שתלים רפואיים הם, על פי רוב, אוספי נתונים שקטים: הם מתעדים, רופאים בודקים מאוחר יותר, ומטופלים כמעט ולא רואים דבר מהם עד לפגישה שנקבעה. צוות מאוניברסיטת פנסילבניה בדק מודל שונה מאוד - מכשיר רפואי שהמטופלים יכולים לדבר איתו, ומדבר בחזרה.
במחקר הוכחת מושג שפורסם ב-Nature Medicine, חוקרים מבית הספר לרפואה של פן פרלמן והמרכז לנוירו-הנדסה וטיפול (CNT) מתארים פלטפורמה מונעת בינה מלאכותית המאפשרת לאנשים במעקב אחר אפילפסיה להחליף מסרים עם מערכת ניטור המוח שלהם בזמן אמת - לשאול שאלות על הפעילות המוחית שלהם, לזהות ולדווח על המערכת האישית שלהם, לזהות ולדווח למערכת. ההתקפים שלהם בצורה מדויקת יותר. For more context on this story, see our ongoing breaking AI news.
איך הפלטפורמה עובדת
המחקר כלל 13 מבוגרים שאושפזו ליחידה לניטור אפילפסיה של פן לניטור מוחי מתמשך באמצעות אלקטרואנצפלוגרפיה (EEG) - חלקם כדי לאתר את מקור ההתקפים שלהם, אחרים כחלק מהערכה טרום ניתוחית. הפלטפורמה שהם בדקו כללה שלושה מרכיבים: תוכנה שלכדה ברציפות נתוני EEG מאלקטרודות במוחו של כל משתתף; סביבת ענן מאובטחת תואמת HIPAA המנתחת את הנתונים הנכנסים כמעט בזמן אמת; ואפליקציית סמארטפון הכוללת סוכן שיחה בינה מלאכותית שפותחה על ידי פן, שנבנתה בטכנולוגיה דומה לזו שמאחורי ChatGPT.
באמצעות האפליקציה, מטופלים יכלו לשאול שאלות על פעילות המוח שלהם, לבקש הדמיות של מגמות בנתונים שלהם, לדווח על תסמינים ולקבל התראות או סקרים לאורך היום. המערכת יכלה גם להושיט יד ללא הנחיה כשהיא זיהתה שינויים שלדעתה היו רלוונטיים, ולהסתגל "על תנועה" בהתבסס על תגובות המטופלים.
"הרעיון הוא שבמקום לחכות למומחה שינתח את הנתונים שנאספו על ידי המכשיר שלך, המכשיר יוכל לזהות שינויים ולהתריע מיד, כמו ג'ימיני קריקט האישי שלך על הכתף שלך", אמר הסופר הבכיר בריאן ליט, MD, פרופסור לנוירולוגיה, נוירוכירורגיה וביו-הנדסה. "חשוב מכך, גם המטופל וגם המכשיר יכולים ללמוד יחד לאורך זמן. המכשיר לומד מה חשוב למטופל, והמטופל לומד כיצד התנהגותו משפיעה על בריאותו".
אילו 1,307 הודעות נחשפו
במהלך תקופת המחקר החליפו המשתתפים 1,307 הודעות עם המערכת. רוב השיחות התרכזו באירועי התקפים, שינה, מצב רוח ורמות אנרגיה - גורמים בעלי השפעה ישירה על פעילות ההתקפים. המטופלים גם נסקרו שלוש פעמים ביום לגבי שינה, חרדה, מצב רוח, רווחה ותסמינים אחרים.
לולאת המשוב עבדה בשני הכיוונים. המשתתפים יכלו לומר למערכת אילו זיהוי התקפים נכונים ואילו אזעקות שווא, והפלטפורמה שיפרה משמעותית את יכולתה לזהות התקפים בצורה מדויקת כתוצאה מכך. רופאים יכלו לסקור את הערכות המערכת ולהוסיף הערות משלהם באמצעות מה שהצוות מכנה אלגוריתם "מומחה בלולאה" חכם, אשר ריכז קלט מומחים רק במקרים בעלי הערך הגבוה ביותר.
מספר משתתפים אמרו שהפלטפורמה עזרה להם להבין דפוסים שהם שמו לב אליהם אך מעולם לא הבינו. אחד מהם דיווח שזה עזר "למצק את מה שהרגשתי נכון בין חלק מהפרקים והרגשות שלי". אחרים העריכו את הגישה לנתוני השינה שלהם ואת האפשרות להתריע לפני התקפים גדולים.
מאפילפסיה למשאבות אינסולין וגירוי מוחי עמוק
הצוות רואה בפלטפורמה תבנית לדור הבא של מכשור רפואי הרבה מעבר לאפילפסיה. יישומים פוטנציאליים כוללים מכשירי לב, משאבות אינסולין וטיפולים נוירו-פסיכיאטריים המתפתחים למחלת פרקינסון, דיכאון, הפרעה טורדנית-קומפולסיבית, התמכרות והפרעות קוגניטיביות.
העבודה כבר בעיצומה: החוקרים מכינים מחקרים עם לורן האמר, MD, PhD, עוזר פרופסור לנוירולוגיה וביו-הנדסה, כדי ליישם את הפלטפורמה לכוונון אוטומטי של מכשירי גירוי מוחי עמוק המשמשים לטיפול במחלת פרקינסון. פרויקטים נוספים שואפים לשלב דברים לבישים עבור נדודי שינה, אפילפסיה וניטור של מוח וסימנים חיוניים.
"חולים מבינים לעתים קרובות היבטים של המחלה שלהם שחיישנים אינם יכולים למדוד ישירות", אמר ליט - ראה בעיני רוחו, כפי שמגדיר זאת, משאבת אינסולין שיכולה לענות על שאלות לגבי האופן שבו ארוחה תשפיע על רמת הסוכר בדם. ככל שמערכות כאלה הופכות יותר אישיות, החוקרים מצפים שהן ידרשו פחות פיקוח קליני, מה שהופך את השימוש במרפאות חוץ לטווח ארוך למעשי.
שינוי במה מיועדים מכשירים רפואיים
המשמעות הרחבה יותר של המחקר היא רעיונית כמו טכנית. היכן שהמכשירים של היום אוספים בעיקר נתונים לצורך סקירת קלינאיות תקופתית, פלטפורמת Penn מתייחסת למכשיר, למטופל ולצוות המטפל כמשתפי פעולה בשיחה מתמשכת. הממצאים פורסמו ב-Nature Medicine על ידי צוות Perelman School of Medicine ו-CNT, כאשר הפלטפורמה עצמה נבנתה על ידי סטודנטים לתואר שלישי ב-Penn Bioengineering בראשות זאק גולדבלום, Haoer Shi וז'ונגצ'ואן שו.
הניסוי קטן - 13 חולים ביחידת ניטור מבוקרת - והטכנולוגיה מוקדמת. אבל הוא מציע הצצה קונקרטית למה שקורה כאשר הנתונים שמכשיר רפואי אוסף מפסיקים לזרום בכיוון אחד, והופך למשהו שהמטופלים יכולים לפקפק בו, לתקן וללמוד ממנו בזמן אמת.
---
Stay Ahead of AIGet the latest AI news, analysis, and breakthroughs — all in one place.
Read more AI news →
