עלתה על הרדאר

בתחילת מגפת הקורונה, יצאה פרופ' יונינה אלדר עם קול קורא לא שגרתי. היא הזמינה רופאים ברחבי הארץ להצטרף אליה לסיעור מוחות בזום כדי לזהות את הצרכים הכי דחופים של מערכת הבריאות הנמצאת בעומס יתר. "הרגשתי תסכול מזה שבעיצומו של משבר בריאות, אנחנו כאילו עומדים מנגד ולא עושים דבר", היא נזכרת.

אחת הבעיות שהעלו הרופאים באותו סיעור מוחות הייתה החשש שלהם להפיץ את המחלה במגע עם חולים מאושפזים. "החשש הזה התאים מאוד למטרות המחקר שלי", אומרת פרופ' אלדר. "מזמן הטריד אותי שבכל הקשור לחידושים טכנולוגיים, עולם הבריאות נשאר מאחור לעומת תחומים כמו תקשורת או בידור. אנחנו מזמן יכולים לדבר בטלפון או לשחק במחשב עם אנשים במקומות מרוחקים וללא הזדקקות למגע יד אדם, אך הסטנדרט ברפואה הוא עדיין בדיקה ידנית באמצעות סטטוסקופ, כמו לפני מאה שנה".

פרופ' אלדר בדיוק הצטרפה אז לסגל המחלקה למדעי המחשב ומתמטיקה שימושית של מכון ויצמן למדע והקימה מעבדה המפתחת טכנולוגיות חדשות לעיבוד אותות ומידע בתחומים רבים, כולל רפואה. יחד עם קבוצת המחקר שלה, היא החליטה לפתח דרך לנטר את הבריאות של אנשים מרחוק בעזרת טכנולוגיה חדשה לגמרי בזירה זו: מכ"ם.

מערכות מכ"ם מוכרות לנו בעיקר משימושים צבאיים כגון זיהוי מטוסים או אוניות, אך יש להן גם שימושים רבים מאוד באזרחות, למשל בעולמות הרכב. מערכות אלה מגלות ועוקבות אחר עצמים על-ידי שידור גלים אלקטרומגנטיים ופיענוח השינויים המתרחשים בגלים אלה לאחר שפגעו בעצם הנבדק. פרופ' אלדר עבדה עם מערכות מכ"ם מאז תחילת הקריירה המדעית שלה, למשל בפיתוח אמצעי הגנה או ביישומים למכוניות אוטונומיות. היא מסבירה: "מכ"מים הם קטנים, לא יקרים ונוחים לשימוש, והם פולטים גלים שאינם מסוכנים לבני-אדם. ניתן להשתמש בהם, למשל, כדי לספור את מספר האנשים בחדר או לוודא שלא השאירו תינוק באוטו. לכן חשבתי: למה שלא נשתמש במכ"ם לניטור חולים מרחוק?"

""להבדיל מעולמות התקשורת והבידור, הסטנדרט ברפואה הוא עדיין בדיקה ידנית באמצעות סטטוסקופ, כמו לפני מאה שנה"

כחמש שנים מאוחר יותר, מעבדתה מציגה את BRAHMS, ראשי תיבות באנגלית של Bio-Radar Health Monitoring System – מערכת המיועדת לניטור מתמשך מרחוק של סימנים רפואיים חיוניים. המערכת שפותחה כבר מאפשרת מדידה מרחוק של שני סימנים חיוניים קלאסיים: קצב פעימות הלב (דופק) וקצב הנשימה. בנוסף, ביכולתה להעריך את תפקוד הריאה, ובכך לסייע באבחון ובטיפול בהפרעות נשימה. בעתיד יתווספו ככל הנראה מדדים נוספים, כולל לחץ דם וניטור דפוסי נשימה, במיוחד לגילוי דום נשימה בשינה.

BRAHMS עוקבת אחר תנועות חזה זעירות ומפרשת אותן באמצעות אלגוריתם מתוחכם שפותח על-ידי קבוצתה של פרופ' אלדר. המדענים כבר הראו שהמערכת יכולה לנטר כמה אנשים בו-בזמן, גם בסביבה עמוסה ורועשת. היא מזהה את האנשים בחדר, מודדת את הסימנים החיוניים שלהם ללא מגע ושולחת את המדידות לצג המחשב. אם זוהתה מצוקה כלשהי בחדר, המערכת יכולה להתריע על כך בפני הצוות המטפל.

כאשר תפותח לשימוש מסחרי, ניתן יהיה להתקין את BRAHMS בחדרי מיון או ביחידות טיפול נמרץ, או בכל חלל שבו נדרשים לנטר מספר אנשים במקביל, למשל בבתי אבות או בחדרי התאוששות אחרי ניתוח. פרופ' אלדר ועמיתיה מייעדים את BRAHMS גם לניטור ילדים מאושפזים, שהם לעתים חסרי מנוחה ולא אוהבים להיות מחוברים למכשירים. ניטור ללא מגע לא רק יפחית את סכנת ההידבקות במחלות, הוא גם יבטל את אי הנוחות של החולים ואת העיסוק בחיבורים שעלולים להסתבך או להתנתק. כ-40% מהחולים ביחידות טיפול נמרץ חווים כיום גירויי עור, ניתוקי חיבורים או סיבוכים אחרים הקשורים למכשירי ניטור.

פרופ' אלדר מסבירה שקבוצת המחקר שלה פיתחה את BRAHMS באמצעות הנדסת מערכות, כלומר, גישה המשלבת מנעד תכנוני רחב – מפיתוח אלגוריתם מתקדם ועד לבניית חומרה המאפשרת איסוף נתונים מיטבי. "שילבנו הנדסה, מתמטיקה ופיזיקה – עד לרמה של נוסחאות פיזיקליות המתארות את תנועת הגלים והעברת המידע באותות – והצבנו לעצמנו לפתור בעיה קלינית אמיתית, וזה מה שאפשר את הפיתוח", היא אומרת.

קבוצת הפיתוח כללה חוקרים ומהנדסים בעלי רקע מגוון. את המחקר הוביל הדוקטורנט יונתן עדר והשתתפו גם לודה ניסנביץ', מומחית לפיתוח אלגוריתמים, המהנדסים שלומי סברייגו ומשה נמר, והמנהלת הקלינית של המעבדה, ד"ר עדי וגרהוף.