לאחר אירוע מוחי חשוב למהר עם הנפגע לבית החולים כדי לעבור בדיקת הדמיה שביכולתה לזהות את האירוע – לרוב בדיקת סי.טי ראש, שביכולתה להבחין בין סוגי השבץ השונים – האם מדובר בחסימה של כלי דם ב'שבץ איסכמי' או בדימום תוך מוחי שמאפיין 'שבץ המורגי'. הצילום עשוי לקבוע את הגישה הטיפולית לשבץ, ובמידה והשבץ מאובחן בחלון זמנים קצר בסמוך להופעת התסמינים – ניתן לתת כיום טיפול בתרופה tPA שביכולתה לצמצם את הנזק המוחי או להחיש את הנפגע לחדר צנתורים לצורך ביצוע צנתור מוח לשליפת קריש הדם. איגוד הלב האמריקאי (AHA) ממליץ כי בדיקת ההדמיה תבוצע תוך 25 דקות מהגעת הנפגע לבית החולים, וכי היא תפוענח על ידי מומחה תוך 45 דקות, כדי לאפשר זמינות לטיפולים הרפואיים הייחודיים.

אולם בתהליך זיהוי המיקום של האירוע המוחי עדיין רב הנסתר, ובמקרים רבים אזורי מוח פגועים מזוהים רק בהמשך, בעקבות פגיעות תפקודיות שמתפתחות אצל הנפגע. בדיקות הדמיה מסוג MRI מסוגלות לזהות את מיקום השבץ בדיוק רב יותר מאשר סי.טי, אך הן פחות זמינות עבור נפגעי שבץ במצבי חירום, ומבוצעות לרוב רק בחלוף הזמן, בהתאם לאופי הפגיעה. לאלו מצטרפים גם כלים אבחנתיים נוירולוגים שמבקשים באמצעות מטלות תפקודיות שונות למקם בזמן אמת את אזורי הפגיעה המוחית.

עתה מדווחים חוקרים אמריקאים כי הצליחו לפתח כלי בינה מלאכותית שביכולתו לסייע לרופאים נוירולוגים בבתי החולים לאתר בדיוק רב יותר את מוקד השבץ המוחי באמצעות בדיקה נוירולוגית פשוטה יחסית – באופן שעשוי לסייע בשיפור הטיפול בנפגעים. מיקום הפגיעה עשוי לסייע בניבוי ההשפעות ארוכות הטווח של השבץ, למשל פגיעה בשפה ובדיבור ויכולות מוטוריות ולקבוע תוכנית טיפולית מועילה בהתאמה אישית למיקום הפגיעה והיקפה.

מדדים גבוהים של דיוק ועקביות

בשנים האחרונות פרצה לעולם הרפואה הבינה המלאכותית (AI), וזו מסייעת כיום בבדיקות אבחנתיות ובהתאמת טיפולים. כלי בינה מלאכותית מבוססים רובם ככולם על מאגרי מידע (ולרוב מאגרים גדולים מסוג "ביג דטא") מהם נאספים נתונים שמאפשרים יכולות ניבוי עתידיות אבחנתיות וטיפוליות, באמצעות פיתוח אלגוריתמים מתוחכמים.

במחקר הנוכחי בוצע עיבוד למידע מילולי מתוך תיקים רפואיים ובדיקות נוירולוגיות שבוצעו לנפגעי שבץ מוחי במטרה להעריך את מיקום הנגעים שהתפתחו במוח בעקבות השבץ. העיבוד בוצע באמצעות כלי לניתוח מידע מילולי במודל GPT-4 (קיצור של Generative Pre-trained Transformer 4). הפיתוח התבסס על נתונים של 46 נפגעי שבץ מוחי. ממצאי בדיקות נוירולוגיות ליכולות תפקודיות וקוגניטיביות ונתוני היסטוריה רפואית הוזנו לכלי GPT-4, ופותח אלגוריתם שיוכל להשיב על שלוש שאלות מרכזיות: האם הנפגעים פיתחו נגע מוחי אחד או יותר כתוצאה מהשבץ?; באיזה צד של המוח ממוקמים הנגעים?; ובאיזה אזור מוחי הם מצויים. 

בהשוואה לממצאים שהתקבלו בדיקת הדמיה, התברר כי הפיתוח מבוסס הבינה המלאכותית זיהה בהצלחה את מיקום הנגעים המוחיים – הן את הצד במוח בו התפתחו והן את האזור המוחי הספציפי שבו הם ממוקמים.

זיהוי הצד המוחי של הנגעים התאפשר ב-74% מהמקרים במדויק (רגישות, Sensitivity) ועם 87% של מקרים של העדר שבץ שזוהו בהצלחה (ספציפיות, Specificity). זיהוי האזור המוחי במדויק התאפשר ב-85% דיוק ועם 94% זיהוי של מקרים שליליים לשבץ.

