ההתפתחויות בחודשים האחרונים בתחום הבינה המלאכותית (AI, קיצור של Artificial Intelligence) מדהימות את העולם, ומעוררות תהודה ליתרונותיו של הענף המבטיח בכל תחומי החיים. בינה מלאכותית מוסיפה להשתלט על תחומי הבריאות, כלכלה, חינוך, תחבורה, חקלאות ועוד, וזאת לצד חששות מצד השפעותיה על עתיד האנושות.

הבינה המלאכותית עושה למעשה שימוש בעקרונות של 'למידת מכונה' במאגרי 'ביג דטא' – מאגרי על שכוללים נתוני עתק שנוצרו עם השנים על רקע השימוש במחשבים וכוללים מידע שמבוסס על פעילותם של אנשים רבים – וזאת ברפואה במטרה לפתח אלגוריתמים חישוביים מתוחכמים אוטונומיים שביכולתם לסייע בתהליכי קבלת החלטות, אבחון מחלות, מתן טיפולים ושיפור מצב הבריאות הכולל.

החשש בכלי הבינה המלאכותית, שלאחרונה מתריעים מפניו גם בכירים ברחבי העולם, הוא מיכולת משופרת של טכנולוגיה לקבל החלטות באופן שעשוי בהדרגה להתעלות על יכולות החשיבה של המוח האנושי ואף לסכן את קיום האנושות.

ברפואה מסייעת כיום הבינה המלאכותית במגוון הולך וגדל של תחומים, וחברות סטארטאפ רבות, חלקן ישראליות, כבר פיתחו מודלים אלגוריתמיים מבוססי בינה מלאכותית שמשפרים יכולות אבחון וטיפול. היישומים החדשים בתחום הבינה המלאכותית הם למעשה דור חדש של המחקרים שבוצעו בעשורים האחרונים לפיתוח כלים חדשניים ברפואה מבוססי 'רשת עצבית מלאכותית' - רשת מבוססת 'למידת מכונה' שמתבססת על מודלים של למידה אנושית, כפי שזו נוצרת במערכת העצבים המרכזית במוח. הבינה המלאכותית לוקחת מודלים אלה צעד נוסף קדימה תוך יצירת אלגוריתמים אשר מעבדים נתוני עתק ומפיקים יכולות ניבוי עתידיות.

האם בעתיד תוכל הבינה המלאכותית להחליף את הצוותים שמטפלים בחולים? במידה מסוימת, ייתכן שכן. כבר כיום השימוש הגובר של בינה מלאכותית ברפואה מסייע לצוותים בתהליכי קבלת החלטות ובפענוח מהיר של בדיקות רפואיות כמו צילומי הדמיה – ומאפשר קיצור של זמני ההמתנה לבדיקות וטיפולים. בהבדל מבני אדם שזקוקים לשינה לצורך פעילות מוחית תקינה, מערכות הבינה המלאכותית מסוגלות לעבוד סביב השעון, לאתר סימנים קליניים חריגים אצל מטופלים ולהתריע מפני סיבוכים רפואיים. התחום צפוי להמשיך ולספק פתרונות רפואיים בלתי נדלים – כבר בעתיד הנראה לעין.

סיוע בתהליכי קבלת החלטות

הכלי המדובר ביותר כיום בתחום הבינה המלאכותית הוא הצ'ט בוט ChatGPT של חברת OpenAI. המדובר בכלי המבוסס על "עיבוד שפה טבעית", שמפעיל אלגוריתמים מתוחכמים לניתוח מילולי של טקסטים שנאספו במאגרי "ביג דטא״. מחקרים לאחרונה מגלים כי ביכולתו של הצ'ט בוט לתמוך בתהליכי קבלת החלטות ברפואה. כך, 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 מצב המטופלות.

בישראל, קופת חולים מכבי השיקה עוד בשנת 2018 את 'אפלקצית K' בשיתוף חברת הסטרארט-אפ Health K - צ'ט בוט חינמי שמאפשר למטופלים לברר אבחנות אפשריות למחלות בהתאם לתסמינים, ובמקרה הצורך אף מפנה את המטופלים המשתמשים בה לשירות צ'ט עם מומחים מטעם הקופה. האפליקציה שמבוססת על בינה מלאכותית, מעבדת מידע שנאסף מתוך מעל ל-2 מיליארד אירועים רפואיים שתועדו בישראל, הכוללים מעל ל-600 מיליון ביקורים אצל רופאים ומעל למיליארד בדיקות מעבדה.

