סיקור מקיף

סורק MRI ביתי עשוי לחולל מהפכה ברפואה

בעוד עשר שנים, ייתכן שאפשר למצוא אמבולנסים – או בתי-חולים על גלגלים – שיוכלו להגיע לאירועים רבי-נפגעים ולספק לרופא בשטח תמונה תלת-ממדית ברורה של כל פצוע. רופאים לא יצטרכו יותר לתהות בחשש האם הפצוע סובל מפציעות פנימיות שאינן גלויות לעין וכמובן גילוי מוקדם של סרטן

כיצד פועלים MRI קונבנציונלי (משמאל) והמכשיר הביתי (מימין)
כיצד פועלים MRI קונבנציונלי (משמאל) והמכשיר הביתי (מימין)

כשג’וזף ביילי התחיל לאבד משקל, הוא חשב שמדובר בהתפתחות מבורכת. מי לא רוצה להרזות בלי מאמץ? אבל הוא התחיל לסבול גם מכאבי גב ומקשיי נשימה, ואשתו הבהירה לו שמשהו – משהו – פשוט לא בסדר. הוא הלך לרופא, ועוד רופא ועוד אחד. לבסוף, אחרי חודשים ארוכים, נמצא האשם: גידול סרטני עצום-מימדים, שנכרך סביב הכליה ולחץ על הקיבה ובכך גרם לאובדן תיאבון. היה ברור שנדרש כאן ניתוח דחוף.

לפני שנמשיך עם סיפורו של ג’וזף, צריך להבהיר שהוא דומה לזה של חולי סרטן רבים. גידולים סרטניים אינם גורמים לכאב או לאי-נוחות בשלבי ההתפתחות הראשוניים שלהם. לרוב הם הופכים להיות מורגשים רק כאשר הם גדולים מספיק כדי ללחוץ על העצבים או על האיברים הפנימיים. לרוע המזל, זה גם השלב בו קשה יותר לטפל בהם ביעילות. ומה שיותר גרוע, ככל שנותנים להם יותר זמן – כך גדל הסיכוי שהם ישחררו תאים סרטניים לזרם הדם, וכך יתפתחו גרורות באיברים אחרים בגוף. 

איך בכל זאת אפשר למצוא גידולים סרטניים כמו אלו של ג’וזף בזמן? 

במילה אחת – MRI.


המכונה המופלאה

כאשר התבררה לג’וזף חומרת המצב, הוא עבר סריקה מלאה במכונת MRI. הוא הסיר מעליו את כל חפציו האישיים, נשכב על מיטה ונתן לרופאים הצצה בכל איבריו הפנימיים. 

סריקות MRI רפואיות החלו להיערך כבר לפני חמישים שנים, כאחת הדרכים המוצלחות ביותר להבין מה בדיוק קורה בתוך הגוף. המכונה מסתמכת על עובדה מרתקת לגבי אטומי המימן שבגוף: האטומים הללו מכילים חלקיקים זעירים בשם פרוטונים, וכל פרוטון כזה ניחן בתכונה בשם “ספין”. “סיבוב”, בעברית. הפרוטונים מסתובבים כל העת, וכל אחד מהם מסתובב בציר אחר. מכונת ה- MRI מפיקה שדה מגנטי חזק שכופה על הפרוטונים להסתנכרן כך שכולם מסתובבים באותו כיוון. לאחר מכן היא משדרת גלי רדיו שמשפיעים על צירי הסיבוב של הפרוטונים. הפרוטונים אמנם משנים את מסלולם, אבל זמן קצר לאחר מכן הם תובעים את עלבונם וחוזרים למצבם הטבעי, תוך שהם משחררים אנרגיה שנקלטת ומתועדת על-ידי מכונת ה- MRI.

התהליך שתיארתי עכשיו חוזר על עצמו אלפי פעמים במהלך סריקת MRI טיפוסית, וגלי האנרגיה שמשחררים הפרוטונים נאספים ומנותחים בזהירות. פרוטונים ברקמת עצם מתנהגים אחרת מאלו שברקמת שריר, ואלו מגיבים שונה מהפרוטונוים שנמצאים בעצבים או בכליות. בדרך זו יכולה המכונה לשרטט תמונה תלת-ממדית של כל הרקמות בגוף ברזולוציה גבוהה.

