כלי בינה מלאכותית חדש שמנתח סרטוני חיוך הצליח לאבחן פרקינסון בדיוק כולל של 87.9% – כך עולה ממחקר שפורסם לאחרונה בכתב העת היוקרתי New England Journal of Medicine. המודל פותח על בסיס מאגר הווידאו הגדול ביותר שנאסף עד כה של הבעות פנים, וכלל 1,452 משתתפים, מתוכם 300 אובחנו עם פרקינסון, ועוד קרוב ל-100 משתתפים שהיו בעלי תסמינים המחשידים לפרקינסון לפי דיווח עצמי שלהם.
המודל הצליח לזהות מאפייני ירידה בתנועתיות שרירי הפנים – תסמין אופייני למחלה – גם באוכלוסיות מגוונות מצפון אמריקה ומבנגלדש, והבחין בין אנשים החולים בפרקינסון לבין אלה שאינם לוקים במחלה, על סמך ניתוח של הבעות חיוך בלבד.
2 צפייה בגלריה
ד"ר קסטנבאום: "השימוש בסרטונים של הבעות פנים, ככלי סקר ראשוני, מהווה פריצת דרך אמיתית"
(צילום: Shuttersotck)
לדברי ד"ר מאיר קסטנבאום, סגן מנהל המחלקה הנוירולוגית ומנהל מרפאת פרקינסון והפרעות תנועה בבית החולים מאיר ויועץ לעמותת פרקינסון בישראל, מדובר במחלה ניוונית נוירולוגית ששכיחותה עולה עם הגיל: "בישראל יותר מ-30 אלף אנשים מאובחנים עם פרקינסון, ובגיל 80 מדובר בכ-2% מהאוכלוסייה. התסמינים מגוונים וכוללים רעד, נוקשות, איטיות, ירידה בהבעות פנים והפרעות בהליכה, אך גם תסמינים לא-תנועתיים כמו שינויים קוגניטיביים, הפרעות במצב הרוח, שינה, חרדה, בעיות שליטה בסוגרים ועצירות".
היפומימיה: ירידה בהבעות פנים
הפלטפורמה שפיתחו החוקרים אפשרה למשתתפים להקליט בביתם או במרפאה הבעות פנים פשוטות – כמו חיוך, גועל והפתעה. באמצעות למידת מכונה, הומרו הבעות אלו לנתוני תנועה (action units) כדי למדוד תופעה הקרויה "היפומימיה" – ירידה בהבעות פנים, שהיא תסמין שכיח במחלת פרקינסון.
ד"ר מאיר קסטנבאום צילום: פרטי"האבחון הרפואי כיום מבוסס על אנמנזה ובדיקה נוירולוגית", מסביר ד"ר קסטנבאום. "לרוב, במפגש עם המטופל נאספים תסמינים אופייניים, כמו רעד, איטיות ונוקשות. קיימות בדיקות עזר כגון MRI, CT או מיפוי מוח מסוג f-DOPA PET CT, המסייעות לאשש את ניוון תאי העצב המכילים דופאמין – שמהווים את שורש התסמינים התנועתיים. עם זאת, אפילו כשמדובר במומחים, הדיוק האבחוני הקליני עומד על לא יותר מ-85%, ואין כיום סמן ביולוגי חד-משמעי לאבחון ודאי של המחלה. אבחנה מוחלטת ניתנת רק בבדיקה פתולוגית לאחר המוות, בבחינת שקיעה של חלבון בשם אלפא-סינוקלאין".
2 צפייה בגלריה
תסמיני פרקינסון כוללים רעד, נוקשות, איטיות, ירידה בהבעות פנים והפרעות בהליכה
(צילום: shutterstock)
90 אלף מאובחנים בשנה בארה"ב
קרן פרקינסון מעריכה שכ-90 אלף בני אדם יאובחנו השנה עם פרקינסון בארה"ב, והמספר הכולל צפוי להגיע ל-1.2 מיליון עד שנת 2030. במקביל, זמינות נמוכה של רופאים מומחים ובדיקות נוירולוגיות באזורים כפריים או מוחלשים מעכבת אבחון – ובכך גם את תחילת הטיפול.