קופת חולים כללית השיקה בתחילת 2023 את 'כללית AI' המיועדת לרופאי המשפחה, וביכולתה לאתר חולים בסיכון להתפתחות מחלות רבות ולהציע עבורם המלצות טיפוליות ייעודיות מותאמות אישית למניעת מחלות וסיבוכים במסגרת הביקורים התקופתיים. 

פענוח בדיקות הדמיה

אחד היישומים הבולטים של הבינה המלאכותית היא ביכולת משודרגת לפענוח מהיר של בדיקות הדמיה. ניתן להשתמש בבינה מלאכותית כדי לנתח הדמיות שונות, לרבות רנטגן, סי.טי ו-MRI ובדיקות דימות ברפואה גרעינית, ובאמצעות אלגוריתמים שפותחו על בסיס מאגרי 'ביג דטא' של אלפי ומיליוני בדיקות הדמיה – לסייע באיתור מבנים או תהליכים ביולוגיים חריגים בגוף האדם, כאמצעי עזר לרופאים רדיולוגים, ובאופן שיכול לשפר את הפענוח של בדיקות הדמיה ולהפוך אותו למהיר ויעיל יותר.

בישראל הוקמו שתי חברות סאטרט-אפ, שעוסקות בפיתוח שירותים לפענוח מהיר של בדיקות הדמיה: חברת Aidoc מקדמת תוכנה שפותחה בהתבסס על המאגר העצום של מאות אלפי בדיקות הדמיה שבוצעו לאורך השנים במרכז הרפואי שיבא. בדיקות אלה שוכללו לכדי אלגוריתם משוכלל שמסייע לאתר באופן אוטומטי ובמהירות שיא בדיקות עם ממצאים חריגים. המערכת סורקת בדיקות רנטגן וסי.טי, ומזהה מצבי חירום רפואיים שדורשים התייחסות רפואית מיידית. המערכת מאפשרת לאתר בין השאר סימנים לשבץ מוחי, דימום תוך מוחי, מפרצת בכלי דם במוח, קרע באבי העורקים, "חזה אוויר" (פנאומוטורקס), שברים בעמוד השדרה והצלעות ותסחיף ריאתי; ומערכת של חברת VIZ.ai, שמבוססת אף היא על בינה מלאכותית, ששוויה זינק לאחרונה, המאפשרת לזהות במהירות שבץ מוחי בבית החולים באמצעות אלגוריתם שמפענח הדמיות סי.טי מוח מתוך מאגר אמריקאי נרחב – וזאת במטרה להציע לנפגעי השבץ טיפולים יעילים בשעות הראשונות לאחר השבץ שביכולתם לצמצם את הנזק המוחי, למשל בתרופה tPA או בצנתור מוח.

מחקרים רבים מצביעים על יעילות דומה בפענוח בדיקות הדמיה באמצעות תוכנות בינה מלאכותית ועל ידי רופאים רדיולוגים. כך, למשל, מחקר שפורסם בספטמבר 2019 בכתב העת JNCI של המכון הלאומי לסרטן בארה"ב, תיאר את הצלחתה של מערכת בינה מלאכותית שפותחה בהולנד בפענוח ממצאים חשודים בבדיקות ממוגרפיה לאיתור מוקדם של סרטן השד, ביעילות שאינה נופלת על זו של 101 רדיולוגים שנתבקשו לפענח את הבדיקות. מחקר משבדיה שפורסם במאי 2023, מצא כי פענוח בדיקות ממוגרפיה בעזרת בינה מלאכותית משפר את רמת הדיוק, וביכולתו להפחית את עומס העבודה על הרדיולוגים. במחקר נמצא כי מערכת בינה מלאכותית מאפשרת לאתר 20% יותר נשים עם ממצאים חריגים בשד שניתן לזמן לבדיקות נוספות לאבחון סרטן השד בשלבים מוקדמים שבהם הטיפול במחלה יעיל במיוחד.

הבינה המלאכותית גם מסייעת בפענוח הדמיות MRI. כך למשל, ביוני 2020 תיעדו חוקרים אמריקאים בכתב העת Scientific Reports כי השתמשו במערכת בינה מלאכותית לשיפור האבחון של סרטן השד על סמך הדמיות MRI.

בספטמבר 2022 דווח כי המרכז הרפואי שיבא בשיתוף חברת אינטל מפתחים תוכנה מבוססת בינה מלאכותית שמסייעת לשפר את יכולת האבחון של מחלת קרוהן, ומאפשרת לזהות מראש התלקחויות עתידיות אצל החולים באמצעות סריקת הדמיות של מערכת העיכול שמתקבלות באמצעות "הגלולה המצלמת".

ביכולתה של הבינה המלאכותית גם לרכז הדמיות רבות של מטופל ספציפי כדי להתחקות אחר שינויים בתהליכים ביולוגיים ובמבנים שונים בגוף לאורך זמן.

אבחון מחלות

מספר מחקרים מדגימים את יכולות הבינה המלאכותית באבחון מחלות כרוניות. בין הדוגמאות בתחום זה, במארס 2018 דיווחו חוקרים מבלגיה בכתב העת Current Opinion in Pulmonary Medicine כי הצליחו לפתח מערכת שבאפשרותה לסייע באבחון מחלת ריאות חסימתית כרונית COPD, תוך עיבוד ממצאים מבדיקות נשימה, בשילוב עם ממצאי סי.טי ריאות.

באפריל 2020 דיווחו חוקרים מדרום קוריאה בכתב העת NPJ Digital Medicine כי הצליחו לפתח מערכת בינה מלאכותית שמסייעת באבחון אי ספיקת לב עם מקטע פליטה נמוך על סמך עיבוד ממצאי בדיקות אקו לב, ברמת דיוק דומה לזו של רופאים.

בדצמבר 2021 דיווחו חוקרים מהולנד כי הצליחו לפתח מערכת מבוססת בינה מלאכותית שמסייעת באבחון מחלת הפסוריאזיס ובקביעת דרגת חומרת המחלה על בסיס מדד ה-PASI, בהסתמך על צילום נגעי עור של חולים.  

בישראל פועלת חברת הסטארט-אפ Nucleai שמפתחת תוכנה מבוססת בינה מלאכותית לפענוח מהיר של בדיקות פתולוגיות שביכולתן לזהות במהירות גידולים סרטניים על סמך בדיקות ביופסיה.

החממה הביוטכנולוגית הישראלית Olive Diagnostics שהוקמה בשנת 2019 מפתחת בשנים האחרונות "אסלה חכמה" שמופעלת באמצעות מערכת מבוססת בינה מלאכותית, ומאפשרת איתור ממצאים חריגים בשתן, כגון רמות חלבון בשתן וזיהומים בשתן וכן חישוב כמות השתן היומית – באמצעות הטלת שתן לתוך האסלה, וללא צורך בשינוע דגימות שתן למעבדות.

תוכנות בינה מלאכותית שמנתחות מידע רפואי מעבר לבדיקות הדמיה – מסייעות גם באבחון מחלת הסרטן. כך, חוקרים אמריקאים מאוניברסיטת ייל דיווחו בנובמבר 2020 בכתב העת Frontiers in Artificial Intelligence כי הצליחו לפתח תוכנת בינה מלאכותית לאיתור מוקדם של סרטן הרחם, בהתבסס על נתונים רפואיים בלבד וללא תוצאות בדיקות הדמיה ובדיקות גנומיות. תוכנה זו הייתה מדויקת פי 2.5 יותר בזיהוי גידולים ברחם, בהשוואה לצוות מומחים, ותוך ירידה פי 2 בסיכוי לתוצאות חיוביות שגויות.

ניטור מטופלים

האתגרים שהביאה עמה מגפת הקורונה, שהובילו להתעצמות בשירותי הרפואה מרחוק, הובילו ארגוני רפואה ובריאות ברחבי העולם לפתח טכנולוגיות מבוססות בינה מלאכותית לניטור ומעקב אחר קבוצות מטופלים לאורך זמן.

מערכות בינה מלאכותית יכולות לשמש גם לניטור ומעקב ברפואה אחר מגמות התפשטות של מחלות זיהומיות. בדצמבר 2022 תארו חוקרים מאוסטרליה בכתב העת Cell Reports Medicine כי פיתחו מערכת מבוססת בינה מלאכותית שביכולתה לחזות התפרצות של מחלה זיהומית חדשה, עוד לפני שזו מזוהה באופן פורמאלי על ידי רשויות בריאות. התוכנה מנטרת מידע שנאסף מרשומות רפואיות ורשתות חברתיות כדי לזהות סימנים להתפרצות מגפה. מחקר שביצעו החוקרים הדגים כי ניתן היה באמצעותה לזהות את התפרצות מגפת האבולה בסוף 2013, חודשים לפני שההתפרצות זוהתה על ידי ארגון הבריאות העולמי.

טיפולים מותאמים אישית

בינה מלאכותית יכולה, על בסיס עיבוד נתונים של מקרים רפואיים מהעבר, לקדם את תחום ה'רפואה מותאמת אישית' – רפואה שמתאימה לחולים טיפולים רפואיים על בסיס הנתונים הספציפיים שלהם ולא בהכרח על סמך ההגדרות הכלליות של מחלות.

