רשימת טכנולוגיות עמוקות המשליכות על הרפואה

המהפכה התעשייתית הרביעית

לפי קלאוס שוואב, מייסד ה – World Economic Forum  אנו מצויים בעיצומה של מהפכה תעשייתית רביעית. אם המהפכות התעשייתית הקודמות הביאו את מנוע הקיטור, החשמל, והטלה-קומוניציה, המהפכה הרביעית תמזג בין הפיסיקלי, הדיגיטלי והביולוגי. המשמעות היא שהטכנולוגיות הולכות ומטשטשות את הקווים בין העולמות, ובעתיד – את האנושיות שלנו. בהמשך הכתבה – רשימת טכנולוגיות עמוקות המשליכות על הרפואה, כחלק מהמימדים שעוברים מהפכה.

אני מביטה על השינוי ברפואה ובבריאות, כחלק מהמהפכה הרביעית. שינוי פרדיגמה אדיר מתרחש ברפואה, מקורו בהופעת הרפואה הדיגיטלית, ובמקביל בהיווצרותן של Deep Technologies, לדוגמה מציאות מדומה ורבודה, מהפכת הגנום האנושי, או צילום תלת מימד. הפיתוחים הטכנולוגיים בעל אחד מהתחומים, וכמובן השילובים וצירופים ביניהם, יוצרים מפץ של שינויים, עולם ממהר – שמחייב את כולנו ללמוד להאט. .

חיבורים בין הטכנולוגיות הללו הם אינסופיים, כל הללו יוצרים את טשטוש הגבולות בין הפיסיקלי לדיגיטלי לביולוגי, לדוגמה ראו בהמשך החברה שמקים היזם אילון מאסק.

הרשימה

  1. רובוטיקה
  2. הדפסת תלת מימד ביולוגית (של איברי גוף)
  3. ננו רפואה
  4. ביג דאטה ובינה מלאכותית (AI)
  5. מהפכת הגנום האנושי
  6. תאי גזע
  7. אינטרנט של הדברים
  8. מיקרוביום
  9. מציאות מדומה ורבודה
  10. בלוקצ’יין
  11. סייבורגים
  12. רפואה רגנרטיבית – הנדסת רקמות, רפואה תאית, גידול איברים
  13. יכולות נוספות: מטבולום, צילום שמאפשר ניתוח פרמטרים כימיים בדם ולחץ דם
  14. ענן וסיבר
  15. דיגיטל – רפואה דיגיטלית

כתבה זו היא השלישית בסדרת כתבות אסטרטגיות על המהפכה התעשייתית הרביעית, הפיכת הרפואה לדיגיטלית, וצונמי השינויים שהללו גורמות בבריאות ורפואה. אנו מצויים בעולם ממהר, בשינוי פרדיגמה מואצים, ולכן התמונה תזזיתית ומשתנה חדשות לבקרים. אשמח לשמוע על שינויים כאלה מכם:

בהמשך פירוט קצר על, וקישורים לקריאה נוספת, אנא עדכנו אותי בכל טכנולוגיה “עמוקה” חדשה

1.     רובוטיקה

כולל רחפנים, מכוניות אוטונומיות, וננו רובוטים. שימושי הרובוטים ברפואה הולכים ומתרבים, החל מניתוחים – דה ווינצ’י, רובוט עמוד שדרה, רובוט מנתח קרדיאלי ועוד, דרך רובוטי שינוע לאספקה, דרך רובוט מחליף אחות, רובוט טלה פרזנס שמסייע לרופא לטפל במטופליו מרחוק, רובוט מחטא סטרילי, רובוטי בית לטיפול בקשישים, ועוד.

2.     הדפסת תלת מימד ביולוגית (של איברי גוף)

הדפסת תלת מימד מתבצעת במדפסת מיוחדת המניחה שכבות דקות של חומר זו על זו. השימושים ברפואה כוללים יצירת מודלים ודגמים להדרכה והכנה לניתוח, יצירת אבזרים רפואיים ועוד. כיום נולד תחום חדש – הדפסת תלת מימד מחומר ביולוגי – ביופרינטינג. הטכניקה מסוגלת לבנות במדויק איברים שונים. הבסיס להצלחה נעוץ בעובדה שתאים מתחברים יחד באופן טבעי. שיכוב שלהם שכבה אחרי שכבה כשהתאים מצויים במיקום ה”נכון” ברמה המיקרואנטומית, וביניהם נעשה שימוש בדיו ביולוגי.

