בעשור האחרון משנים האוטומציה ובינה מלאכותית (AI) את מערכת הבריאות במהירות. שילובם של כלי בינה מלאכותית (AI) בתחום הרפואי שינה את אופן מתן שירותי הבריאות, האבחון, תכנון הטיפול וניהול רשימות ותיקי המטופלים.
רשומות חולים אלקטרוניות, מערכות ניהול נתונים, אבחונים רפואיים נתמכים בבינה מלאכותית, תחזיות ותכנון משאבים, עוזרי רובוט בחדר ניתוח, עוזרים אינטליגנטים וטכנולוגיות רבות אחרות. עולם הרפואה הופך יותר ויותר נתמך על ידי ה AI החל מהייעוץ הטלפוני הראשוני (כולנו מן הסתם כבר נעזרנו בו) ועד לטיפולים תומכים בבית, אפליקציות בריאות ועוד.
ככל שטכנולוגית ה – AI מתקדמת, כך היא משנה את עולם הרפואה ומשפרת את יכולותיהם של אנשי הרפואה על התמחויותיהם השונות.
תפקיד ה-AI באבחון
אלגוריתמים של למידת מכונה מפותחים כדי לפענח צילומי רנטגן, וסריקות MRI ו CT, בדיוק מדהים. ביכולתם של כלי בינה מלאכותית לזהות פתולוגיות שעלולות לחמוק מהעין האנושית כמו גידולים או שברים. הם מנתחים כמויות מידע אין סופיות במהירות ועוד.
DeepMind
חברת מחקר בבינה מלאכותית (חלק מגוגל) המפתחת מערכות למידת מכונה מתקדמות. ברפואה – ממלאת הטכנולוגיה של DeepMind תפקיד רב משמעות באמצעות ניתוח כמויות עצומות של מידע רפואי במהירות רבה – על מנת לסייע באבחון, תכנון טיפול והתאמת תרופות.
דגמי הבינה המלאכותית שלהם יכולים לזהות דפוסים ותובנות בתמונות רפואיות, ויתרה מכך הם מסוגלים לזהות ולהתאים רשומות חולים וספרות מדעית וכך לאתר במהירות אפשרויות טיפול חדשניות במיוחד במקרים נדירים או לא מוכרים. הטכנולוגיה של DeepMind הובילה לפריצת דרך משמעותית בתחומים כמו: גילוי מוקדם של מחלות, המלצות טיפול מותאמות אישית, חיזוי תוצאות טיפול ופיענוח פתולוגיות. הטכנולוגיה של DeepMind נתפסת בדרך כלל ככלי עזר מהיר ויעיל אך אינו מחליף את אנשי הרפואה האנושיים.
IBM Watson
מערכת בינה מלאכותית המשתמשת בעיבוד שפה טבעית ולמידת מכונה לשם ניתוח כמויות נתונים גדולות במהירות. ברפואה -היא מסייעת לרופאים על ידי עיבוד ופרשנות מידע רפואי משלל עצום של ממקורות מידע שונים ובהם: מאמרי מחקר, ניסויים קליניים ורישומי חולים.
בעזרת מערכת ה-AI הזו יכולים רופאים לקבל החלטות רפואיות מושכלות ומהירות משמעותית כשלפניהם ישן הראיות הנדרשות לטיפול הנכון, לאינטראקציות התרופתיות ועד לרמה של הכנת תכנית טיפול מותאמת אישית. לאחרונה השתמשו ב IBM Watson בתחום האונקולוגיה – להרחבת יעוץ ומידע על אפשרויות טיפול לחולי סרטן על סמך הפרופיל הגנטי הספציפי וההיסטוריה הרפואית.
תכנון רפואה וטיפול מותאם אישית
לכלי בינה מלאכותית (AI) תפקיד מרכזי בהתקדמות הרפואה המותאמת אישית. זו גישה חדשנית המתאימה את הטיפול הרפואי למאפייניו האישיים של כל מטופל. התאמה אישית זו כוללת תחומים רבים ובהם: המבנה הגנטי הייחודי של המטופל, מצבו הבריאותי הייחודי, אורח חיים ועוד.