רפואה טיפולית מותאמת אישית התפתחה בשנים האחרונות בעיקר בהתאמת טיפולים תרופתיים לסרטן בהתאם לפרופיל הגנומי של הגידול, וגם תחום זה כובשת לאחרונה הבינה המלאכותית. בינואר 2023 הדגימו חוקרים מסין בסקירה בכתב העת Frontiers in Oncology כיצד הבינה המלאכותית מאפשרת לזהות ביעילות רבה יותר ממצאים מותאמים אישית הקשורים לגידולים סרטניים, כגון שנויים גנומיים, שינויים בחלבונים ושינויים בפנוטיפים (הביטוי של גנים) של תאי הסרטן, כדי לבצע התאמה אישית של טיפולים לגידול הסרטני בהתאם למאפייניו ובשונה מהשיטה המסורתית שמתאימה טיפולים לפי סוג מחלת הסרטן.

בדצמבר 2022 הציגו חוקרים מסין בכתב העת Seminars in Cancer Biology תוכנה שמאפשרת לעבד נתוני בדיקות דם ולחזות את התגובה של חולי סרטן לטיפולי אימונותרפיה, לצורך התאמה אישית של טיפולים.

בישראל, במסגרת הפיתוח 'כללית AI' של קופת חולים כללית שתואר מקודם, פותח שירות שמאפשר רפואת משפחה מותאמת אישית בהתבסס על בינה מלאכותית. במהלך מקדים בפיתוח המערכת נפגשו צוותי עבודה רב מקצועיים של הכללית, ובהם רופאים וקלינאים מתחומים שונים, רופאי בריאות הציבור ואנשי מחשוב, וקידדו לתוך המערכת את הטיפולים המקובלים העדכניים במחלות שונות, בהתבסס על הקווים המנחים המקובלים של ארגונים רפואיים בישראל ובמדינות המערב. המערכת שפותחה כוללת אלגוריתם שמעבד מידע זה ביחס לנתונים של כל מטופל, ומציע לרופא המשפחה את הטיפול הרפואי המיטבי בעבור המטופל, בהתחשב בהמלצות המקובלות ובנתוניו האישיים, לרבות גיל, מין, מחלות רקע וטיפול תרופתי.

פיתוח תרופות

ניסויים קליניים בהשתתפות בני אדם לפיתוח תרופות חדשות עשויים לארוך שנים, אולם עבודות חדשות מצביעות על כך שהבינה המלאכותית יכולה לקצר את זמן הניסויים באופן משמעותי.

בעוד שכיום רק 12% מהתרופות שמתחילות תהליך של פיתוח מסיימות אותו עם אישור רגולטורי של התרופה, הבינה המלאכותית עשויה לשמש אמצעי להעלאת שיעורי ההצלחה בפיתוח תרופות, מבלי לסכן את בטיחות המטופלים. הבינה המלאכותית עשויה להקל בתהליכי הפיתוח של תרופות במספר צמתים, ובין השאר בתהליך גיוס הנבדקים, בתכנון המחקר, באיסוף הנתונים ובשלב הניתוח – כדי לזהות בזמן אמת ועוד בשלב המחקר הפעיל מגמות שונות, כגן חריגה בשיעור תופעות הלוואי. אלגוריתמים מתוחכמים מבוססי בינה מלאכותית עשויים לעתים גם לחזות מראש את הרעילות של חומר פעיל שנבדק ואת תופעות הלוואי הפוטנציאליות שלו – עוד בטרם המחקר, על בסיס ממצאי מחקרים קודמים בספרות הרפואית, ובכך לאפשר לחוקרים למקד את תשומת הלב בפיתוח תרופות חדשות לחומרים הפעילים המבטיחים ביותר.

במאי 2023 פרסם מינהל המזון והתרופות האמריקאי ה-FDA הצהרה שמכירה בתרומתה של הבינה המלאכותית בפיתוח תרופות, בה נקבע כי "המינהל הרפואי מזהה עלייה משמעותית במספר הבקשות לאישור תרופות וחומרים ביולוגיים תוך שימוש בכלים של בינה מלאכותית ולמידת מכונה בשנים האחרונות".

ביכולתה של הבינה המלאכותית גם לסייע באיתור שילובים מוצלחים של תרופות שעשויים לשפר את יעילות הטיפול הרפואי, לצד איתור שילובים תרופתיים מסוכנים שעלולים לפגוע בטיפול הרפואי.

בקופת חולים מכבי נחתם לאחרונה שיתוף פעולה בין מכון המחקר של קופה KSM לבין חברת Valo Health  האמריקאית, שיאפשר איתור של התוויות חדשות לתרופות בהתבסס על נתונים שנאספו ועובדו באמצעות בינה מלאכותית. התוכנה החדשנית מאפשרת לזהות מחלות ומצבים רפואיים חדשים שתרופות קיימות עשויות להועיל לטיפול בהם.

במאי 2023 דיווחו חוקרים אמריקאים מ-MIT, כי הצליחו לאתר בעזרת תוכנת בינה מלאכותית טיפולים תרופתיים שביכולתם להילחם בזיהומים שפיתחו עמידות לאנטיביוטיקה.

סיכונים של בינה מלאכותית ברפואה

לצד המעלות הרבות, הבינה המלאכותית מציבה אתגרים רבים וסכנות לעתיד. במאי 2023 פרסמה קבוצה של כ-350 מנהלים, מדענים ומפתחי תוכנה בכירים העוסקים בתחום הבינה המלאכותית הצהרה פומבית שעוררה הדים בעולם כולו, שבה התריעו כי טכנולוגית הבינה המלאכותית עשויה להוות סכנה לעתיד האנושות – בדומה לסיכון שמציב נשק גרעיני. על ההצהרה חתומים בכירים בשלוש החברות המתקדמות ביותר כיום בפיתוחי בינה מלאכותית: OpenAI, Google DeepMind ו-Anthropic. החשש הגדול הוא כי מערכות בינה מלאכותית יהפכו מתוחכמות יותר ויותר עם הזמן עד שיוכלו להתעלות מעל המוח האנושי ולייצר למעשה את הדורות הבאים שלהם בכוחות עצמם וללא התערבות האדם, ולקבל החלטות שיהיו קטלניות עבור האנושות. יש החוזים כי שירותי הבינה המלאכותית עשויים לייצר באופן אוטונומי "שיבושים חברתיים" נרחבים תוך שנים ספורות בלבד, אם התחום כולו לא ייכנס במהירות תחת רגולציה קפדנית.

מרבית העוסקים בתחום כיום מודעים לסכנות הבינה המלאכותית בהקשרים אלה, ומודעים לצורך להגביל את השימוש בכלי זה ולייצר חסמים שימנעו התקדמות אוטונומית של רובוטי הבינה המלאכותית באופן שאינו מבוקר ומפוקח על ידי בני אדם.

סיכון נוסף ניצב בתחום הבינה המלאכותית בתחום ביטחון המידע מצד מתקפות סייבר למיניהן, שביכולתן לשבש מערכות מבוססות בינה מלאכותית ברפואה שמשפיעות על הבריאות של קהלים רבים ולייצר הנחיות שיפגעו במצבם הרפואי של אנשים.

בישראל, באוקטובר 2022 פרסם משרד החדשנות, המדע והטכנולוגיה מסמך מדיניות בתחום הבינה המלאכותית שקובע כללים רגולטוריים ראשוניים בישראל לתחום, ובהם הצורך לוודא כי פיתוחי בינה מלאכותית ייעשו תוך "כיבוד שלטון החוק, זכויות הייסוד ואינטרסים ציבוריים ובפרט תוך שמירה על כבוד האדם ופרטיות". נקבע במסמך כי בפיתוחים אלה יש להביא בחשבון את הצורך בגיוון, שוויון ולמנוע הטיה ואפליה של קהלים שונים באמצעות תוכנות בינה מלאכותית. עוד נקבע כי יש לוודא שמי שבא במגע עם שירותי בינה מלאכותית ידע על כך תוך התנהלות שקופה, וכי מפתחי הטכנולוגיה, מפעליה והמשתמשים בה צריכים לגלות אחריות לתפקודה התקין. 

האתגר הגדול שמציבה הבינה המלאכותית בענפי הרפואה והבריאות כבר היום היא אובדן המגע האנושי – אך עדיין לא ברור האם מדובר במגרעה או יתרון. מחד – הבינה המלאכותית מייצרת ריחוק גדול עוד יותר בין מטופלים לצוותים המטפלים. לצד זאת, יש גם ממצאים כי שירותי בינה מלאכותית מתוחכמים עשויים לייצר לעתים תחושת קרבה שביכולתה אף להיות חזקה יותר מאשר המגע האנושי. כך, למשל, מחקר אמריקאי שפורסם באפריל 2023 ובחן את המידע שמספק ChatGPT מצא כי מטופלים שנועצו בשירות זה קיבלו מענה ברמות גבוהות יותר של אמפתיה בהשוואה למענה שקיבלו מרופאים אנושיים בפורומים רפואיים באינטרנט.