התוצאות שהגיעו מסריקת ה- MRI של ג’וזף הראו שהגידול מסובך עוד יותר מכפי שציפו הרופאים. הגידול התפשט לשתי הכליות, ומהן המשיך והתרחב לאיבריו הפנימיים האחרים של ג’וזף. הסיכוי היחידי שלו לשרוד היה באמצעות ניתוח מאסיבי במהלכו יוסרו שתי הכליות, לצד ניסיון להציל את יתר איבריו הפנימיים.

אם רק אפשר היה לזהות את התפתחות הגידול כמה חודשים או שנים לפני כן!

האמת העגומה היא שאותו MRI שזיהה את התפשטות הגידול ברגע האחרון, היה יכול לגלות את הגידול עוד בשלבים מוקדמים הרבה יותר. אלא שג’וזף לא זכה לעבור MRI מקדים כזה, מסיבה מאד פרוזאית: זה יקר. מאד.


כלכלת ה- MRI

מכונות MRI אינן עסק זול. הן מתבססות על מגנטים רבי-עוצמה, שפועלים רק בתנאים של קירור ובידוד מהסביבה. סריקה בודדת של מספר דקות יכולה לגבות אספקת חשמל שדומה לזו שדורש בית ממוצע לאורך יום שלם. על צריכת האנרגיה הגבוהה צריך להוסיף גם את הצורך בחדר מיוחד שממוגן מפני הפרעות אלקטרומגנטיות המגיעות מן החוץ. וכמובן שיש צורך בטכנאים מוכשרים ומיומנים שיפעילו את המכשיר ויתחזקו אותו. 

כל הצרכים האלו ביחד מביאים לכך שעלות מכונת ה- MRI גבוהה מאד. המכונות המתקדמות ביותר בשוק מגיעות בקלות למחירים של חצי-מיליון דולרים או יותר . לאלו צריך להוסיף כאמור את עלות התאמת החדרים והטיפול והתחזוקה השוטפים. אין פלא שבמדינות מתפתחות קשה מאד למצוא סורקי MRI. אפילו במדינות מפותחות כמו בישראל ובארצות הברית, רק בתי-החולים הגדולים יכולים להרשות לעצמם להחזיק במכונות כאלו. מכיוון שיש מספר מועט כל-כך של מכונות, יש תמיד תור ארוך של חודשים לשימוש בכל מכונה. ומכיוון שבתי-החולים צריכים להחזיר את עלות הרכישה והטיפול בהן, מחיר כל סריקה מגיע לאלפי שקלים (לפני כיסוי מצד קופת החולים).

כל זה מסביר מדוע אנשים מן השורה – כלומר, כאלו שאינם מיליונרים ומסוגלים להציב מכונת MRI פרטית באחוזה שלהם בקליפורניה – אינם עוברים בדיקת MRI מדי שנה. וחבל שכך, מכיוון שאילו סריקות שנתיות כאלו היו מתאפשרות, הן היו מזניקות קדימה את כל יכולות האבחון-המקדים. היינו יכולים לזהות גידולים סרטניים עוד בשלבי התפתחות מוקדמים. היינו יכולים להבחין בהצטברות רבדים בעורקים המובילים דם ללב, וכך להבין שהנבדק בסיכון מוגבר למחלת לב. היינו מתריעים מראש על סכנה לשבץ מוחי, או על הצטברות פלאקים במוח המעידים על מחלת אלצהיימר, או על ירידה בצפיפות העצם המרמזת על אוסטאופורוזיס. 

עד כמה משמעותי גילוי מוקדם כזה של סרטן? ניתן דוגמא אחת בלבד. בעשרים השנים האחרונים ירד שיעור התמותה של סרטן השד בארבעים אחוזים – כאשר אחת הסיבות החשובות ביותר לכך היא הגילוי המוקדם. צניחה דומה בשיעור התמותה התגלתה גם עבור סרטן הריאה והערמונית, מסיבות דומות. גילוי של כל אחד מסוגי הסרטן הללו מחייב בדרך-כלל עריכת בדיקה ייחודית וייעודית. אבל מה אם היינו יכולים לגלות את כולם – לצד עוד כמה עשרות מחלות אחרות – בבדיקה אחת קצרה ומקיפה, מדי שנה? מה אם כל חולה היה יכול לעבור בדיקת MRI שנתית, שהייתה סורקת את גופו מבפנים ומצביעה באופן אוטומטי על כל בעיה שרק מתחילה להתפתח?

בדיקה כזו הייתה, בפשטות, קסם. מסוג פריצות-הדרך משנות-המשחק שרופאים יכולים רק לחלום עליהן. כן, הטכנולוגיה קיימת, אבל היא כל-כך יקרה ומוגבלת שרק העשירים ביותר יכולים ליהנות מבדיקת MRI שנתית שכזו. 

