הרובוטים הגיעו למערכת הרפואה: מונעים בדיקות מיותרות, מצמצמים טעויות ומסייעים לאבחון מהיר

בשיתוף המרכז הרפואי שיבא

זה כבר לא מדע בדיוני. הרובוטים הם חלק בלתי נפרד מתחומים רבים בחיינו, ובשנים האחרונות האינטליגנציה המלאכותית תורמת את חלקה גם בבדיקות סי.טי ו-MRI. תוכנות חדשות בתחום מצליחות למנוע בדיקות מיותרות, לאפשר אבחון מהיר ולצמצם טעויות – ובכך להקטין את סבלם של החולים.

הצורך בפיתוח התוכנות נבע מהשיפור המתמיד באמצעי ההדמיה המתוחכמים, שמייצרים מדי יום עשרות אלפי תמונות. כיום אמצעי ההדמיה מאפשרים להציג איברי גוף פנימיים בצורה מורכבת, ובכך לתרום לזיהוי תופעות שונות – ממבנים חריגים ועד לגידולים שפירים וסרטניים.

הבעיה היא, שכמויות המידע הגדולות שהם מייצרים מציבות בפני אנשי המקצוע אתגרים חדשים שלא היו קיימים בעבר. הרדיולוגים, שמאבחנים את הצילומים, נדרשים להשוות בין אלפי תמונות שמציגות את האיבר הנבדק, לבין תמונות של רקמה בריאה. אם בעבר היה מקובל לצלם איבר בסי.טי ולהציג תמונות ב-100 חתכים שונים, כיום כמות הצילומים לאיבר זינקה לכ-1,500 פרוסות – פי 15 במספר הצילומים לכל נבדק.

ריבוי הצילומים שדורשים תצפית ופענוח גורם לעיתים לפספוס של ממצאים פתולוגיים. לפי מחקרים שנערכו בשנים האחרונות, עד 5% מהממצאים הפתולוגים בבדיקות סי.טי מוחמצים בשלב הפענוח הראשוני, מה שעלול לפגוע בבחירת הטיפול הנכון.

כדי לצמצם את מספר הטעויות, החלו לאחרונה קבוצות חוקרים בעולם לפתח תוכנות מחשב שמטרתן לפענח באופן אוטומטי צילומי הדמיה. התחום החדש, שנקרא "אינטליגנציה מלאכותית" (AI), מאפשר עיבוד ממוחשב אוטומטי של תמונות רפואיות – תוך זמן קצר ובדרגת דיוק גבוהה.

"מדובר בשרת ממוחשב, שמסוגל לקרוא לבד צילומים ולהפיק דו"ח ראשוני עם ממצאים משמעותיים", מסביר פרופ' אלי קונן, מנהל מכון הדימות במרכז הרפואי שיבא. "התוכנות מתמקדות כיום בפענוח צילומי רנטגן וסי.טי, ומאפשרות לזהות ממצא גידולי, לקבוע אם מדובר בגידול שפיר, ממאיר (סרטני) או בגרורה, לזהות סימנים שהעין לא יכולה להבחין בהם וסימנים שרדיולוגים עלולים לפספס".

בישראל פותחו בשנים האחרונות כמה תוכנות לפענוח אוטומטי של צילומי הדמיה, לרבות תוכנה לפענוח צילומי סי.טי חזה בשיתוף חברת Radlogics והמרכז הרפואי שיבא; תוכנה לפיענוח סי.טי מוח ודימומים במוח בשיתוף פעולה של שיבא עם חברת Aidoc; ותוכנות נוספות לפענוח בדיקות דימות שונות על-ידי חברת זברה מדיקל בשיתוף קופת חולים כללית, בין השאר לסיוע באבחון אוסטיאופורוזיס (דלדול עצם).

צמצום בכמות הקרינה

בבית החולים שיבא מפותחות כיום, בשיתוף עם פרופ' חיית גרינשפן מהפקולטה לביו-רפואה באוניברסיטת תל-אביב, תוכנות לפענוח צילומי סי.טי שונים לאיתור מבנים חריגים, גידולים וגרורות סרטניות, לרבות סי.טי מוח, עצמות, כבד, כליות וריאות. "פיתוח התוכנות עושה שימוש במאגר הנתונים הגדול של שיבא, המייצר כחצי מיליון צילומי הדמיה בשנה", מסביר פרופ' קונן, "מערכת המחשוב מרכזת נתונים שונים ומזהה מהם מבנים נורמליים ומהם מבנים חריגים, במטרה להסיק מסקנות אבחנתיות".

בשיבא נעשה שימוש בטכנולוגיה לפענוח אוטומטי של צילומי הדמיה לצורך פרויקטים המסייעים בשיפור תהליכי אבחון מחלות, במסגרת מעבדת CI-LAB (Computational Imaging Laboratory). המעבדה הוקמה לפני 3.5 שנים באגף הדימות על-ידי ד"ר ארנלדו מאייר, ופועל בה צוות של מהנדסי חשמל, מומחים בביו-רפואה ובמדעי המחשב. המעבדה פועלת, בין היתר, בשיתוף פרופ' נחום קרייתי מהפקולטה להנדסה באוניברסיטת תל אביב.

במעבדה זו פותח באחרונה אלגוריתם ייחודי בשיתוף עם מנהלת היחידה לדימות בית החזה והריאות בשיבא, הפרופ' עידית מרום, שמאפשר לשפר את איכותם של צילומי סי.טי חזה כדי לסייע בזיהוי פתולוגיות, וכן להשתמש בצילומים באיכות ירודה. בפועל מסייע הפיתוח לצמצם את כמויות ההקרנה בבדיקות סי.טי.

בפרויקט נוסף שמבוצע בשיתוף מנהל המכון לרדיותרפיה אונקולוגית, פרופ' צבי סיימון, פותחה תוכנה המאפשרת למנוע כריתות מיותרות של הערמונית לאחר גילוי גידול ממאיר. התוכנה מבצעת התאמות בין הדמיות MRI של הערמונית לתמונות אולטרסאונד, כדי לזהות במדויק את מקום הגידול ולתכנן טיפול המבוצע תחת אולטרסאונד המכוון לאותו מיקום. כך אפשר להתמקד רק בהרס של מוקד הגידול ולמנוע סיכון לתופעות לוואי שעלולות להתלוות לכריתת הערמונית.

"בשיטה המסורתית מחדירים לערמונית גרגירים עם חומר רדיואקטיבי שהורסים את כל הבלוטה", מסביר מנהל המעבדה, ד"ר ארנלדו מאייר. "בשיטה שפיתחנו ניתן לבצע הרס ממוקד של מוקד הגידול בלבד, ולהותיר את רוב הבלוטה כשהייתה, וכך לשמר במידת האפשר את איכות החיים של המטופל".

שיטה נוספת שפותחה במעבדה בשיתוף מנהלת מרפאת דימות שד בשיבא, ד"ר מירי סקלייר, מאפשרת לפענח ממצאי בדיקות ממוגרפיה (צילום שד) עם חומר ניגוד. הבדיקות מבוצעות לאיתור מוקדם של סרטן שד עבור נשים עם מרקם שד צפוף. המערכת מסוגלת לזהות בדרגת דיוק גבוהה, תוך 20 שניות בלבד, אם ממצא שהתגלה בבדיקה הוא גידול שפיר או ממאיר. "המערכת יכולה לחסוך את הצורך בביופסיות מיותרות", מסביר ד"ר מאייר.

בשיתוף המרכז הרפואי שיבא