מחקר חדש שפורסם ברפואת תקשורת Nature בהובלת חוקרי Neurosurgery Sima Mofakham, PhD וצ'אק מיקל, MD, מבית הספר לרפואה ברנסנס (RSOM) באוניברסיטת סטוני ברוק, מספק לקלינאים על נתונים על תודעה של חולים לאחר פגיעה מוחית (TBI) העשוי לסלול את הדרך לטיפוח חולים יותר.
בכל שנה מתויגים אלפי חולים שנפגעו במוח כ"לא מגיבים "בבתי חולים ברחבי ארצות הברית. עם זאת, מחקר חדש מגלה כי עד רבע מהאנשים הללו עשויים להיות מודעים אך פשוט לא מסוגלים להראות זאת. ניתוק זה, המכונה דיסוציאציה מוטורית קוגניטיבית (CMD), מייצג את אחד הכתמים העיוורים האבחוניים הדחופים ביותר בנוירולוגיה ובטיפול ביקורתי.
כדי לטפל בבעיה זו, ד"ר. Mofakham and Mikell פיתחו כלי בינה מלאכותית ראשונה מסוגה (AI) בשם Seeme, המגלה סימנים של תודעה סמויה על ידי ניתוח תנועות פנים מיקרוסקופיות בלתי נראות לעין בלתי מזוינת. הממצאים שלהם מראים כי Seeme יכול לזהות סימני מודעות ארבעה עד שמונה ימים מוקדם יותר מאשר בחינות קליניות מסורתיות.
העבודה עוסקת ישירות בדילמה המרכזית המתוארת במחקר ציון דרך 2024 ב כתב העת לרפואה של ניו אינגלנד על ידי Bodien et al., שמצאו כי 15 עד 25 אחוז מהמטופלים שאובחנו כלא מגיבים ביחידה לטיפול נמרץ (ICU) עשויים לשמור על תפקוד מוחי ברמה גבוהה, אך בדיקות מיטה סטנדרטיות אינן רגישות מספיק כדי לאתר אותה. אבחון שגוי זה מעכב טיפול ושיקום עבור חולים שעלולים להתאושש אחרת.
פיתחנו את Seeme למלא את הפער בין מה שהמטופלים יכולים לעשות לבין מה שהקלינאים יכולים לצפות בהם. רק בגלל שמישהו לא יכול להזיז את הגפיים שלו או לדבר לא אומר שהוא לא מודע. הכלי שלנו חושף את המאמצים הגופניים הנסתרים של המטופלים להראות שהם מודעים. "
ד"ר סימה מופקהאם, מחבר הבכיר של המחקר, פרופסור חבר וסגן יו"ר המחקר של המחלקה לנוירוכירורגיה, ועוזר פרופסור במחלקה להנדסת חשמל ומחשבים
במחקר קליני שנערך על 37 חולים עם פגיעה מוחית חריפה ותרדמת, סיינט השתמשו בווידיאו ברזולוציה גבוהה ובראיית מחשב כדי למדוד תגובות פנים לא רצוניות לפקודות מילוליות כמו "פקחו את העיניים" או "להראות לי חיוך". התגובות העדינות הללו, בדרך כלל בלתי ניתנות לגילוי על ידי רופאים או אחיות, נרשמו ונותחו באמצעות למידת מכונה.
ברוב קבוצת המטופלים הזו, Seeme זיהה תנועה תכליתית עד ארבעה ימים לפני שצוות הטיפול הקליני הכיר בתנועות גופניות מצד החולים.
"עבודה מסוג זה מראה את עתיד הרפואה טמון בצומת תחומים, כאשר אנו מתחילים לראות יישומים נוספים של AI והנדסה ברפואה. בגישה כזו אנו שואפים להפוך נתונים מורכבים לכלים שיכולים לעזור לרופאים לקבל החלטות מהירות וטובות יותר עבור מטופלים כאשר כל שעה נחשבת," ד"ר מופקהאם מדגיש.
בנוסף, המטופלים מהמחקר עם תגובות מוקדמות של Seemeated Seele היו בעלות סיכוי גבוה יותר להחזיר את התודעה ולהראות תוצאות תפקודיות טובות יותר עם השחרור.
כלי AI לעתיד הטיפול הקליני ב- TBI
"זה לא רק כלי אבחון חדש, זה סמן פרוגנוסטי פוטנציאלי", אומר ד"ר מיקל, נוירוכירגון, חוקר משותף, ופרופסור חבר קליני וסגן יו"ר המחלקה לנוירוכירגריה.
"משפחות שואלות אותנו לעתים קרובות כמה זמן ייקח לאדם אהוב להתעורר, או אם הם אי פעם יעשו. מחקר זה עוזר לנו לענות על שאלות אלה בביטחון רב יותר, מבוסס על נתונים, ולא רק בניסיון או אינסטינקט", מסביר ד"ר מיקל, "אנו יכולים להשתמש במידע זה כדי להתאים אישית את הטיפול, משפחות מדריך ומיטב מאמצי השיקום."
המחברים מציעים גם כי ההשלכות האתיות הן עמוקות על חולי TBI והחלמה. אבחון מוטעה של מצבים לא מגיבים יכול להוביל לנסיגה בלתי הולמת של טיפול, גישה מוגבלת לשיבוץ עצבי וחמצת חלונות לטיפול.
Bodien et al. המחקר הדגיש את הצורך הדחוף בכלים אובייקטיביים לאיתור CMD ליד המיטה, כלים שאינם דורשים הדמיה יקרה או נהלים פולשניים. Seeme הוא פיתרון אחד מכיוון שהוא לא פולשני, לא יקר וניתן להרחבה, על פי DRS. Mofakham and Mikell. המערכת דורשת רק מצלמה ותוכנת קוד פתוח, מה שהופך אותה בר-קיימא אפילו בבתי חולים מוגבלים במשאבים וב- ICUs.
כאשר Seeme מתקדם לעבר ניסויים קליניים גדולים יותר ואישור רגולטורי פוטנציאלי, צוות המחקר רואה את שילוב הכלי בתרגול סטנדרטי לטיפול נמרץ, תוך שילובו עם EEG וזרמי נתונים אחרים ליצירת פלטפורמת ניטור תודעה רב-מודאלית. הם גם מאמינים כי סימטה עומדת כדוגמה עוצמתית לאופן שבו AI יכול להחזיר לעצמאות לחולים בכך שהוא נותן להם לדבר ללא מילים.
העבודה לשני המחקרים מומנה על ידי מענקי זרעים מוסדיים מרובים התומכים בשיתוף פעולה מתמשך בין מחלקות הנוירוכירורגיה להנדסת חשמל ומחשבים באוניברסיטת סטוני ברוק.
למידע נוסף על המחקר הרחב יותר במדעי המוח שנערכו על התודעה ב- RSOM, עיין בקישור זה למעבדת Mofakham Mikell.