אבל מצב זה עשוי להשתנות בזכות מחקר חדש ומבטיח שהתפרסם באחד המגזינים הנחשבים ביותר במדע – וגרם לרופאים ולמהנדסים בכל העולם לפקוח עיניים ולהזדקף בכסאותיהם. מחקר שמרמז שכבר בשנים הקרובות נוכל להביא מכונות MRI לכל מקום, וגם העניים ביותר בחברה יוכלו ליהנות מבדיקות שגרתיות כאלו.

וכמובן שכל זה קרה (גם) בזכות הבינה המלאכותית.


המודל החדש

במחקר חדש שהתפרסם בשבוע האחרון במגזין Science, פירט צוות חוקרים מהונג-קונג אודות אב-טיפוס חדש של מכונת MRI שאמורה להיות זולה ויעילה יותר מהקיימות. החוקרים השתמשו במגנטים חלשים – וזולים – בהרבה מהרגיל, בשילוב עם שיפור של פי-אלף בצריכת האנרגיה של המכונה. כדי להתמודד עם רעש אלקטרומגנטי שמגיע מחוץ למכונה ומתוך הרכיבים הפנימיים שלה, השתמשו החוקרים בעשרה חיישנים קטנים שמוקמו באזורים אסטרטגיים מסביב לסורק כדי לאתר אותות רדיו שיכולים להפריע בסריקה.

וכן, גם בינה מלאכותית. כל המידע שמגיע מהסריקות מועבר לבינה מלאכותית שאומנה היטב כדי להפיק תמונות ברורות גם במצבים של רעש חזק מהסביבה. 

משמעותם של כל השיפורים הללו היא שהמכונה החדשה יכולה להגיע למשקל של 600 קילוגרמים בלבד – מה שמאפשר אפילו למקם אותה בתוך אמבולנס, או להעביר אותה בין חדרים בבית-חולים או במרפאה. הסורק החדש אינו זקוק לחדר מיוחד משלו או למיסוך יוצא-דופן מקרינה. צריכת האנרגיה שלו נמוכה כל-כך שאפשר לחבר אותו לשקע חשמלי רגיל בבית. ועלות החומרה מגיעה רק ל- 22 אלף דולרים, מה שמוזיל את מכונת ה- MRI הזו בתשעים אחוזים ויותר מהמחיר של המכונות המשוכללות שבשוק כרגע.

אבל האם ההמצאה החדשה הזו באמת עובדת?

כנראה שכן. 

החוקרים מהונג-קונג השתמשו במכונה החדשה כדי לסרוק את המוחות, עמוד השדרה, חלל הבטן, הלב, הריאות וקצות הגפיים של שלושים מתנדבים בריאים. כל סריקה כזו דרשה פחות משמונה דקות, והפיקה תוצאות שמתחרות באלו של סורקי MRI מסורתיים. 

האם המשמעות היא שהמכונה החדשה יכולה להתחרות בהצלחה במכונות הקיימות? כנראה שלא. בכל זאת, מכונות ה- MRI המתקדמות ביותר מגיעות לרזולוציות ולאיכויות שאב-הטיפוס החדש עדיין אינו מתקרב אליהן. אבל כדי לעשות זאת, הן גם צורכות פי-אלף יותר אנרגיה – מילולית – ומחייבות לפעמים אגף שלם שמוקדש רק עבורן בבית-החולים. לשם השוואה, את המכונה החדשה אפשר יהיה למקם בכל מרפאה שכונתית, ואולי אפילו באמבולנסים, ולהפעיל בעלות אנרגטית אפסית. 

במילים אחרות, יש מקום גם לישן וגם לחדש – אבל ברור שאם החדש יפעל כמצופה, הרי שתוך זמן קצר נראה אותו בכל מקום. 

איך עשוי עולם כזה להיראות?


הכל ידוע מראש

לפני שנזנק לעתיד, חשוב לי להבהיר שמדובר עדיין רק במחקר אחד מסביב לאב-טיפוס של מוצר. תמיד ייתכן שהחוקרים כופפו והיטו את התוצאות, שאב-הטיפוס מורכב מגלילי נייר-טואלט וחוטי נחושת ושהנבדקים הם בעצם צ’יוואוות במסווה. זה אפשרי, גם אם לא סביר מאד.

אבל מה אם המחקר הזה רציני כפי שהוא נראה לרבים? כיצד יכולים חיינו להיראות בעוד עשור בלבד בזכותו?

