İyi ve Kötü Cerrah Arasındaki Farkı Ölçen Teknoloji

İNSAN beyin dalgalarının elektronik ortamlarda ölçümlenmesi, uzun süredir uygulanan teknolojik bir yöntem olmakla birlikte, bu yöntemin son yıllarda taşınabilir cihazlara uygulanması insana ilişkin daha çok bilgiye sahip olmamızı sağlıyor. Bu yöntemle elde edilen bilgiler, insan beyninin zihinsel bir iş yükü anında nasıl, ne tür ve hangi yoğunlukla dalga yaydığını ortaya çıkarıyor.

Peki, ama bu bilgi bize ne kazandırıyor?

Bu sorunun cevabı. Houston Üniversitesi’nde biyomedikal mühendisliği doktora sonrası yaptıktan sonra Harvard Üniversitesine bağlı bir hastanede bu konu üzerine iki yıl çalışan Öğretim Üyesi Dr. Hasan Onur Keleş verecek. Keleş, İstinye Üniversitesi Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü Başkanı olarak, soruya cevap olan “FNIRS (yakın kızılötesi spektroskopinin fonksiyonel beyin görüntüleme amacıyla kullanılması) isimli yöntemin, EEG (elektroensefalografi) ve FMRI’nın (fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme) yöntemleriyle eş zamanlı olarak birleşmesi ve bu birliktelikten ortaya çıkan veriler” üzerinde çalışıyor.

BEYNİ OLÇUMLUYOR

İlk duyduğunuzda oldukça karmaşık gelebilir ama basit bir anlatımla beyin dalgalarının manyetik ve elektriksel ölçümlerinin yakın kızılötesini kullanan bir cihazla ölçülmesi denebilir. Türkiye’de ilk kez uygulamalı olarak çalışılan bu yöntem, teknolojik olarak insana ne kazandırıyor?

Keleş, bu yöntemle öncelikle farklı seviyedeki deneyimlere sahip cerrahlardan elde edilen verilerin, makine öğrenmesi algoritmalarıyla birleşerek ortaya bir analiz çıkarmayı amaçlıyor. Bu yöntemin uygulanması sırasında, cerrahın zihinsel iş gücü olarak tarif edilen, operasyon anında beyinlerinin nasıl çalıştığı ortaya çıkıyor. Bu işlemden elde edilen verilerle başta, “iyi bir cerrahta hangi özelliklerin bulunduğu”, “acemi ve deneyimli cerrahlar arasındaki farklılıklar” gibi öngörülen veya şu anda akla bile gelmeyen analitik sonuçlar elde edilmesi planlanıyor.

İstinye Üniversitesi Yapay Zeka Laboratuvarı’nda çalışmalarını yürüten Dr. Keleş, ABD ve Avrupa’da cerrahların beyinsel hareketliliğini araştıran çokça çalışma olduğunu, ancak Türkiye’de henüz bulunmadığını belirterek, bu çalışmanın iki nöro-ergonomik sonucu bulunduğunu, bunların “ameliyat anında güvenlik metodu oluşturulması” ve “cerrahların performanslarının ölçülmesi” olduğunu söylüyor.

https://www.youtube.com/watch?v=bMAshVIRp7U

GÜVENLİK METODU

Keleş bu iki sonuca nasıl ulaşıldığını şöyle anlatıyor: “Zihinsel iş yükleri arttıkça hata yapma, büyük komplikasyonların doğması riski artıyor. Operasyon sırasında hata yapıp hastayı kaybedebiliyorlar. Biz diyoruz ki, gerçek zamanlı tamamen beyinden aldığımız o sinyalleri işleyerek bir metot ortaya çıkaralım. Böylece gerçek zamanlı güvenlik sağlanacak. FNIRS kullanmaktaki ilk amacımız cerrahların bir operasyon sırasında beyinlerinde neler olduğunu anlamak. Beyinsel iş yüklerini anladıktan devreye makine öğrenmesi giriyor. FNIRS ile cerrahi bir operasyon sırasında kayıt aldıktan sonra bu kayıtlarda oluşan verileri sınıflandırıyoruz ve eş zamanlı olarak operasyon ve cerrahın durumuyla ilgili bilgi veriyoruz. Mesela zihinsel yükü çoksa onu bildiriyoruz, çünkü bu durum onun hata yapma oranının artması anlamına geliyor.”

Keleş, Türkiye’de ilk kez uyguladığı çalışmanın güvenlik metodu olarak kullanılmasının yanı sıra, cerrahların eğitiminde de kullanılacağını ifade ederek, “Cerrahi asistanları simülatif laporoskopi kutusunda eğitiliyor. Fakat cerrah bunlarda 100 skor alıyor ama ameliyathanede başarısız oluyor. Cerrahi eğitimi veya ameliyat sırasında beyinde ne gibi bir değişiklik oluyor? Eğitim cerraha neler katmış? Bunun beyinde bir karşılığı var. Biz gerekli ölçümleri yaparak cerrahın ameliyathaneye girip girmemesiyle alakalı da bir karar mekanizması oluşturmak istiyoruz. Aynı zamanda bu cihaz cerrahların hem yeteneklerinin ölçülmesi hem de aldıkları eğitimlerin beyindeki karşılıklarının ölçülmesi için de kullanılabilecek. Daha iyi performans gösterecek bir cerrah ayırmaya çalışıyoruz diyebiliriz” diye konuşuyor.