  • למאמר על דפסת איברים – ביו פרינטינג בתאי גזע ו”דיו ביולוגי”.

3.     ננורפואה

ננו-רפואה עוסקת ביישום רפואי של ננוטכנולוגיה. פיתוחי הננו-רפואה כבר משמשים בטיפול במחלת הסרטן, מחלות כליה, רפואת שיניים ועוד. שימושי הננו-רפואה נעים על כל הרצף – מאבחון, דרך טיפול וכמובן למניעה.

המדובר בשימוש בהתקנים המבוססים על חלקיקים זעירים בקנה מידה ננומטרי, המורכבים מחומרים סינתטיים וביולוגיים. בעתיד, התקנים אלו יהיו מסוגלים לזהות ולחדור ספציפית לתוך רקמות ותאים פגועים, לצלם אותם, לשחרר לתוכם תרופות או להשמיד אותם בעת הצורך, ואף להחליף תאים, רקמות ואיברים בגוף. דוגמה בכתבה  של ד”ר חמו על כדוריות דם אדומות מלאכותיות – רספירוציטים

4.     ביג דאטה ובינה מלאכותית – AI

מהפכת (כמויות) המידע הגיעה לרפואה. המדובר בסוגי מידע חדשים שלא שימשו ברפואה הישנה – מידע אינרנטי ומרשתות חברתיות, מידע אורכי הנאסף מ’לבישים’, מידע גנומי.

בינה מלאכותית עולה על מוח אנושי לעין ערוך בניתוח כמויות מידע. כך למשל בינה מלאכותית מפענחת תמונות של הדמיה (לדוגמה CT או MRI) סליידים של פתולוגיה, נגעי עור, רטינה, צילום נגעים בצוואר הרחם ועוד.

דוגמאות:

פרויקט האבחון האנושי, המבוסס על בינה מלאכותית וחכמת המונים של אנשי מקצוע – Human Diagnosis Project  במטרה לאפשר לכל אדם אבחנה

ווטסון, הבינה המלאכותית של של IBM שעומדת בבסיס חטיבת הבריאות החדשה שהחברה הקימה ב 2013. מבין ויודע שלושה דברים חשובים: שפה, סיבה ותוצאה (אבל בלי אגו וצורך לנצח בויכוח), יודע ללמוד. ווסטון יכול ללמוד הרבה, הרבה יותר מ 24/7. כך למשל רופא שרוצה לשמור על המומחיות הצרה שלו צריך להקדיש 29 שעות ביום לקריאת המאמרים החדשים  (נכון לקצב פרסומים של עשרת אלפים מאמרים בשנה. בתחום הסכרת פורסמו בשנת 2016 42,000 מאמרים מדעיים…). ווטסון קורא מאות מיליוני דפים בשניות בודדות.

הבינה המלאכותית שברופא הדיגיטלי של בבילון,

שלא לדבר על אמזון אקו או גוגל הום – בינה מלאכותית ביתית של שתי המתחרות ראש בראש, םגם מיקרוסופט נכנסת כמובן. כבר מפותחות עליהן אפליקציות בריאות.

  • כתבה שלי על מהפכת הדטה ברפואה ב – 7 מימדים
  • ראיון של רוני לינדר גנץ בגלובס עם פרופ רן בליצר מנהל מכון כללית למחקר “האיש שיודע במה נהיה חולים עוד 5 שנים”
  • מאמר באנגלית על שימושי בינה מלאכותית באנגלית של ד”ר ברטלן
  • מאמר בדמרקר על שימושי ביג דטה ברפואה
  • האם מחשבים יחליפו רופאים רדויולגים – מאמר ב Med-Scape

5.     מהפכת הגנום האנושי –   DNA

הדנ”א – DNA הוא התוכנה האנושית – מערכת המידע הביולוגית שעליה מושתתת הבריאה כולה. מהפכת הגנום החלה בעקבות פרויקט הגנום האנושי כוללת מספר תתי מהפכות, למשל:

  • ריצוף דנא – DNA Sequencing
  • עריכת דנא באמצעות CRISPER- cas 9,

Gene Editing in Human Embryos Leaps Forward—Here’s the Science

  • חיים סינטטיים: ייצור (סינתזה) של דנא, חיידק מעשה ידי אדם שמסוגל להתרבות כבר יש, ושוחררה הצהרה על הכוונה ליצר דנא של אדם שלם במעבדה
  • ירידה דרמטית במחירי ריצוף הדנ”א, למטה מ 1000$ נכון לתחילת 2017, המגמה נמשכת, מה שגורם להכרזה על הכוונה לרצף את הדנא של כלל בני האדם
  • אכסון מידע על גבי דנא

6.     תאי גזע

תאי גזע הם תאים שעדיין לא עברו תהליכי התמיינות, למשל בדומה לתאים העובריים שיכולים להתמיין ולהפוך לתאים ספציפיים לרקמות שונות – כבד כליה עצם וכו, או להמשיך ולהתחלק כתאי גזע.

תאי גזע מסווגים בהתאם ליכולת ההתמיינות שלהם. יש תאי גזע שיכולים להתמיין לכל תא בגוף (פלוריפוטנטיים) ויש כאלה היכולים להתמיין רק למספר מצומצם של סוגי תאים. לאחר לידה פעמים רבות אוספים את הדם הטבורי על מנת לשמור בהקפאה את תא הגזע המצויים בו בריכוז גבוה. מהפכת תאי הגזע החלה כאשר פותחו דרכים לקחת תאים רגילים – למשל מן העור, ולהפוך אותם חזרה מתאים ממוינים.

תאי הגזע משמשים למשל בהשתלת מח עצם בריפוי מחלות שונות, וכיום מצויים במחקר באלצהיימר פרקינסון ואף להצמחת איברים לצרכי השתלה.

7.     אינטרנט של הדברים – IOT Internet of Things –

  • קרוי גם Internet of Health Things IoHT
  • או Internet Of Patient
  • כולל כמובן את מהפכת הלבישים

בעיקרון כל אובייקט פיזי יכול לשלוח מידע אותו הוא קולט באמצעות חיישנים. המידע נשלח לאינטרנט או לכל נקודת איסוף. כך ניתן לשלוט על המוצר הפיזי מרחוק.

ההערכות הן שכיום יש כבר 12 מיליארד חפצי סייבר פיזייים ושעוד 5 שנים יהיו כ- 50 מיליארד. הערכה אחרת היא שעד שנת 2020 200 מיליארד חפצים יהיו מחוברים באמצעות חיישנים לאינטרנט של הדברים, וכל אדם יחזיק בממוצע 6.3 חפצים מקושרים. הרלבנטיות לבריאות ורפואה, באמצעות לבישים המאפשרים מדידת סימנים חיוניים כגון דופק, חום, לחץ דם, ריווי חמצן, ובשלבי פיתוח מצויים ‘עור מלאכותי’ או עדשות מגע חכמות, ואפילו ‘בליעים’ – שינתרו אותנו מבפנים – הם אינסופיים.

8.     מיקרוביום – מערך החיידקים בתוכנו, וה DNA שלו

המיקרוביום –שמתרבות העדויות להשפעתו על מצבים כגון דיכאון והשמנה, ומהווה אחד מתחומי המחקר הצומחים ביום; מיקרוביום -כתבה של ד”ר חמו

9.     מציאות מדומה ורבודה

מציאות מדומה, באנגלית Virtual reality – VR  היא דימוי מלא ככל האפשר של סביבה באמצעות מחשב. המחשב או הנייד מאפשרים אשליה למשתמש שהוא נמצא בחלל אחר, החל ממחזור הדם או המוח וכלה בחלל החיצון. למציאות מדומה יישומים שנבדקו במניעת נפילות טיפול בפוביות, בכאב, ובתסמונת פוסט טראומטית  – PTSD בצד חשיבות בהכשרת רופאים ומקצועות רפואה.

מציאות רבודה היא שיכוב של מידע על פני מציאות קיימת, ומצוי בתחילת פיתוחים לשימוש רפואי למשל עבור רופא – שיוכל לראות את החולה ובה בעת להביט על נתוניו, או עברו מטופלים בעשות מגע של גוגל המנתרות רמת סוכר, וגם יכולות להטיל על שדה הראיה נתונים ומסכים לבחירת המשתמש.

  • למצגת על השלכות מציאות מדומה על הרפואה

10. בלוקצ’יין –

לאור הדימיון בין מידע רפואי למידע פיננסי הבלוקצ’יין צפוי פותח דלתות חדשות גם בנושא מידע רפואי.

