להסתכל לדם בעיניים: בדרך לבדיקות דם ללא מחט

האופי הפולשני וחוסר הנגישות של בדיקות דם עדיין מהווים בעיה עולמית – אך ייתכן שבעתיד סרטון וידאו קצר של העין יספק את המידע הדרוש.

חוקרים מאוניברסיטת תל אביב פיתחו מערכת מבוססת על בינה מלאכותית שמסוגלת להעריך את רמות ההמוגלובין (החלבון שנושא את החמצן בדם) ואת מספר כדוריות הדם האדומות, באמצעות צילום קצר של כלי הדם בעין – ללא לקיחת דם או דקירת מחט.

המחקר נערך על ידי טמיר דניס, בוגר תואר שני, בשיתוף פעולה בין קבוצות המחקר של פרופ' חיים סוכובסקי מביה"ס לפיזיקה ולאסטרונומיה ע"ש ריימונד ובברלי סאקלר, ופרופ' ליאור וולף מביה"ס למדעי המחשב ובינה מלאכותית ע"ש בלווטניק, יחד עם חוקרים מהמרכז הרפואי שיבא.

תשובה צילומית לבעיה עולמית

צוות המחקר התמקד באנמיה ("מיעוט דם"), בעיה רפואית המשפיעה על כ־30% מאוכלוסיית העולם. מדובר במצב שבו רמת ההמוגלובין בדם נמוכה מהרגיל, ולכן נפגעת אספקת החמצן לרקמות הגוף.

לדברי טמיר:

"מה שהדליק אותי במחקר הזה מההתחלה היה התחושה שיש כאן פוטנציאל אמיתי להשפיע על חיים של אנשים, במיוחד במקומות שבהם התשתיות הרפואיות פחות זמינות."

החוקרים פיתחו טכנולוגיה בשם Video-to-Vessels ("מווידאו לכלי דם") שממירה סרטוני וידאו של כלי הדם הזעירים בלחמית העין המצולמים בהגדלה גבוהה, ויוצרת ייצוג דיגיטלי של כלי הדם וזרימת הדם.

טמיר מוסיף: "באזור הזה של העין לא רק רואים את כלי הדם, אלא במקרים מסוימים אפשר ממש לראות את זרימת הדם עצמה. זה הופך את הלחמית לאזור ייחודי ומסקרן מאוד למחקר."

במחקר השתתפו 224 נשים וגברים. במהלך המחקר נאספו סרטוני וידאו בני עשר שניות משתי העיניים של כלל המשתתפים והמשתתפות, לצד בדיקות דם רגילות.

המידע הוזן למערכת בינה מלאכותית שאומנה לזהות קשרים בין מאפייני זרימת הדם לבין רמות ההמוגלובין ומספר כדוריות הדם האדומות.

^{תהליך זיהוי קשרים בין צילום העין למדדי דם}

שילוב של פיזיקה, אופטיקה ובינה מלאכותית

המערכת זיהתה אנמיה בדיוק של 82.8%, והצליחה להעריך את המדדים באופן שהתאים היטב לתוצאות בדיקות הדם. בנוסף, החוקרים גילו כי דווקא כלי הדם הדקים ביותר סיפקו את המידע המדויק ביותר לחיזוי רמות ההמוגלובין.

לדברי פרופ' רוטנשטרייך:

"היכולת להפיק מידע על מצב הדם באמצעות צילום קצר של כלי הדם בעין בלבד ממחישה את הפוטנציאל העצום של שילוב בין פיזיקה, אופטיקה ובינה מלאכותית ברפואה."

במחקר מצוין כי הטכנולוגיה עשויה בעתיד לזרז ולהנגיש בדיקות מסוג זה, במיוחד באזורים עם גישה מוגבלת לשירותי הבריאות. 

צוות המחקר מעריך כי בעתיד ניתן יהיה לפתח את הטכנולוגיה למכשיר ידני קטן ונגיש, אשר ישמש ככלי סקר ראשוני במרפאות, ואפילו גם לשימוש אישי בבית.

עם זאת, החוקרים מדגישים כי מדובר בשלב ראשוני, ונדרשים מחקרים נוספים לפני שניתן יהיה להשתמש בטכנולוגיה בבתי חולים ובמרפאות. 

טמיר מסכם: "זהו מקור חדש של מידע פיזיולוגי, שבשילוב עם עיבוד תמונה ובינה מלאכותית עשוי בעתיד לשנות את חוויית הבדיקה והנגישות אליה לחלוטין. המחקר שלנו הוא צעד ראשון בכיוון הזה."