המצלמה שמודדת לחץ דם ממרחק של 400 מטר

לפרופסור זאב זלבסקי, סמנכ"ל הטכנולוגיות של חברת ההייטק Continuse Biometrics - CU, יש מצלמה. הוא יכול לכוון אותה אליכם, ולקרוא באמצעותה נתונים מדויקים, בנוגע למצבכם הגופני כמו קצב הנשימה שלכם, פעימות לב, לחץ דם, אפילו רמות אלכוהול וסוכר בדם. זה לא משנה אם הוא עומד במרחק של 4 מטר או 400 מטר מכם. נשמע כמו מדע בדיוני? גם זלבסקי עצמו מודע לכך. אבל הטכנולוגיה החדשנית הזאת היא לא רק אמיתית, אלא גם צפויה להיות זמינה כבר השנה לשימוש צרכני נרחב באמצעות מצלמה קטנה שיכולה לעבוד עם כל סמארטפון או מחשב.

כעת, לקראת ההשקה של המצלמה החושית, נחשפת CU לראשונה בהרחבה. "זו טכנולוגיה שתאפשר לנו להקים ארגון שיעשה שינוי בעולם, שישנה את כללי המשחק", אומר ל"כלכליסט" מנכ"ל החברה, אשר פולני. "אם הפלטפורמה שלי תהיה מספיק זולה ומיוחדת — היא תוכל להיכנס לכל שדרות החיים". 

הראש שלנו הוא גיטרה

הטכנולוגיה אכן נשמעת לעתים לא מציאותית. איך מצלמה יכולה לדעת מה רמת האלכוהול שלי בדם? בעבור רבים, האסוציאציה שמעוררת הבטחה כזאת היא פרשת "מדבקת הפלא" מ־2009, שבה הצמד אריק קליין וד"ר עמוס בוחניק, טענו שהמציאו מדבקה שמסוגלת לחזות התקפי לב — ומאז הורשעו במרמה.

אפשר להיות סקפים אולם כאן ניצבים מאחורי הטכנולוגיה חוקרים ותיקים ובעלי שם: הפרופ' זלבסקי מהפקולטה להנדסה באוניברסיטת בר אילן והפרופ' חוויאר גרסיה מאוניברסיטת ולנסיה שבספרד, שעבודת המחקר שלהם שימשה בסיס לפעילות של חברות דוגמת פריימסנס. הטכנולוגיה גם מגובה בשורה ארוכה של פטנטים רשומים ומאמרים אקדמיים.

CU גם אינה חברה של שני אנשים אלא מעסיקה 40 עובדים, רובם בעלי תואר דוקטור ומהנדסים, והשקיעו בה כבר חברות טכנולוגיה וקרנות הון סיכון כמו לנובו, אוליב טרי ונצ'רס ו־Tyco (החברה לא מסרה כמה גייסה עד כה). והיא גם זוכה לתמיכת מכון הייצוא הישראלי.

צילום: טל אזולאי

את הרעיון לפיתוח הטכנולוגיה קיבל זלבסקי בעת שצפה בסרט "מרוסיה באהבה" מסדרת ג'יימס בונד: "בסרט האירו על חלון וניסו לשמוע מה קורה בתוך חדר שבו ישבו אנשים ודיברו", מתאר זלבסקי. "טכנולוגיה שמאפשרת לשמוע בעזרת אור היא מאוד אקזוטית — וגם אמיתית: יש לייזר שמאיר על חלון, האור חוזר ונקלט במכשיר בשם אינטרפרומטר, שיודע לזהות את חזית הגל האופטי. על סמך חזית הגל אפשר לזהות את הרעידות של החלון, שמושפעות על ידי דברים שנאמרים בחדר כי אלו גלי קול שמתפשטים ופוגעים בחלון. הטכנולוגיה היתה מאוד פופולרית בשנות ה־70. בכל מיני שגרירויות אמריקאיות במזרח אירופה היו אז דיווחים של עובדים על כאבי ראש ואחר כך התברר שהק.ג.ב הקרין על החלונות כל מיני דברים. לאותה טכנולוגיה היו כמה חסרונות: היא לא ניידת, המכשיר צריך להיות בגובה של החלון, ואם יש רעש בחדר, או יותר מדובר אחד, יש רוויה באות ואי־אפשר לשמוע כלום, והחיסרון הכי גדול הוא שצריך חלון. בלי חלון אי אפשר לשמוע".