İLERİ DÜZEYDE TAHMİN

Çalışmasında ilk olarak “uzman ve yeni başlayan cerrahlar ile ve tıp öğrencileri” sınıflandırmasına gideceğini, böylece bir işlemi yaparken uzman cerrah ile tıp öğrencisi arasındaki farkı ortaya koyabileceklerini belirten Keleş,” Daha önce yazılan makaleler var. Bunlara göre, uzman cerrahlar beyinlerinin sadece motor kortekslerini kullanıyor. Beynin diğer tarafına baktığımızda hiçbir aktivasyon yok. Fakat yeni başlayanların beyinlerinin diğer tarafı yanıyor. Çünkü yeni başlayanlar hızlı bir şekilde karar mekanizmasını kullanarak işlemi gerçekleştiriyor. Uzman cerrahlarda ise her şey tamamen motordan gidiyor. Bu işlemler sırasında düşünmüyorlar, elleri kolları otomatik hareket ediyor. Tüm bu davranışları karakterize edeceğiz” diye anlatıyor.

Çalışmanın klinik aşamasında ise hastane acillerine gelen, beyin travması geçiren hastaların beyinsel hareketliliğini ölçerek öngörüde bulunacaklarını belirten Keleş, “Örneğin futbolcu kafasını çarptı, beyin sarsıntısı geçirdi, ambulansla getirdiler. Acilde doktor, ‘Sen orta seviyede sarsıntı geçirmişsin’ deyip futbolcuyu taburcu ediyor. 3-6 ay sonra futbolcu tekrar doktora gelip başının ağrımaya başladığım, midesinin bulandığını söylüyor. Doktor da beyin sarsıntısı sendromu yaşadığı söylüyor. Biz diyoruz ki, acaba acile ilk geldiği zaman bu cihazları kullanarak 5-6 ay sonrası için bir tahmin yapabilir miyiz? Acilde bu cihazları kullanarak aldığımız görüntüleri işleyerek ve makine öğrenmesi araçlarını kullanarak bir tahmin yapabilir miyiz? Tahminimiz şu, hasta bu sendroma yakalanacak mı yakalanmayacak mı, geliştirdiğimiz yöntemle biz bunu acilde söylüyor olacağız” diye konuşuyor.

En iyi cerrahların beyni incelendi

Dr. Haşan Onur Keleş, 17’si tıp öğrencisi olmak üzere devlet ve özel hastanelerde çalışan cerrahların da katkısıyla 35 tıp doktorunun cerrahi eğitim sırasında beyninde olan hareketliliği ölçtüklerini söyledi.

Istinye Üniversitesi Tıp Fakültesi öğrencilerinin yanı sıra, Bahçelievler Devlet Hastanesi, Medicalpark ve Acıbadem hastanelerinden cerrahların beyin dalgalarının ölçümünü yaptıklarını belirten Keleş, bu cerrahlar arasında Türkiye’nin en iyi kapalı ameliyat cerrahları olarak bilinen iki cerrahın da bulunduğunu ifade etti.

Keleş, Medicalpark Göztepe Hastanesi’nde jinekolojik onkoloji alanında uzmanjinekoloji cerrahı Doç. Dr. Tolga Taşçinın ve Acıbadem Fulya Hastanesi’ndeki tüp bebek ve üreme sağlığı merkezi doktorlarından Doç. Dr. Ercan Baştu’nun simülatif laparoskopi sırasında beyin dalgalarını kaydetti.

Savunmada da kullanılıyor

Beyin aktivitesinin makine öğrenmesi aracılığıyla algoritmalara dökülerek veri analizi yapılması ve klinik olarak hastaların hayatını kurtarabilecek öngörülerde bulunması yönteminin dünyada yeni olduğunu belirten İstinye Üniversitesi Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü Başkanı Dr. Haşan Onur Keleş, İngiltere’deki bir Türk ekibin makine öğrenmesi desteğiyle Türkiye’de cerrahlar üzerinde uygulama ve veri analizi yapmaya başladıklarını söylüyor. Keleş, öncelikle laparoskopi kutusu aracılığıyla cerrahların beyinsel aktivitelerini ölçeceklerini, ancak benzeri simülatif ortamların kullanıldığı savunma sanayinde de bu yöntemin kullanılabileceğini belirtiyor. Keleş, Roketsan’ın bu yöntemin üzerinde çalıştığını ifade ediyor.

ŞULE GÜNER