מדד PASI (Psoriasis Area & Severity Index) הוא אחד המדדים בשימוש הנרחב לסיווג חומרת הפסוריאזיס בקרב המאובחנים במחלת העור הכרונית. מדד זה נקבע על סמך בדיקה ויזואלית של העור בארבעה אזורים אנטומיים בגוף האדם: הראש, הגו, הזרועות והרגליים. בכל אזור אנטומי נקבע ציון ביחס לארבע תכונות של העור, לרבות שטח האזור הנגוע (ציון בין 0 ל-6), אדמומיות הרובד (אריתמיה) (ציון בין 0 ל-4), עובי/ קשיון הרובד (ציון בין 0 ל-4) ומידת התקלפות העור (הקשקשת) (ציון בין 0 ל-4).

השימוש במדד PASI נעשה הן לצורך התאמת טיפולים מתקדמים בתרופות הביולוגיות ובחינת יעילותן והן במסגרת מחקרים על המחלה והשפעותיה על איכות החיים.

בשנים האחרונות, עם שילובן במוסדות רפואיים של טכנולוגיות ממוחשבות המבוססות על בינה מלאכותית ופיתוח אלגוריתמים המבוססים על נתונים של מספר רב של נבדקים, המסייעים באבחון מחלות – עולה השאלה האם ניתן להסתייע באלגוריתמים מתקדמים גם לצורך דירוג במדד PASI. עתה מדווחים חוקרים מהולנד כי הצליחו בשיטה המכונה 'רשתות קונבולציה' ובקיצור CNN (קיצור של Convolutional Neural Networks), המשמשת בעיקר לפענוח תמונות – לבצע דירוג אוטומטי ממוחשב של פסוריאזיס בהתאם לעקרונות מדד ה-PASI.

התאמה גבוהה

במסגרת פיתוח הכלי הממוחשב החדש נותחו 5,844 צילומים אנונימיים של חולי פסוריאזיס שתעדו נגעים אזורי גוף שונים של מטופלים, שנאספו ממאגר של חולי פסוריאזיס בגילי הילדות והבגרות הצעירה – מאגר המנוהל במסגרת המרכז הרפואי-אוניברסיטאי Radboud שבעיר ניימכן בהולנד בין אוקטובר 2011 לספטמבר 2020. לצורך סטנדרטיזציה של הצילומים נלקחו 10 תמונות של אזור הגו, הזרועות הרגליים בסטודיו מקצועי לצילום. במחקר הוחלט שלא לכלול את אזור הראש. למאגרים הוזנו ציוני מדד ה-PASI שתאמו את התמונות, כפי שניתנו על ידי רופאי העור שטיפלו בהם. לאחר שהוצאו תמונות ברזולוציות נמוכות מדי, המאגר הסופי ששימש לפיתוח הכלי הממוחשב כלל תמונות שנאספו מ-655 חולי פסוריאזיס בגיל 13 בממוצע, כמחציתם נשים: 576 תמונות נגעים בגו, 614 תמונות נגעים בזרועות ו-541 תמונות נגעים ברגליים. תמונות שימשו לצורך פיתוח "רשתות קונבולציה" לביצוע אוטומטיזציה של דירוג מדד ה-PASI, תוך שימוש באלגוריתם ממוחשב. לפיתוח התוכנה הייחודית נבחנו שישה מודלים שונים של 'למידת מכונה'. 

בהמשך נאספו 109 תמונות מכל מרכיב של מדד PASI אשר עברו בחינה נוספת "בעולם האמיתי" על ידי צוות של חמישה רופאי עור מומחים בחודשים פברואר-מארס 2021, כדי לברר האם ישנה התאמה בין דירוג הרופאים לדירוג שקבעה התוכנה החדשה.

הממצאים הצביעו על התאמות גבוהות (קורלציה) בין הדירוג שקבע האלוגריתם לבין הדירוג שניתן על ידי רופאים, בכל אזורי הגוף שנבדקו. בחישוב כללי, מידת הדמיון בין דירוג הרופאים לדירוג האלגוריתם הייתה גבוהה יותר ביחס לממדי אדמומיות. קשקשת ועובי העור ופחות גבוהה ביחס לשטח הגוף הנגוע.

עם זאת, בשורה התחתונה, החוקרים מבהירים כי העבודה מדגימה כיצד פיתוח אלגוריתם המבוסס על רשתות קונבולוציה עשוי לשמש לצורך דירוג אובייקטיבי ואוטומטי של נגעי פסוריאזיס על סמך תמונות, באיכות דומה לדירוג שמבוצע כיום על ידי רופא העור המטפל.