כמו כן, בבדיקות חוזרת אצל אותם הנפגעים נמצא כי הכלי שפותח מניב ממצאים דומים על מספר הנגעים המוחיים עבור 76% מנפגעי השבץ; מספק ממצאים דומים על הצד במוח שבו פגע השבץ ב-83% מהמקרים; ואף מביא לנתונים דומים על האזור המוחי שנפגע בשבץ עבור 87% מהנפגעים – וכל זאת באופן שמעיד על דרגת עקביות גבוהה יחסית.

החוקרים מציינים כי המערכת לא הצליחה לזהות נגעי שבץ מוחי בשני אזורים – הצרבלום המכונה "המוח הקטן" וכן חוט השדרה. כמו כן, השילוב של כל הנתונים עבור כל נפגעי השבץ מבלי להפריד בין השאלות שנתבקש הכלי החדש שפותח לפענח – הוליד אחוזי עקביות נמוכים יותר רק בקרב 41% מנפגעי השבץ.

המחקר פורסם בגיליון מארס 2024 של כתב העת Neurology Clinical Practice השייך לאקדמיה האמריקאית לנוירולוגיה (AAN).

פענוח פתולוגיות וטיפולים בהתאמה אישית

בהודעה לתקשורת עם פרסום הממצאים אמר החוקר הראשי, פרופ' ג'ונג-היון לי (Lee) מהאוניברסיטה של מדינת ניו יורק (SUNY), המשמש גם חבר באקדמיה האמריקאית לנוירולוגיה, כי "לא לכל נפגע שבץ יש נגישות לסריקות מוחיות או לנוירולוגים. רצינו לבדוק האם כלי הבינה המלאכותית יוכל לאתר בדיוק רב את מיקום הנגע המוחי בהתבסס על בדיקה נוירולוגית והיסטוריה רפואית". החוקרים מציינים כי הכלי עדיין מצוי בפיתוח, ועדיין אינו מאפשר שימוש קליני נרחב, אולם הוא ממשיך להיחקר.

ביכולתו של כלי מסוג זה גם לצמצם בעתיד פערים בטיפול בשבץ, מאחר וניתן להפעיל אותו במספר רב של שפות. הכלי מעודד לדבריו של פרופ' לי בייחוד על רקע "הצורך הדחוף לטיפול רפואי משופר באזורים נרחבים במדינות רבות שבהן הנגישות להדמיות מוח היא מוגבלת".

החוקרים מציינים כי אחת המגבלות בכלי החדש הוא ביכולת הדיוק של GPT-4 שתלויה באיכות המידע המוזן במערכת. יש להדגיש כי לא כל נפגעי השבץ עוברים הערכה מקיפה בעת האבחון שכוללת תיעוד של מידע מילולי מקיף בתיק הרפואי על ידי הנוירולוגים – לצורכי פענוח.

הכלי החדש מתווסף לכלים נוספים מבוססי בינה מלאכותית שפותחו לשיפור יכולות רפואיות בשנים האחרונות, חלקם מבוססי ניתוח שיח, בדומה לפיתוח הנוכחי. כך, לדוגמא, חוקרים ישראלים מהמרכז הרפואי שיבא ואוניברסיטת תל אביב הדגימו בחודש מאי 2023 כי הצ'ט בוט ChatGPT מסוגל לקבל החלטות טיפוליות עבור חולות בסרטן השד בהתאם לממצאים הקליניים של כל מטופלת, ובדרגת התאמה גבוהה להחלטות שהתקבלו על ידי צוות רב מקצועי שבחן את מצב המטופלות. חוקרים מיפן מהאוניברסיטה לרפואה ורפואת שיניים שבבירה טוקיו, בשיתוף חוקרים מהמרכז הרפואי 'מאיו קליניק' במינסוטה, דיווחו במארס 2023 בכתב העת Journal of Medical Internet Research כי תוכנת ChatGPT מאפשרת לבצע אבחון מדויק של פגיעות אורתופדיות מסוגים שונים, אם כי יכולת החיזוי הייתה גבוהה יותר לאזורים של פגיעות שכיחות כמו התעלה הקרפלית בכף היד, בעוד שהכלי נטה פחות לזהות פגיעות נדירות, למשל 'מיאלופתיה' על רקע היצרות של תעלת השדרה הצווארית. חוקרים אמריקאים מאוניברסיטת הרווארד ומוסדות נוספים דיווחו באוגוסט 2023 בכתב העת Journal of Medical Internet Research כי כלי ה-ChatGPT מאפשר ברמת דיוק של 72% לקבל החלטות קליניות ולבצע אבחון רפואי סופי על בסיס ניתוח טקסטים שמתעדים מידע רפואי. חוקרים ישראלים מהמרכז הרפואי שיבא ואוניברסיטת תל אביב הדגימו בחודש מאי 2023 כי הצ'ט בוט מסוגל לקבל החלטות טיפוליות עבור חולות בסרטן השד בהתאם לממצאים הקליניים של כל מטופלת, ובדרגת התאמה גבוהה להחלטות שהתקבלו על ידי צוות רב מקצועי שבחן את המטופלות.

איך לחפש מידע רפואי אמין בעידן הבינה המלאכותית?

Neurology: Clinical Practice, doi: 10.1212/CPJ.0000000000200293