ ביותר בעולם המערבי. במדינת ישראל לבדה, כך על פי נתוני משרד הבריאות, כ-10% מהגברים ו-8% מהנשים סובלים מבעיות לב, אלא שלאותם גברים נשים יש סיבה מצוינת לאופטימיות – יכולת האבחון והטיפול של תחום הקרדיולוגיה מתקדמת בצעדי ענק ובשנים הקרובות צפויה לעמוד במרכזה של מהפכה טכנולוגית שתשנה באופן דרמטי את עולם הרפואה.

האבחון והטיפול של תחום הקרדיולוגיה מתקדמת בצעדי ענק(צילום: shuttetrstock)

בהקשר הזה ניתן למנות שלושה מרכיבים דומיננטיים שצפויים להוביל לאותן פריצות דרך:

1. פיצוח הגנום והיותו "זמין לכל דורש".

2. התפתחותה של בינה מלאכותית וכריית מידע לניבוי תהליכים רפואיים.

3. התקדמותה המואצת של הטכנולוגיה הביו-מכנית והננו-טכנולוגית ברפואת הלב.

קראו עוד בערוץ בריאות הלב

בואו ננסה לעשות סדר בנוגע למרכיב הראשון באמצעות הקדמה קצרה על שני תחומים: גנומיקה ופרוטאומיקה. הגנומיקה היא תחום ברפואה העוסק במכלול החומר התורשתי של האדם. ההתפתחות המהירה של טכנולוגיות המיפוי הגנטי וריצוף ה-DNA, הובילו לכך שכיום ניתן למצוא את הסיבה למחלות שונות שמקורן בפגמים גנטיים. בפרוטאומיקה, המגיעה מתחום הביולוגיה, חוקרים את מכלול החלבונים הפעילים בתא שנוצרים בהסתמך על התורשה הגנטית.

פריצות דרך לאבחון וטיפול

לענייננו, הידע המשולב שנצבר מפיתוח ומהבנת שני התחומים עשוי להוביל לפריצות דרך משמעותיות באבחון וטיפול במחלות שונות, ביניהן מחלות בלב ובכלי הדם. כיצד זה אמור לקרות? למשל, נכון להיום, הקרדיולוגים לא מסוגלים לנבא בדיוק מי מהמטופלים יפתח התקף לב, אלא רק להעריך את רמת הסיכון של מטופל לפתח אירוע לב באופן הסתברותי. לעומת זאת, הידע הרפואי שנצבר מהגנומיקה והפרוטאומיקה עשוי לשפר באופן דרמטי את היכולת לנבא אירועי לב עתידיים ואף להגדיר מחדש אנשים בריאים ככאלו הנמצאים בסיכון יתר.

יתרה מכך, הידע הנ"ל יוכל אף לשמש על מנת לפתח אמצעי טיפול חדשניים במחלות לב באופן יעיל ומדויק יותר. התערבויות טיפוליות יתאפשרו לא רק באמצעות טיפולים ביולוגים או גנטיים אלא גם באמצעות המלצות על אמצעים טבעיים כגון שינוי בהרגלי תזונה ופעילות גופנית - הניתנות כיום באופן גורף אך עשויות להיות מותאמות באופן אינדיבידואלי לכל מטופל על סמך פרופיל גנטי ופרוטאומי. רפואה שכזו תהיה מותאמת אישית והיא צפויה להיות מדויקת יותר, יעילה יותר ובעלת השפעות דרמטיות במחלות לב כליליות הגורמות להתקפי לב, במחלות שריר הלב ובהפרעות בקצב הלב.

במקביל, וכאן אנו כבר עוברים למרכיב השני, הקצב האדיר בו מתקדם עולם המחשוב ובעקבותיו הבינה המלאכותית, דוחף קדימה גם את תחום כריית המידע. מאגרי המידע הנאספים ישמשו לצרכי איתור, ניבוי ומעקב אחר מגמות הבריאות של כל מטופל ביחס לאוכלוסייה בכללותה וביחס לקבוצות מטופלים הדומות בגיל, במגדר ובמאפייני הבריאות.

בואו ננסה להמחיש באמצעות מציאות שאנו מכירים –קופת חולים בה חברים לצורך העניין כ-4 מיליון בני אדם. עכשיו תארו לכם שלכל אחד מהחברים בקופה אלפי פרמטרים מדידים ממוחשבים הנצברים לאורך חייו, ושכוללים בין היתר גיל, מין, משקל, גובה, מדידות לחץ דם, בדיקות הדמיה, ממצאי ביופסיות וניתוחים, תוצאות בדיקות מעבדה (רמות סוכר, כולסטרול, תפקודי כליות וכבד, ספירת תאים בדם וכו'), פרטים בנוגע לנטילת תרופות ומחלות מהן סבל במהלך חייו.

פרטים אלו מצטברים לכלל מאגר מידע עצום הכולל עשרות מיליארדים של נתונים דינמיים המתעדכנים בהתאם לשינויים החלים בבריאות האוכלוסייה. מידע ממוחשב ומנוטר שכזה מאפשר לגבש פרופיל בריאות אישי לכל מטופל ועשוי לנבא מחלות באנשים בריאים עוד בטרם חלו. לא תהיה זו הפרזה לקבוע כי כריית המידע הממוחשב והבינה המלאכותית יצילו חיי אדם הלכה למעשה.

בתוך כך, אציין כי הקומה הבאה תהיה פענוח ממוחשב ומהיר גם של בדיקות הדימות והפתולוגיה, באופן שיאפשר לקרדיולוג ליהנות מאינפורמציה זמינה ולא לבזבז זמן על פענוח נתונים. המחשב יוכל לכתוב טיוטות של דוחות קבלה וסיכום של בדיקות ואף אשפוזים, כאשר הרופאים יתקנו וישנו את מה שנדרש, אך באופן יעיל פי כמה מזה המוכר לנו כיום. בנוסף, המידע הממוחשב יאפשר לבצע ניתוחים סטטיסטיים ולהשוות בין האוכלוסיות השונות על מנת לאתר קבוצות בסיכון יתר למחלות, וכפועל יוצא מכך, לגבש מדיניות מושכלת יותר ובעלת ערך בריאותי מיטבי למטופל.

החוליה השלישית שתשלים את תמונת הקרדיולוגיה העתידית קשורה לממד הביוטכנולוגיה. כיום כבר ניתן להשתיל תומכנים (סטנטים) בעורקים ומסתמים בלב על מנת לתקן פגמים משמעותיים, נרכשים או מולדים בפעילות הלב. היכולות הללו יתעצמו ויהוו חלופה למרבית ניתוחי הלב הפתוח המבוצעים כיום. החיבור בין מדע הרפואה ויכולות ההנדסה פורץ כיום כל דמיון ומסוגל לספק פתרונות למרבית מחלות הלב.

במהלך העשור האחרון חווינו התפתחות עצומה ביכולת להשתיל ולתקן מסתמים בלב, ומחלות מסכנות חיים כגון סתימות או דליפות של מסתמי הלב כבר ניתנות לריפוי באמצעים טכנולוגים חדשים. הלב המלאכותי ילך וישתכלל, ואני צופה שבעתיד ניתן יהיה להשתיל לבבות מלאכותיים שיהיו חפים ממרבית הסיבוכים אותם חווים מושתלי הלב המלאכותי כיום. חשוב להדגיש שפתרונות כאלו קיימים כבר כעת אך הינם מורכבים, יקרים מאוד וכרוכים בסיבוכים רבים.

אלא שהשיפור לא ייעצר בתחום הפתרונות המכניים וצפוי לגלוש גם לעבר פיתוח תרופות חדשות, שעשויות למנוע התקפי לב ואף לשפר מאוד את הישרדותם של המטופלים שחוו התקפי לב או סובלים מאי ספיקת לב. התרופות הביולוגיות ייכנסו לשימוש נרחב בקרדיולוגיה, כפי שקורה בתחומים אחרים כגון אונקולוגיה ומחלות ראומטולוגיות. האבחון הגנטי יאפשר התאמת טיפול באופן יותר ממוקד והקרדיולוגיה תיהפך אף היא למותאמת אישית בכל הקשור לאבחון וטיפול. טכנולוגיות דימות הלב יהפכו למדויקות יותר וכל התחומים בהם נעשה כיום שימוש - אקו לב, צנתורים, סיטי ואם.אר.איי - יעברו שדרוגים טכנולוגים משמעותיים כאשר הפענוח יתבצע ברובו באופן אוטומטי.

החיבור בין קרדיולוגיה מותאמת אישית למדע החישובי והגנומי יאפשר לתפור "חליפת אבחון וטיפול קרדיולוגית" אישית ומדויקת לכל מטופל. היכולת הטכנולוגית תאפשר למצנתר ולכירורג הלב ליצור "ארגז כלים" שיאפשר לאבחן תקלה בתפקוד הלב כבר בשלב מוקדם ולתקן אותה תוך זמן קצר, אפילו עד כדי השתלת לב מלאכותי בצנתור, במצבים חריגים במיוחד.

נשמע דמיוני? תאמינו או לא, אבל בזמן שאתם קוראים שורות אלה יש כבר מי שעובד כדי להפוך זאת למציאות.

וכך, כאשר שלושת הגורמים שציינו בהתחלה (פיענוח ופיתוח הגנום, התפתחות בינה מלאכותית וכריית מידע ושדרוג היכולות הביוטכנולוגיות) יחברו יחדיו, נחזה כולנו ב"מפץ הגדול" של הקרדיולוגיה, שבעקבותיו יימצאו פתרונות יעילים ובטוחים למחלות שהרופאים מתקשים לתת להן מענה כיום.

פרופ' רן קורנובסקי הוא מנהל המערך הקרדיולוגי בבית החולים רבין ונשיא האיגוד הקרדיולוגי בישראל

בשיתוף האיגוד הקרדיולוגי בישראל ואסטרהזניקה