בהנחה שמדינת ישראל עדיין תהיה קיימת ומשגשגת בעוד עשר שנים, יוכל כל אזרח ישראלי ליהנות מרמת אבחון רפואי שאפשר רק לחלום עליה כיום. כל אדם יוכל ללכת למרפאה השכונתית שלו, לשכב על המיטה פעם-פעמיים בשנה, ולקבל סריקה מקיפה בעשר דקות של כל איברי גופו. הסריקה תיבדק אוטומטית על-ידי בינה מלאכותית מתקדמת, וזו תזהה כל סימן ראשוני למחלה: לסרטן, למחלות לב ומוח, לאוסטאופורוזיס, למחלות עצבים ניווניות ועוד ועוד. 

למה כל-כך חשוב לזהות את הסימנים הראשונים למחלות הללו? המקרה של ג’וזף מדגים רק סיבה אחת. גידולים סרטניים כדאי לגלות עוד כשהם קטנים, ואז קל לטפל בהם במהירות וביעילות. אבל לא רק הם. גם טרשת עורקים, שבצים מוחיים, מחלות אלצהיימר ופרקינסון ועוד רבות אחרות – כל אלו יגיבו היטב לטיפולים מוקדמים בהם שימנעו את החמרת המצב.

ולמה לעצור כאן? בעוד עשר שנים, ייתכן שאפשר למצוא אמבולנסים – או בתי-חולים על גלגלים – שיוכלו להגיע לאירועים רבי-נפגעים ולספק לרופא בשטח תמונה תלת-ממדית ברורה של כל פצוע. רופאים לא יצטרכו יותר לתהות בחשש האם הפצוע סובל מפציעות פנימיות שאינן גלויות לעין. הם יוכלו לדעת מה מצבו, מבפנים ומבחוץ, כבר בשטח. האפשרות הזו יכולה להעביר גם את רפואת החירום מהפכה. מהפכה נפלאה. מהפכה מהסוג שג’וזף ביילי היה יכול רק לייחל לה.

אבל הוא עוד עשוי לזכות לה.


איש לא ציפה שישרוד

ג’וזף נכנס לניתוח שאיש לא היה בטוח איך הוא ייצא ממנו. עיניהם של המנתחים חשכו כשהם פתחו את חלל הבטן וחשפו גידול עצום כל-כך, שהיה יכול למלא דלי שלם. הם נאלצו לבתר אותו לחלקים קטנים יותר עמם יכלו להתמודד. כל חלק כזה היה מחובר לאיבר פנימי אחר: ללבלב, למעיים, לטחול ולכליות. במשך שעות נאבקו שלושה פרופסורים בהתמודדות עם הגידול. הם חתכו וביתקו אותו לסירוגין, בעודם מפעילים לחץ על כלי-הדם כדי לעצור את הדימום מהאיברים הפנימיים. המצב התדרדר כל-כך שהם היו צריכים לבצע החייאה על ג’וזף. פעמיים.

“בשלב מסוים מצאתי את עצמי מפעיל לחץ על כמה נקודות דימום במקביל, בזמן שהשניים האחרים עבדו. הוא כמעט מת בחדר הניתוח…” אמר אחד מהם. השני הוסיף שג’וזף היה האדם החולה ביותר בו טיפל אי-פעם.

“אף אחד לא חשב שהוא יעבור את הלילה בחיים.”

אבל ג’וזף שרד. הוא נשאר בחיים עד הבוקר, ועוד ארבעה חודשים שלמים בהחלמה בבית-החולים, במהלכם איבד יותר מחמישים קילוגרמים. הוא איבד גם את שתי כליותיו, את הטחול, את כיס המרה, חצי לבלב ולפחות אחת מבלוטות יותרת הכליה שלו. חייו לא יהיו קלים, אבל הוא שרד. 

סיפורו של ג’וזף כבר עתיק: הוא קרה לפני עשר שנים. בעוד עשר שנים, אפשר לקוות שסיפורים כאלו יהפכו לנחלת העבר. בזכות המצאות כמו מכונת ה- MRI פורצת-הדרך, סיפורו של ג’וזף יהפוך לקוריוז – למפלצות-מתחת-למיטה של רופאים ושל מטופלים – ולא לתופעה רווחת של חולים שאינם יודעים שהם גוססים עד הרגע האחרון.

המדע והטכנולוגיה יאפשרו לכל זה לקרות. ואנחנו – אנחנו רק צריכים להמשיך לשרוד עד אז.

עוד בנושא באתר הידען: