מחקר במימון NIH בראשות Worcester Polytechnic Institute (WPI) נועד להשתמש בבינה מלאכותית כדי להנחות חולי כאב כרוני לטיפולים מבוססי תשומת לב ולא לאופיואידים. על ידי ניתוח נתוני מטופלים באמצעות למידת מכונה, המחקר מבקש לזהות אנשים שירוויחו הכי הרבה מהתערבויות לא תרופתיות, מה שעלול להפחית את התלות באופיואידים ולהציע טיפול מותאם אישית יותר. גישה חדשנית זו, המתמקדת בכאבי גב תחתון כרוניים בקרב אוכלוסיות מגוונות, עשויה לחולל מהפכה בניהול הכאב ובעלויות הבריאות. קרדיט: מליסה א. ארנדט
מחקר שנתמך על ידי NIH ונערך על ידי Worcester Polytechnic Institute שואף למנף אינטליגנציה מלאכותית בזיהוי טיפולים יעילים מבוססי מיינדפולנס לכאבי גב תחתון כרוניים, ומציע לחולים חלופות לשימוש באופיואידים.
המכון הפוליטכני של ווסטר (WPI) יוביל מחקר בן חמש שנים שמטרתו לבחון את האפשרות להשתמש בבינה מלאכותית כדי לסייע לרופאים להנחות מטופלים עם כאב כרוני לעבר שיטות המבוססות על מיינדפולנס והרחק מאופיואידים, הנושאים סיכון להתמכרות.
החדש המכונים הלאומיים לבריאות מחקר במימון יוזמה (NIH) HEAL (עזרה לסיום התמכרות לטווח ארוך) למידת מכונהסוג של בינה מלאכותית, כדי לחפש רמזים בנתוני המטופלים שיכולים לעזור לרופאים לקבוע טוב יותר מי צפוי להפיק את המרב מהפחתת מתח מבוססת תשומת לב, או MBSR, בניהול הכאב שלהם.
"עבור רופאים, זה יהיה יום חדש", אמר ג'ין קינג, דיקן משפחת פיטרסון לאמנויות ומדעים ב-WPI. "להצליח לחזות מי יגיב טוב להתערבויות לא תרופתיות באמת יציל חיים."
מימון ויעדים
WPI קיבלה 1.6 מיליון דולר במימון NIH כדי להתחיל בתכנון הניסוי; אם יעמדו במדדים המוגדרים של הצוות, צוות המחקר והאוניברסיטה יוכלו לקבל סך של כמעט 9 מיליון דולר במימון מחקר במהלך חמש השנים הבאות.
ממצאי המחקר יכולים לתת לספקי שירותי בריאות כלים רבי עוצמה לעזור לאנשים להימנע מנטילת אופיואידים שעלולים להוביל למאבקים לאורך כל החיים בהתמכרות. הסתמכות יתר על אופיואידים לטיפול בכאב עלולה להיות בעלת השלכות הרסניות; בשנת 2021, יותר מ-16,000 אנשים מתו ממנת יתר של אופיואידים הקשורים במרשם, ויותר מ-80,000 אנשים מתו ממנת יתר הכוללת של אופיואידים, מוות אחד כל 6 דקות. היו עליות מודאגות במקרי מוות הקשורים לאופיואידים באוכלוסיות שחורות ואינדיאניות.
יחד עם זאת, כאב כרוני הוא גם דאגה גדולה. דו"ח תחלואה ותמותה של המרכז האמריקאי לבקרת מחלות ומניעתן לאחרונה העריך שלמעלה מ-51 מיליון אנשים – יותר מ-20% מהמבוגרים בארה"ב – יש כאב כרוני.
מחקרים קודמים מצאו כי MBSR יעיל בסיוע לאנשים להתמודד עם כאב כרוני, אך הגישה המבוססת על תשומת לב לא עובדת עבור כולם, ורופאים ורופאים לא יודעים בדיוק עבור מי זה יעבוד ולמה.
שיפור קבלת ההחלטות של הרופאים עם AI
התמקדות ספציפית בכאבי גב תחתון כרוניים באוכלוסיות מגוונות, המחקר יאסוף נתונים פיזיולוגיים כגון דפוסי שינה, דופק ופעילות גופנית כללית שנאספו באמצעות חיישני כושר שלבשו 350 משתתפים במהלך ניסוי של שישה חודשים. בשילוב עם מידע דיווח עצמי על דיכאון, חרדה, כאב ורמות תמיכה חברתית, הנתונים ינותחו על ידי מודלים של לימוד מכונה בהתאמה אישית כדי לזהות דפוסים שעשויים להיות בלתי אפשריים לרופא להבחין בהם. המידע יאפשר למודל לחזות האם מטופל יגיב בצורה מועילה למיינדפולנס, ויעזור לרופאים להתאים טוב יותר טיפולים למטופלים בודדים.
כוח הניבוי הזה עשוי להתברר ככלי רב עוצמה עבור רופאים שבעבר אולי נזהרו מלרשום הפחתת מתח מבוססת תשומת לב, אמרה קרולינה רואיז, הדיקנית המשותפת לאמנויות ומדעים של WPI והרולד ל. משפטן 61' והתר אי. פרופסור דין למדעי המחשב, שחוקר ומלמד למידת מכונה כבר יותר משני עשורים. היא הוסיפה כי המודלים של למידת מכונה המשמשים במחקר יהיו ניתנים לפירוש – רופאים וחוקרים יוכלו להצביע בדיוק מדוע מטופל עשוי להגיב היטב לשיטות מיינדפולנס או לא.
"זה יחסוך זמן למטופלים – הם לא יצטרכו לעבור טיפול שלא יעזור", אמרה. "זה גם יחסוך הרבה בעלויות בריאות ויכול להיות ישים לסוגים אחרים של כאב וסוגים אחרים של טיפול."
מאמץ משותף ומחקר IMPACT
המחקר, שזכה לכינוי Integrative Mindfulness-based Predictive Approach for Chronic Pain Background Treatment, או IMPACT, יפגיש קבוצה מגוונת של חוקרים ב-WPI, UMass Chan Medical School וב-Boston University Chobanian & Avedisian School of Medicine. יחד עם קינג ורואיז, חוקרי סגל של WPI כוללים את עמנואל אגו, הרולד ל. משפטן 61' והפרופסור של הת'ר אי. Jurist Dean למדעי המחשב ו-MPI, אנג'לה אינקולינגו רודריגז, עוזרת פרופסור למדעי הפסיכולוגיה והקוגניציה, Zheyang Wu, פרופסור, מדעים מתמטיים, ובנג'מין אחיין, עוזר פרופסור למחקר, ביולוגיה וביוטכנולוגיה.
המומחיות של Agu בניתוח נתוני חיישנים באמצעות סמארטפונים ועוקבי כושר תמלא תפקיד קריטי במחקר. המכשירים יעקבו אחר מספר נקודות נתונים, אך אגו אמר שמעניין במיוחד את החוקרים יהיו המקצבים הצירקדיים של המשתתפים – מחזורי שינה וערות.
"לשינה יש השפעה עצומה על הבריאות הכללית שלנו", אמר אגו, שהוא חוקר ראשי במחקר. "אדם הסובל מכאב נוטה יותר לחוות שינה שבורה, מה שעלול להוביל לשורה של בעיות בריאותיות אחרות. גישות המבוססות על מיינדפולנס עשויות לעזור למשתתפים לישון טוב יותר, מה שיכול להפחית חלק מגורמי הסיכון האחרים הללו".
המחקר יכלול אוכלוסיות מגוונות מבחינה גזעית ואתנית, בדרך כלל חסרת ייצוג הן במחקר והן בתרגול של הפחתת מתח מבוססת תשומת לב, למרות שהן בסיכון מוגבר ללחץ, כאב כרוני והתוצאות השליליות הנלוות שהן מביאות. המשתתפים יגויסו מאזור המטרו של בוסטון דרך מרכז רפואי בוסטון ו-Cambridge Health Alliance, ומאזור ווסטר דרך UMass Chan ו-WPI.
השותפים במענק ומנהיגי הקהילה נרגשים לקראת תחילת העבודה.
ד"ר נטליה מורון, פרופסור חבר לרפואה באוניברסיטת בוסטון Chobanian and Avedisian School of Medicine, רופאה ראשונית במרכז הרפואי בוסטון, וחוקרת שותפה למחקר, אמרה שהמפתח יהיה זיהוי סמנים ספציפיים המצביעים על כך שאנשים יהיו להגיב לטיפול מיינדפולנס. "אנחנו עושים את זה בצורה חדשנית כי אנחנו משתמשים בלמידת מכונה כדי להבין את זה", אמר מורון. "אני מאוד נרגש לשתף פעולה עם הקולגות שלי ב-WPI וב-UMass Chan כדי להשיג את המחקר הזה. יש לזה פוטנציאל לעזור לאנשים רבים".
ד"ר דיוויד ד. מקמנוס, פרופסור ריצ'רד מ. היידק לרפואה ויו"ר ופרופסור לרפואה ב-UMass Chan, אמר שבית הספר לרפואה יביא ניסיון רב ערך למחקר שנצבר מפיקוח על ליבות המחקרים הבולטים, כגון הלב פרמינגהם מחקר, יוזמת המכון הלאומי לבריאות האצה מהירה של אבחון (RADx), ומחקר הסיכון שבבסיס אזורים כפריים (RURAL).
"עושר הידע שנצבר באמצעות ניהול וניהול של מרכיבים קריטיים במחקרים אלה מציב אותנו בחזית המחקר פורץ הדרך", אמר מקמנוס. "ההתלהבות שלנו מתגברת ככל שאנו מאחדים כוחות עם WPI ו-BU תחת הנהגתו המוכשרת של ז'אן קינג".
ד"ר מתילד קסטיאל, הממונה על שירותי הבריאות והאנוש בווסטר, אמרה כי בינה מלאכותית היא כלי המסייע למערכת הבריאות לספק טיפול טוב ומותאם יותר.
"אני נרגש מכך ש-WPI תשתמש בבינה מלאכותית כדי לטפל בכאבי גב כרוניים ולהשפיע על מגיפת האופיואידים, שהיא באמת מצב חירום לבריאות הציבור לא רק בעיר ובמדינה שלנו, אלא במדינה", אמר קסטיאל. "התערבות זו יכולה להפחית את ההסתמכות על אופיואידים לכאבי גב כרוניים ולספק גישה ממוקדת יותר הספציפית לאדם."