"שילוב תסמינים מגוונים וזמינות ירודה של רופאים בתחום עלול לגרום לעיכוב באבחון ובתחילת הטיפול, ולפגוע באיכות החיים של המטופלים", מדגיש ד"ר קסטנבאום. "שימוש בכלים טכנולוגיים חדשים, ובפרט כאלה המבוססים על בינה מלאכותית, יכול להוות אמצעי עזר יעיל במיוחד לאבחון מוקדם של חולים, גם כאשר אין גישה מיידית למומחה".
ד"ר קסטנבאום: "השימוש בסרטונים של הבעות פנים, ככלי סקר ראשוני, מהווה פריצת דרך אמיתית. מדובר באמצעי זמין, פשוט וזול שיכול לסייע בזיהוי אנשים שזקוקים לאבחון מלא. בעתיד הקרוב צפויים להתפרסם מחקרים נוספים שישפיעו על האופן שבו נאבחן ונטפל במחלת פרקינסון, ואולי אף יביאו למהפכה של ממש"
מה נמצא במחקר?
המודל שנבדק עבר אימון על סמך גיוס רחב של משתתפים מצפון אמריקה ומקבוצת סיכון בבנגלדש. בבדיקות הצלבות פנימיות התקבל דיוק של 87.9%, רגישות של 76.8% וספציפיות של 91.4%. במבחני תיקוף חיצוניים התקבלו תוצאות של 80.3% דיוק באוכלוסייה קלינית אמריקנית ו-85.3% בקבוצה הבנגלדשית. ערך הניבוי השלילי נשמר מעל 92% בכל הקבוצות, אך ערך הניבוי החיובי ירד ל-35.7% בבנגלדש – תוצאה שממחישה את חשיבות התאמת המודל למאפייני אוכלוסיות שונות.
החוקרים הדגישו כי לא נמצאו הבדלים מובהקים בין קבוצות לפי מין או אתניות, אם כי נרשמה רמת דיוק מעט גבוהה יותר אצל נשים בבנגלדש. לדבריהם, ההוגנות של הכלי והדיוק הגלובלי שלו הם קריטיים לפיתוח יישומים קליניים נרחבים בבינה מלאכותית.
"פריצת דרך אמיתית"
ד"ר קסטנבאום מוסיף כי הפיתוח החדש מצטרף למגוון כלים נוספים בתחום: "בשנים האחרונות פורסמו טכנולוגיות נוספות המבוססות על בינה מלאכותית, שכוללות ניתוח הקלטות קול לזיהוי שינויים בדיבור, חיישני תנועה הנלבשים על הגוף לזיהוי רעד ונוקשות, כלי AI לפענוח MRI ו-PET CT, ניתוח כתב יד, ושאלונים קליניים. רובם עדיין בשלב מחקרי, אבל חיישני תנועה לבישים כבר משמשים בפועל את הצוות הרפואי בהחלטות טיפוליות".
השלבים הבאים במחקר כוללים ניסויים באוכלוסיות רחבות יותר, שיפור המודל וייעול התהליך לזיהוי מדויק עוד יותר. קוד העיבוד זמין בקוד פתוח ב־GitHub, אך הסרטונים עצמם מוגנים תחת חוקי פרטיות אמריקניים (HIPAA), כך שניתן להשתמש רק בתכונות הפנים שהופקו מהם.
"השימוש בסרטונים של הבעות פנים, ככלי סקר ראשוני, מהווה פריצת דרך אמיתית", מסכם ד"ר קסטנבאום. "מדובר באמצעי זמין, פשוט וזול שיכול לסייע בזיהוי אנשים שזקוקים לאבחון מלא – בעיקר באזורים שאין בהם נוירולוג מומחה. בעתיד הקרוב צפויים להתפרסם מחקרים נוספים שישפיעו על האופן שבו נאבחן ונטפל במחלת פרקינסון, ואולי אף יביאו למהפכה של ממש".