זלבסקי מספר שניסה לחשוב אם אפשר לייצר אפקט שיגבר על החסרונות הללו. "המוטיביצה הראשונית היתה לשמוע. הראש שלנו הוא תיבת תהודה שרוטט כשמדברים, מאוד דומה לגיטרה. הרעיון היה להאיר עם הלייזר על הראש ולקלוט את הרעידות בלי קשר לשאלה אם יש רעש בסביבה או איפה נמצא החיישן ביחס לראש: לנצל את האפקט של התאבכות עצמית של האור".

התאבכות בונה והורסת

המצלמה של CU מתבססת על עקרונות פיזיקליים מוכרים, וההסבר מתחיל בקרן לייזר שמאירה את הקיר. "האור שיוצר הלייזר לא אחיד אלא מורכב מנקודות קטנות של אור וחושך", מסביר זלבסקי. "למה זה קורה? ללייזר יש תכונה שמכונה 'קוהרנטיות של האור'. היא יוצרת מצב שבו הפוטונים, חלקיקי האור, קשורים אחד לשני.

כשיש לי משטח מחוספס הפוטונים מוחזרים מזוויות שונות ומתנגשים זה בזה. מכיוון שהם קשורים אחד לשני הם יכולים לייצר 'התאבכות בונה', שבה הפוטונים מחזקים זה את זה, או 'התאבכות הורסת', שבה הפוטונים מבטלים זה את זה. כשאני רואה נקודה קטנה של אור, זה כשפוטון מתחבר לפוטון: מתחזק. כשאני רואה נקודה קטנה של חושך, זה כשפוטון מתחסר מפוטון: נחלש.

"אם המשטח זז, הנקודות האלו משתנות באופן אקראי. אנחנו יצרנו אופטיקה — פילטר מיוחד, שגורם לנקודת להשתנות לפי חוקיות ועל סמך תנועה על המשטח שפיזר את האור. המערכת שלנו מנתחת את השינוי בנקודות, משווה לכללים של איך השינוי צריך להיות ומזה יכולה, בדיוק גבוה מאוד, לנתח את השינוי ולהסיק ממנו מסקנות, האנליזה — היא החלק השני של הטכנולוגיה שלנו".

הדיוק לא תלוי בטווח

עברו כמה שנים מהרעיון ועד שלזלבסקי ולגרסיה היה ביד מוצר שיכלו לבדוק. "בניסיון הראשון כבר ראינו שזה עובד, והתחלנו לכמת", מספר זלבסקי. "ראינו שהרגישות לתנועות ורעידות מאוד גבוהה והחלטנו לנסות למדוד באמצעותה פרמטרים רפואיים: כל דבר בחיים זה רעידות: זרם הדם, פעימות הלב. השאלה היא עד כמה רגיש המכשיר שבידך כדי למדוד את זה".

זלבסקי מספר שתחילה בחנו פרמטרים קלים יחסית למדידה: "התחלנו מהדברים הפשוטים, כמו למדוד נשימות שזו תנועתיות גדולה יחסית. הדיוק היה גבוה, אז החלטנו לעבור לדבר עוד יותר רגיש וקשה למדידה, שמכיל תנועתיות יותר קטנה כמו פעימות לב. אני לא מדבר רק על מספר הפעימות אלא גם על צורת הפעימה, מה שמכונה בשפה הרפואית 'פונוקרדיוגרמה', הקולות הייחודים שמפיק הלב כשהוא מתרחב ומתכווץ. זה שיש לי 60 פעימות בדקה אולי זה בסדר, אבל יכול להיות שהלב חולה. הפונוקרדיוגרמה מאפשרת תמונה רפואית די רחבה".

המפתחים ראו שלכלי שבידיהם עדיין יש רגישות רבה "אז אמרנו בואו נלך עוד שלב ומדדנו באמצעות המצלמה לחץ דם. ואז אמרנו בוא נמדוד המטולוגיה, כימיקלים בדם, שלזה צריך רגישות מאוד גבוהה. שינוי הכימיקלים משפיעה בצורה לא ישירה על התנועתיות של רקמה ליד הדם. למשל, יש כימיקל שמשנה את הצמיגות של הדם. חלק מהכימיקלים גם משפיעים על הפונוקרדיוגרמה של הלב. לדוגמה, אם אני שותה אלכוהול, צורת הפעימה של הלב משתנה".

זלבסקי עצמו אומר שהמכשיר שיצר הוא "חצי מדע בדיוני. הטכנולוגיה גם יכולה לבצע את כל המדידות הללו מטווח מאוד רחוק. הדיוק כמעט לא תלוי־טווח, עשינו מדידות מכמעט 400 מטר. הכל תלוי בעוצמת העדשות ובעצמת הלייזר — אני יכול להסתכל באמצעות המצלמה על אדם מטווח של 400 מטר ולדעת אילו כימיקלים יש לו בדם, מה לחץ הדם שלו, ועד כמה הלב שלו פועל טוב".

אשר פולני עם דגמים של המצלמה. "הטכנולוגיה שלנו תוכל לתת התרעה מוקדמת כדי שתלך לרופא רק כשצריך" צילום: אוראל כהן

להכניס את הרפואה הביתה

המעבר מעולם האקדמיה לעולם העסקי התרחש לפני שלוש שנים, בפגישה אקראית בין זלבסקי לפולני. "הוא סיפר לי על הטכנולוגיה שהוא מפתח מ־2006", אומר המנכ"ל אשר פולני. "זו היתה טכנולוגיה שמחפשת אפליקציה, שפותחה לצרכים אקדמיים. אבל זה גירה אותי להיכנס פנימה החלטנו להתחיל בתחום של הזיהוי האנושי על סמך צליל הלב שייחודי לכל אדם ואדם. על בסיס זה גייסנו כסף ועל בסיס זה הנענו את החברה".

אבל העניינים השתנו מהר מאוד כשלחברה נכנסו המשקיעים החיצוניים הראשונים: לנובו ואוליב טרי. "הם הבינו שבטכנולוגיה יש יותר מזיהוי ביומטרי, הם אמרו שזה יהיה בזבוז לרתום את הטכנולוגיה לטובת אפליקציה אחת, ושהם מוכנים לפתח פלפטורמה שתשמש בסיס להרבה אפליקציות. הם אמרו לנו לעשות מחקר ולבנות פלטפורמה שתשמש אותנו בעתיד".

זה קרה לפני שנתיים. היום יש לחברה יכולות בשישה תחומים: זיהוי מדדים גופניים כמו דופק לב, נשימה, לחץ דם, וחמצן בדם; זיהוי מדדים כמו רמת אלכוהול בדם, גלוקוז וקישיון הדם; זיהוי אנשים לפי צליל הלב; יישומים שנוגעים לשרירים ועצמות: טונוס שריר, שברים עדינים ואפילו מדדים להתפתחות של מחלות עצביות כמו פרקינסון או ALS ;טומוגרפיה שיאפשר סריקות נטולות קרינה ויאפשר להביא את היכולות של ה־CT לחדר הניתוח; ו"סאונד פרמטרס" תחום שמשמש בעיקר בתעשייה ויאפשר לזהות סדקים בצינורות או במוצרים תעשייתים שכיום הדרך היחידה לזהות בהם פגמים היא ביצוע רנטגן.