באמצעות ניתוח נתונים נרחב ומקיף, מסוגלות מערכות בינה מלאכותית, לחשוף מתאמים שיכולים להצביע לכיוון תכניות טיפול מותאמות אישית. למשל בתחום האונקולוגיה, יכולה בינה מלאכותית לסייע בקביעת משטרי הכימותרפיה היעילים ביותר לחולה סרטן פרטני באמצעות:
ניתוח נתונים גנומיים – עד לרמת גילוי מוטציות גנטיות בגידול של המטופל
סקירת תוצאות טיפול קודמות על מטופל ובהשוואה למטופלים במצבים דומים
אלגוריתמי AI יכולים לסנן ולזהות מה יהיו הטיפולים שעשויים להביא אל התוצאות הטובות ביותר לחולה הפרטני תוך התייחסות לפרופיל הביולוגי הספציפי שלו. אלגוריתמי בינה מלאכותית יכולים לחזות את תגובות המטופל לטיפולים ספציפיים, ידיעה מוקדמת זו מאפשרת לרופאים המטפלים בחירה בטיפולים שיעילותם תהיה הגבוהה ביותר תוך מזעור תופעות הלוואי.
בתחום המחלות הכרוניות, השימוש בגישה המותאמת אישית באמצעות ה- AI מתגלה כמועילה במיוחד לא רק באופן ניהול המחלה, אלא גם במניעתן תוך התערבות רפואית מוקדמת וממוקדת בהתאם למצבו היחודי של המטופל הפרטני.
שיפור הטיפול וניהול המידע המידי
צ’אטבוטים המופעלים על ידי AI ועוזרי בריאות וירטואליים מחוללים מהפכה בטיפול בחולים על ידי מתן תמיכה מהירה ומועילה. הם מאפשרים: מתן תשובות מידיות לשאלות נפוצות, מסייעים בקביעת תורים, ומבצעים הערכות ראשוניות על סמך תסמינים על מנת להורות למטופל אם עליו להגיע למשל לבית החולים לקבלת מענה או אולי לשלוח אליו מרשם שיקל מיידית על מצבו. כל אלה מפנים זמן לאנשי הרפואה – זמן אותו הם יכולים להקדיש למטופלים במצבים קשים יותר הנזקקים לתשומת לב ואינטראקציה מורכבת יותר.
מדובר בהתייעלות שכוללת הן את שירותי הבריאות והן את חווית המטופל, כך שה AI מספקת, לא רק התייעלות אדמיניסטרטיבית ורפואית אלא גם תמיכה רגשית למטופלים.
ניטור מרחוק
כלי בינה מלאכותית יכולים להקל על ניטור מרחוק של חולים עם מצבים כרוניים. מכשירים לבישים המצוידים בבינה מלאכותית עוקבים אחר סימנים חיוניים ומשדרים נתונים בזמן אמת, למשל:
- מעקב רציף אחר סימנים חיוניים כגון קצב לב, לחץ דם ורמות הגלוקוז בדם
- מעקב אחר פעילות גופנית, דפוסי שינה – הפרעות בשינה
- * זיהוי חריגות או שינויים פתאומיים במצב המטופל
ניטור בזמן אמת מאפשר התערבות מהירה במקרים בהם מתדרדר מצבו של המטופל. טכנולוגיה זו הופכת חשובה יותר ככל שהופכת הרפואה הטלפונית לנפוצה יותר במערכות הבריאות השונות.
אך גם מעבר למצבי חירום, אפשרות הטכנולוגיה לאיסוף וניתוח מתמיד של הנתונים מאפשרת לגורמים הרפואיים המטפלים להשיג הבנה מוקדמת לגבי מצבו הבריאותי הכולל של המטופל, לזהות גם שינויים קלים אשר במקרים אחרים אולי היו נעלמים מעיני הרופאים, ולהתאים ולווסת את הטיפול בהתבסס על הניטור המתמיד.
שימוש בבינה מלאכותית בחדר הניתוח
רובוטים מבוססי בינה מלאכותית (AI) מחוללים מהפכה בהליכים כירורגיים על ידי שיפור הדיוק, היעילות והבטיחות. מערכות רובוטיות מעניקות למנתחים ניתוח נתונים בזמן אמת, המאפשר קבלת החלטות מושכלות ומהירות יותר במהלך פעולות מורכבות.
ניתוחים בסיוע רובוטי מאפשרים למנתחים לבצע הליכים זעיר פולשניים תוך שליטה משופרת, שאף מצמצמת את זמני ההחלמה של וממזערת סיכונים של סיבוכים.
גילוי ופיתוח תרופות
תהליך הגילוי והפיתוח של התרופות המסורתי יקר מאד ולוקח זמן רב.
השימוש בכלי בינה מלאכותית (AI) מאיץ את תהליך גילוי ופיתוח התרופות ומשפר את יעילותו הכללית בצורה משמעותית. בזכות יכולתם של אלגוריתמי בינה מלאכותית לנתח כמויות עצומות של נתונים ביולוגיים וכימיים ולזהות מועמדים עתידיים לאותן תרופות בצורה מהירה ביותר. מערכות מבוססות AI מסוגלות לחזות את אופן התקשרותן של מולקולות מסוימות עם מטרות ספציפיות בגוף, ומאפשרות לחוקרים לסנן ולהתמקד בתרכובות המבטיחות ביותר.
בינה מלאכותית מסייעת גם בתכנון מולקולות חדשות, שיובילו ליצור תרופות יעילות ובטוחות יותר.
לפני אישור שימוש בכל תרופה – יש צורך בניסויים קליניים הלוקחים זמן רב. בינה מלאכותית מסייעת באופטימיזציה של בחירת המטופלים הנסיינים ועיצוב הניסויים. כתוצאה ישירה מכך יופחתו הן עלויות המחקר והיצור והן וזמן הגעת התרופה לשוק.
ביכולתה של בינה מלאכותית לזהות שימושים חדשים לתרופות קיימות, תהליך המכונה שימוש מחדש בתרופות ובדרך זו מסייעת לייעל את פיתוח התרופות, ולהמציא באופן מהיר ויעיל טיפולים מצילי חיים לחולים.
חברות כמו Atomwise ו-Insilico Medicine משתמשות ב- AI כדי לזרז את גילוי התרופות ולהילחם במחלות כמו הסרטן והקורונה.
סיכום
יותר ויותר משתלבים כלי בינה מלאכותית בהיבטים שונים של שירותי הבריאות. בין היישומים הללו ניתן למצוא: סיוע באבחון, כשאלגוריתמי בינה מלאכותית מנתחים ומפענחים תמונות, סריקות ונתוני חולים לצורך אבחון מוקדם. הבינה המלאכותית מסייעת בתכנון טיפול מותאם אישית, בהתבסס על נתוני מטופלים ומחקר רפואי. למידת מכונה מאיצה את תהליך גילוי תרופות חדשות וחיזוי השפעותיהן. בינה מלאכותית מייעלת תהליכים ביורוקרטיים ואדמיניסטרטיביים ומשחררת זמן לצוות הרפואי – לטובת המטופלים. מודלים של בינה מלאכותית יכולים לחזות התפרצות מחלות לצד צרכים של משאבי המוסדות הרפואיים השונים. רובוטים כירורגיים מבוססי בינה מלאכותית משפרים את הדיוק ומאפשרים הליכים זעיר פולשניים.
למרות שאין ספק ביעילותה ויכולותיה מרחיקות הלכת של בינה מלאכותית, עדין נותרו אתגרים שונים בתחומים כמו: פרטיות נתונים, הטיה אלגוריתמית ואופן השילוב הנכון עם התוכניות הרפואיות הקיימות.
המאמר נכתב על-ידי הצוות הלימודי של קורס בינה מלאכותית מטעם מכללת הורייזון לאבס.