החוקרים שפרסמו את ממצאיהם בכתב העת JEADV של האקדמיה האירופית לרפואת עור ומין מציינים כי "המחקר מצביע על הפוטנציאל לבסס שיטת ניקוד אוטומטית למדד PASI על ידי רשתות קונבולוציה, בהתבסס על תמונות של אזורים אנטומיים שונים", וזאת למרות שמדובר בדירוג שנחשב למאתגר ברמה הטכנולוגית. בהודעה לתקשורת בעת פרסום הממצאים, מסרו החוקרים כי "בעתיד, אוטומטיזציה של דירוג במדד PASI תאפשר כלי אבחנתי יעיל ואובייקטיבי יותר בשימוש הן בקליניקה והן במחקר".

עידן האלגוריתמים

המחקר הנוכחי הוא אחד הראשונים שמציג ניסיון מוצלח לפיתוח שיטה ממוחשבת תומכת לדירוג נגעי פסוריאזיס על פי עקרונות מדד ה-PASI. במסגרת ניסיון נוסף שפורסם בנובמבר 2018 בכתב העת Journal of Medical Systems, הציגו חוקרים מגרמניה כי פיתחו תוכנה לעיבוד תמונה מבוססת פילטרים כדי לקבוע את ציון מדד ה-PASI על פי תמונות של הגוף השלם, בהבדל מהמחקר הנוכחי שבחן תמונות מאזורים אנטומיים שונים. בפברואר 2019 דיווחו החוקרים הגרמנים בכתב העת British Journal of Dermatology על התאמה גבוהה בין הדירוג בתוכנה שפיתחו לבין דירוג שבוצע על ידי רופאי עור.

כמו כן, מספר צוותי מחקר ניסו לפתח אלגוריתמים נוספים, אם כי ברוב המקרים ללא שימוש ברשתות קונבולוציה – כפי שבוצע בעבודה זו. כך, למשל, חוקרים מרומניה דיווחו בשנת 2014 בכתב העת IEEE XOPLRE על פיתוח אלגוריתם לדירוג אדמומיות של נגעי פסוריאזיס, ובאפריל 2011 דיווחו חוקרים אמריקאים בכתב העת Journal of Dermatological Treatment על פיתוח תוכנה המסייעת לדרג שתי מחלות עור – פסוריאזיס וויטיליגו – בהתבסס על תמונות קליניות של מטופלים.

החוקרים בעבודה הנוכחית מציינים כי לרשתות הקונבולוציה יש יתרון על פני שיטות מיחשוביות אחרות, מאחר שהן מאפשרות לשפר את היכולת לעיבוד תמונה במחשב.

ביוני 2020 דיווח צוות חוקרים אמריקאי בכתב העת Scientific Reports כי הצליח לפתח שיטה ייחודית להערכת חומרת הפסוריאזיס המבוססת על ניתוח ממוחשב של תמונות מאזורי עור שאינם סובלים מנגעי המחלה. החוקרים הדגימו כי שיטת הדמיה ספציפית ("שיטת 2 פוטונים") מאפשרת לזהות סמנים בעור של אנשים עם פסוריאזיס – אשר נוכחים גם בצילומים של אזורי עור ללא נגעים. במחקר הודגם כי השיטה הוכיחה יעילות ראשונית בזיהוי סמנים חריגים בקרב 33 מאובחנים עם פסוריאזיס ו-7 מאובחנים עם אטופיק דרמטיטיס (אקזמה), תוך שימוש ב-18 נבדקים בריאים ששימשו כקבוצת ביקורת.

הטמעת טכנולוגיות בתהליך אבחון הפסוריאזיס צפויה לשפר משמעותית את תהליך האבחון ולסייע להתאמה טובה יותר של טיפול לחולים, בהתאם לחומרת מחלתם. כיום משמש בישראל מדד PASI כאחד הקריטריונים לקבלת תרופות ביולוגיות לפסוריאזיס בסל הבריאות הממלכתי – תרופות המיועדות בסל בעיקר לחולים עם מדד בגובה מעל 50 נקודות, וכן משמש לעתים להערכת יעילות הטיפול התרופתי בחלוף הזמן, כשבחלק מהמקרים התרופות מביאות לשיפור של 100% במדד PASI ולעור נקי מנגעים.

JEAVD, Doi: 10.1111/jdv.17711