"החלטנו להתמקד בתחום הבריאות, 75% מהמאמצים הולכים לשם", אומר פולני. "בתחום הבריאות אנחנו נוגעים בציר מרכזי — האדם בבית שרוצה לקבל טיפול רפואי טוב יותר, החל מטיפול מינימלי במדינות מתפתחות ועד לרפואה מונעת שמאפשרת הארכת חיים או שיפור איכות חיים ללוקים במחלות לב ומחלות נשימה במדינות מפותחות: לכולם יש אינטרס לקדם את הדברים האלו. ממשלות במדינות מתפתחות רוצות להביא מזור לכפרים ולשכבות המוחלשות. במדינות המפותחות רוצים לעשות כמה שיותר רפואה בקהילה כדי לצמצם ביקורים בבתי החולים. אנחנו רוצים להאריך את הזרוע של הרפואה לתוך הבית. אנחנו לא מתחרים במכשירים קיימים, למרות שגם לשם נגיע בהמשך. אנחנו רוצים מכשיר זול כדי לטפל באנשים בבית".

זלבסקי מוסיף: "יש מגמה לקצוב את העלות של טיפול רפואי בגלל ריבוי האוכלוסיה. לכן העולם הולך לכיוון של סינון מוקדם. הטכנולוגיה שלנו תוכל לתת התרעה מוקדמת כדי שתלך לרופא רק כשצריך".

פרופיל של רעידות

עם כל האופטימיות שמפיצים פולני וזלבסקי, יש לטכנולוגיה הזאת לא מעט הבטים מאיימים של חדירה לתחום הפרט. "פעם הייתי קורא לזה 'אח גדול' אבל הפסקתי", אומר פולני. "אנחנו לא מצלמים אנשים. האם מישהו יכול לעשות בזה שימוש קלוקל? כל חיישן שיש בסביבתך יכול לאסוף מידע. החיישן שלנו דוגם תנועות עדינות על הגוף, ואם מישהו חודר למערכת הוא יכול לנצל את זה. אבל הוא צריך לשם כך את טבלאות התרגום: האלגוריתם שמפענח את חומר הגלם. אם תתלבש על החיישן שלי תקבל תמונה של רעידות. צריך את האלגוריתמיקה שלנו. החומר הגולמי לא נותן כלום".

זלבסקי מוסיף ש"טכנולוגיה היא לא טובה ולא רעה. כל דבר בידיים הלא נכונות יכול להיות מאוד מסוכן, ובידיים הנכונות דבר מאוד מועיל: כשאתה עושה דרכון ביומטרי אפשר לשאול את אותה שאלה. דווקא במקרה שלנו, בניגוד למאגר מידע ביוטמטרי, אם מידע דולף הוא הרבה יותר מצומצם: אצלנו מקבלים פרופיל של רעידות. אדם שרואה אותך ברחוב לא ידע שהמידע קשור אליך. החדירה לפרטיות היא הרבה יותר קטנה ממידע ביומטרי קונבציונלי. זה הרבה פחות ויזואלי מדברים שמשתמשים בהם ביומיום. היא לא כמו טביעת אצבע. היא לא מסוגלת לזהות אחד מתוך מיליונים אלא אחד מתוך מאה לכל היותר".

עבור זלבסקי יש בעבודה שהוא עושה הרבה יותר מיצירת פלטפורמה טכנולוגית ועסקית. "זה סוג של ציונות מודרנית", הוא אומר. "להגיע לעולם וליצור קונטציה של של ריפוי, שריפאו אותך בזכות טכנולוגיה ישראלית, מבחינתי זה מאוד חשוב. זה סוג של הסברה. אתה לא יכול להתמודד מבחינת תעמולה כשמראים לך תמונות של ילדים פצועים ובתים הרוסים. אתה לא יכול לענות, גם אם אתה צודק אין לך מה להגיד — אבל כשאתה בא ואומר שאנחנו מדינה שחשוב לה מאוד הבריאות של אנשים בעולם, זו הצהרה ואמירה שיש לה משמעות מעבר לפוליטית. זו שליחות".