מסע בכלי הדם

מיקרו מצלמה חדשנית מציעה פיתרון ייחודי לצילום פנימי של כלי הדם, לאבחון וטיפול במחלות. הטכנולוגיה שעשויה להציל חיים רבים

מחלות כלי הדם הן הגורם הראשון בחשיבותו לתמותה בגילים 40 עד 60 בארצות המפותחות, בעיקר כתוצאה מחסימת עורקים ומיצירת סחיפים. כולכם שמעתם על כולסטרול "טוב" וכולסטרול "רע", על סכנות העישון ועל יתרונות היין האדום, על אכילת דגים והימנעות מאכילת בשר אדום, וכל שאר העצות שנותנים המומחים כדי להקטין את הסכנות של אורח חיים נהנתני. המישקעים שחוסמים את העורקים ומיצבורי השומנים שיוצרים את הסחיפים ניתנים להדמיה במכשירי רנטגן ובאולטרה-סאונד, אך טוב יותר לתת מבט מבפנים ולראות את הבעיה עין בעין. לשם כך פיתחו המהנדסים מכשיר שנקרא אנדוסקופ, כבל דק וגמיש הכולל כ-3,000 סיבים אופטיים, שבקצהו האחד עדשה זעירה ובקצה השני מעין משקפת ומקור אור וידית המאפשרת ניווט מרחוק. את הכבל מחדירים לעורק עבה (למשל בירך), ודוחפים בעדינות לכיוון האזור החשוד בסתימה או בדלקת, תוך שימוש בשיקוף רנטגן כדי לעקוב אחר מסלולו בעורקים הגדולים. נשמע מסוכן, וזה באמת מסוכן, אך קרדיולוגים טובים יודעים לעשות את העבודה בביטחון ובמיומנות מרשימה. הכבל דק דיו כדי לא לחסום את זרימת הדם אך בכל זאת השיטה מוגבלת לכלי הדם הגדולים בלבד, שקוטרם כסנטימטר ויותר. 3,000 הסיבים האופטיים מספקים לרופא, שמצמיד עין לקצה אחד כדי לראות את האור שמגיע מהקצה השני, אבחנה של 3,000 פיקסלים בלבד, לא הרבה במושגים שאנו מכירים מטכנולוגיות ספריות.

חברת סטארט-אפ ישראלית בשם CByond יצאה לתקוף את הבעיה הרפואית תוך שימוש במיקרו-אלקטרוניקה. היא בנתה ראש צילום זעיר בקוטר 5 מ"מ ובאורך 2 ס"מ בערך, שכולל מצלמת צבע וידאו מיניאטורית עם אבחנת 320x240 פיקסלים, פנס שמקבל את האור מהסיב האופטי, עדשה, משדר ועוד רכיבים שפחות חשובים להבנת עקרון העבודה. את המצלמה מציבים בקצה של אנדוסקופ או קטטר ומחדירים לרשת כלי הדם בשיטה המקובלת. האור שמאפשר לצלם את דפנות העורקים והוורידים מבפנים, מגיע דרך סיב אופטי, מוחזר מהסביבה וממוקד על ידי העדשה על ה-CCD הזעיר. כדי למנוע סינוור מהאור המוחזר מתאי הדם, שממשיך לזרום מסביב למצלמה, משתמשים באור מקוטב. האור המוחזר מהכדוריות אינו מקוטב וכך אפשר לסנן אותו בכניסה למצלמה. המצלמה מקבלת את אספקת החשמל ומשדרת את התמונות בחוטי נחושת הכלולים באנדוסקופ.

האנדוסקופ הדיגיטלי של CByond התחיל את שלב הניסויים בבעלי חיים, שלב שימשך כשנה וחצי לפני שיתקבלו האישורים לניסויים בבני-אדם. בשלב זה מרבית האחריות היא בידי הרופאים והביולוגים, שצריכים להוכיח את הבטיחות והשימושיות של הטכנולוגיה. המהנדסים, בינתיים, כבר עובדים על הדור השני, עם אבחנה משופרת וממדים מוקטנים. המטרה היא להוריד את הקוטר ל-1.5 מ"מ, על מנת להיכנס לכלי דם קטנים יותר. בעתיד הרחוק מצלמות זעירות תצוידנה ברכיבי MEMS (מערכות מיקרו-אלקטרו-מכניות) שיאפשרו ניווט עצמאי בכלי הדם, ללא הקטטר הנורא שנדרש היום כדי לדחוף את המצלמה לאתר החשוד. ובמקום חוטי נחושת, משדר אלחוטי יעביר את התמונה לאנטנה מחוץ לגוף הנבדק. החלק הזה עדיין רחוק ממימוש וידרשו שנים רבות כדי לשכנע את ה-FDA כי הטכנולוגיה בטוחה, אך ראשים טלוויזיוניים לאנדוסקופים יכנסו לשימוש רפואי שגרתי בעוד כשלוש שנים.