İleri evre kalp yetmezliği hastaları için yerli ‘yapay kalp’

İzmir’de bilim insanları tarafından yapay zeka destekli yerli ‘yapay kalp destek sistemi’ geliştirildi. Projeyle, kablosuz enerji transferi teknolojisi sayesinde vücutta açık yara bırakılmayarak enfeksiyon riskinin ortadan kaldırılması ve hastaların kablo ile batarya çantası taşıma zorunluluğundan kurtarılması hedefleniyor.”

İzmir’de bilim insanları, ileri evre kalp yetmezliği yaşayan hastalara umut olacak bir projeye imza attı. Ekonomi Üniversitesi (İEÜ) Medical Point Hastanesi ve Bakırçay Üniversitesi iş birliğiyle hazırlanan proje kapsamında, yapay zeka desteğiyle çalışan ve yerli üretim olan ‘yapay kalp destek sistemi’ geliştirildi. Projede, hastanın dijital kopyası üzerinden sağlık çalışanlarına ve hastaya anlık bilgi akışı sağlanacak. Sistem, ‘kablosuz enerji transferi’ teknolojisi sayesinde vücutta açık yara bırakmayarak enfeksiyon riskini de ortadan kaldıracak.

Kalp hastalıklarının, dünyada ölüm nedenleri arasında birinci sırada yer aldığına değinen İEÜ Medical Point Hastanesi Kalp ve Damar Cerrahisi Bölümünden Prof. Dr. Koray Aykut, “Çok sayıda insan ağır kalp yetmezliği çekmekte ve bunların ciddi bir kısmını kalp nakli adayları oluşturmaktadır. Kalp nakli, yüz güldürücü bir işlem ancak uygun organ bulmak her zaman kolay olmuyor. Gerek donör sayısının azlığı gerekse bulunan kalbin nakle uygun olmaması yapılan ameliyat sayısını kısıtlamaktadır. Dünyada özellikle kalp nakli bekleyen hastaların hem sağ kalımını artırmak hem de yaşam konforunu yükseltmek amacıyla birtakım yapay kalpler geliştirilmiştir. Ülkemizde de bu yapay kalpler birçok merkezde başarıyla uygulanabilmektedir” dedi.

‘YERLİ ÜRETİM’ VURGUSU

Bu cihazların birtakım dezavantajlarının da bulunduğuna değinen Aykut, “En önemli sorunlardan biri yurt dışına bağımlı olmamız ve cihaz maliyetlerinin aşırı yüksekliğidir. Bunlar milyonlarca liraya mal olan sistemlerdir. İkinci dezavantaj ise cihaz göğüs kafesi içine takılmasına rağmen motoru besleyen bataryaların vücut dışında kalmasıdır. Hastanın vücut içi ile dışı arasında bir bağlantı sağlayan ve cildinden çıkan hortumlar bulunmakta. Hasta bu bataryaları bir çantayla yanında taşımak zorunda kalmaktadır. Bu durum aynı zamanda enfeksiyon riskini de ciddi oranda artırmaktadır. Yüksek maliyet, sınırlı sayıda hastaya uygulanabilme, enfeksiyon riskleri ve şarj-batarya problemleri gibi etkenleri göz önüne alarak ekip olarak ‘Bunun daha gelişmiş bir modelini yapabilir miyiz?’ düşüncesiyle yola çıktık. Tıp ve biyomedikal uzmanları, elektrik-elektronik mühendisleri, hekimler ve araştırma görevlilerinden oluşan yaklaşık 20 kişilik bir ekibimiz var. Yerli bir üretim gerçekleştirerek maliyetleri ciddi oranda düşürmeyi ve böylece çok daha fazla hastaya ulaşabilmeyi hedefledik” diye konuştu.

Biyomedikal Mühendisi Necip Çiftçi ise “Gerçekleştirmiş olduğumuz bu prototipte, transkutanöz enerji (deri üzerinden verilen enerji) ile pompayı çalıştırmayı ve herhangi bir kablo vücut dışına çıkmadan pompayı döndürmeyi hedefliyoruz. Sol ventrikül yetmezliği olan hastalarda, kalbin alt tarafına bir hortum vasıtasıyla pompa yerleştireceğiz. Bu pompa kanı kalpten alarak aorta gönderecek ve aort üzerinden kan tüm vücuda dağıtılacak. Sol ventrikül, vücudumuzda kanı tüm organlara pompalamaya yarayan bir yapıdır. Bu mekanizma görevini yerine getiremediğinde, bölgeye yapay bir pompa implante ederek hastanın hayati fonksiyonlarını idame ettirmeyi amaçlıyoruz” ifadelerine yer verdi.

Yılbaşına kadar pompanın prototipini tamamlamayı hedeflediklerini belirten Çiftçi, şunları kaydetti:

“Deneylerimiz devam ediyor. Hazırlamış olduğumuz pompanın vücuttaki simülasyonunu gerçekleştirdik. Hedeflediğimiz noktaya ulaştığımızda prototipimizi tamamlayacağız. Sonrasında hayvan deneyleri aşamasına geçmeyi ve ardından cihazımızı halkımızın kullanımına sunmayı planlıyoruz.”

“VAR OLAN CİHAZLARDAN AYRIŞAN, ÖNEMLİ ÖZGÜN DEĞERLERİMİZ MEVCUT”

Projenin çıkış noktasının yüksek lisans tezine dayandığını aktaran İzmir Bakırçay Üniversitesi Biyomedikal Mühendisliği Bölümünde Araştırma Görevlisi Nazlıhan Kaçmaz da “Bu çalışmanın ön hazırlıklarını ve bilgisayar destekli analizlerini yüksek lisans tezim kapsamında tamamladık. Şu anda doktora tezim doğrultusunda, projemizin prototipini elde etmek amacıyla çalışmalarımıza devam ediyoruz. Var olan cihazlardan ve sistemlerden ayrışan, önemli özgün değerlerimiz mevcut. Sistemimize dijital ikiz ve yapay zeka entegre ederek, hastanın dijital bir kopyası üzerinden hem hastaya hem de sağlık çalışanlarına anlık bilgi akışı sağlamayı hedefliyoruz. ‘Kablosuz enerji transferi’ teknolojisiyle de hastada açık bir yara bırakmadan, enfeksiyon riskini en aza indiren bir enerji aktarım sistemi kurmayı amaçlıyoruz. Ayrıca ‘DFX metodu’ olarak adlandırılan tasarım yöntemleriyle çok daha optimize bir tasarım elde etmeyi hedeflemekteyiz” şeklinde konuştu.

En kritik noktanın, hastanın kalbine yerleştirilecek olan pompa mekanizması olduğuna işaret eden Kaçmaz, şöyle konuştu:

“Bilgisayar analizleriyle en optimum tasarıma ulaşarak ‘manyetik levitasyon’ teknolojisini kullanmayı, bu sayede sürtünmeyi minimuma indirerek kan hücrelerine zarar vermeyen bir yapı oluşturmayı hedefliyoruz. Son aşamada ise elde ettiğimiz prototipin deneylerini, laboratuvarda kurduğumuz sistem üzerinde gerçekleştireceğiz. Bu test düzeneğiyle, hastanın kardiyovasküler sistemini (yapay dolaşım döngüsünü) birebir simüle etmeyi amaçlıyoruz.”