11. סיבורגים – כשהאינטרנט יקבל גוף או להפך

סייבורגים – שילובי אדם מכונה;  הם החזון של אילון מאסט, והוא לא היחיד.  מאסק, מייסד חברות ענק כמו פייפאל וטסלה, גאון ויזם סדרתי, מקים סטארט-אפ נוסף בשם  Neuralink, שיחבר את המוח האנושי עם האינטרט ובינה מלאכותית.

מאסק מתבסס על טכנולוגיה שמכונה Neural Lace, המאפשרת להשתיל במוח אלקטרודות זעירות שיוכלו לשמש בעתיד להורדת ואף להעלאת מחשבות. האלקטרודות הזעירות שיושתלו במוח האנושי, יוכלו בעתיד לחבר מיליון תאי עצב לרשת תקשורת בענן. בכך מאסק מתכוון ליצר קפיצה אבולוציונית למרחב תקשורת חדש, ובמקביל לייתר את הדבר המהותי ביותר שהבדיל בעשרות אלפי השנים האחרונות בין בני אדם לחיות: התקשורת בדיבור ובכתב. הטכנולוגיה תאפשר לאנשים לתקשר באמצעות מחשבה בלבד בלי שיהיו באותו חדר, כך שיוכלו לשתף זה את זה במחשבות, רעיונות ואפילו תמונות וצלילים.

במקביל מאסק מכוון ליצור בדרך זו הגנה לבני אדם מפני בינה מלאכותית שתנסה להשמיד את האנושות, איום שממנו מאסק חושש במיוחד. בציוץ הנוסף מאסק שחרר קישור לפוסט שחשף עוד פרטים: המשימה: הצלת האנושות מפני סכנת הבינה המלאכותית[ לתפיסת מאסק. לציין שריי קורצוייל לעומתו רואה בבינה המלאכותית רק עוד שלב באבולוציה, וחושב כי בסוף, אחרי הסינגולריות, “נרווה את היקום בחוכמתנו”.

התכנון שלהם הוא להתחיל בניסויים לטיפול באנשים עם פגיעות מוחיות. “השימוש הראשון יהיה תיקון פגיעות ראש שקרו כתוצאה משבץ או סרטן”, אומר מאסק. “הטכנולוגיה תוכל לסייע לאנשים שסובלים מפגיעות גפיים ולא יכולים ללכת, או לאנשים מבוגרים שמתחילים לסבול מבעיות זיכרון. אני מעריך שנוכל להיות שם בעוד ארבע שנים”.

מאסק כבר גייס כ – 40 איש, חלקם המוחות המובילים בעולם. לכתבה על סייבורגים

12. רפואה רגנרטיבית – הנדסת רקמות, רפואה תאית, גידול איברים

13. ענן וסיבר

14. יכולות נוספות: מטבולום, צילום שמאפשר ניתוח פרמטרים כימיים בדם ולחץ דם

15. דיגיטל – רפואה דיגיטלית

חלק גדול מהטכנולוגיות הן בתחילת דרכן, אבל המנוע שכבר טס קדימה בשינוי הוא הפיכת הרפואה לדיגיטלית, המדובר בתהליך שאנו כבר נמצאים עמוק בתוכו. הדיגיטליזציה של הרפואה מביאה בעקבותיה דמוקרטיזציה  של הרפואה

למנוע הזה חוברים בפיתוחים שונים בינה מלאכותית, באינספור חברות וסטארטאפים. חיבור לאינטרנט של הדברים מאפשר לנו להשתמש בלבישים דוגמת שעון למדוד באופן קבוע פרמטרים פזיולוגים חשובים, וכל הלאה.

לסיכום: הרפואה הדיגיטלית מחברת את הללו לכף היד – בסמארטפון. ניתן לחבר אליו גם מכשור רפואי, רפואה בכף היד של כל אחד. המהפכה התעשייתית הרביעית מביאה שינויי פרדיגמה ברפואה:

איתכם ובשבילכם

ד”ר מיכל חמו לוטם

אוגוסט 2017

קריאה נוספת בתחום

  • ד”ר אריק טופול, מאמר קצר – 10 הטכנולוגיות הרפואיות של 2015, אנגלית
  • ד”ר אריק טופול, למאמר  קצר – 10 הטכנולוגיות של 2016, אנגלית
  • ד”ר Bertalan Tesco,למאמר  – 20 הטכנולוגיות של 2016, אנגלית
  • כתבת סקירה של איתן אבריאל במרקר. 18.1.17, לא ספציפי לרפואה
0 תגובות

השאירו תגובה

Want to join the discussion?
Feel free to contribute!

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *