1. Temmuz 2016

Soğandan Kas Üretildi

Saldığı sülfürik asit ile gözlerimizi yaşartan, soslarımızın ve yemeklerimizin vazgeçilmezi olan soğanın zarından şimdiye kadar yapılan yapay kasların en güçlüsü üretildi. Applied Physics Letters‘da online olarak yayımlanan çalışmada araştırmanın tüm detayları açıklandı.

Uyarıldığında kasılan, genleşen ve bükülen kısacası şekli değişen tüm araç ve cihazların ve hatta robotların yapımında kullanılabilecek bir teknoloji soğandan üretildi. Bu uyarı elektrikle veya ısı ile sağlanabilir. Çoğu yapay kas, bir şekilde sınırlı yeteneğe sahiptir. Bazıları eğilebilir, bazıları kasılabilir ancak çok azı, soğan kası da dahil olmak üzere ikisini de yapabilir.

Ulusal Tayvan Üniversitesi Makine ve Mekanik Laboratuarı kapsamında araştırmalarını yürüten bir grup bilimci, soğanın her katmanının üzerinde bulunan zarların yani –epidermis-in üretilen malzemelerin yapısına benzediğini farkettiler.

Araştırmacılar altınla kaplanmış soğan zarlarını bir pile bağladıklarında, değişen voltaj ile bükülen cihaz boyunca kasılıp gevşediğini gözlemledi.

Diğer yapay kas malzemelerine nazaran soğan ile üretilenleri yapmak çok daha kolay. Tam bir zar çıkarıldıktan sonra, (bunun için bir şef bıçağı ve kabuk soyacağı kullanılıyor ? ), ve daha sonra epidermis sıcak sülfürik asit banyosuna yatırılıyor ve hemiselülozlarından ayrılıyor. Deri saha sonra 25 milimetrelerik uzun şeritler halinde parçalanıyor, üst kısmı 24 nanometre, alt kısmı 50 nanometre kalınlığında altın ile kaplanıyor. Böylelikle daha kolay bükülebiliyor.

Daha sonra 50 voltta hücrelerin kasılmasını sağlayan bir pile takılarak voltaj kontrol ediliyor. Değişen voltajlarda bu yapay kas yapısı farklı uzunluklarda kasılıp gevşeyerek bükülebiliyor. Üst kısımdaki ince altın tabakası sayesinde 30 mikrometre uzunluğunda kasılıp gevşemeler kolaylıkla gerçekleşiyor.

Şimdiye kadar sağlamlıkları ve çoklu yetenekleri dışında çok fazla özellikleri keşfedilmese de, çok ucuz ve çevreye neredeyse hiç zararlı olmadığından kullanıma açık hale geliyor. Ne var ki, yüzde dörtlük bir bükülme oranı ve yüksek ağırlıkları kaldıramaması durumu başka teknoloji ve uygulamalarla geliştirilmeye çok müsait.

Referans :

Bilimfili,
psmag.com, Muscles Made of Onions, www.psmag.com/nature-and-technology/onion-arms-so-good-they-make-you-want-to-cry
Chien-Chun Chen, Wen-Pin Shih, Pei-Zen Chang, Hsi-Mei Lai, Shing-Yun Chang, Pin-Chun Huang and Huai-An Jeng Onion artificial muscles Appl. Phys. Lett. 106, 183702 (2015); http://dx.doi.org/10.1063/1.4917498

1. Temmuz 201625. Şubat 2024

Gökada Büyüklüğünde Bir Canlı Olabilir mi?

Evrendeki nesnelerin boyutları, 10^-19 metre ölçeğindeki kuark etkileşimlerinden 10²⁶ metreuzaklıktaki kozmik ufka kadar değişir. Bu 45 olası büyüklük mertebesinde, bildiğimiz kadarıyla yaşam oldukça ufak bir aralıkla sınırlanmış durumda: 45 olası mertebenin kabaca orta bölümüne denk gelen yaklaşık 9 farklı büyüklük mertebesinde canlı bulunabiliyor. İnsan benzeri duygu ve düşüncelere sahip canlıların bulunduğu aralık ise 9 mertebenin sadece 3’ünü kapsıyor.

Bakteriler ve virüsler bir mikrondan, yani 10^-6 metreden bile küçük olabilirken, en büyük ağaçların uzunluğu 100 metreye varabiliyor. Oregon’da bulunan Mavi Dağlar’ın altında yaşayan bal mantarını tek bir organizma olarak düşünürsek, yaklaşık 4 km boyunca uzandığını da anımsayalım. Peki acaba canlıların büyüklüğünü sınırlayan evrensel bir limit var mı?

Hesaplama kuramındaki gelişmeler sonucunda, bilinç ve zeka için katrilyonlarca ilkel “devre” elemanı gerektiğini öğrendik. Beyinlerimiz nöronlardan oluştuğuna göre, ki nöronların her biri özelleşmiş ve işbirliği yapan tek hücreli organizmalardır; biyolojik bilgisayarların bizim becerilerimizi sergileyebilmesi için bizim beynimizin fiziksel büyüklüğüne yakın boyutta olmaları gerekir.

Yapay zeka sistemlerinde bizimkinden daha küçük nöronlar yapılandırmayı düşünebiliriz. Elektronik devre elemanları, örneğin, şu anda nöronlardan oldukça küçüktür. Fakat davranışları da daha basittir ve epey hacim kaplayan destek (enerji, soğutma, iletişim) yapılarına gereksinim duyarlar. Büyük olasılıkla ilk yapay zekaların kaplayacağı hacim, yapıldıkları malzemeler ve mimarileri bizden bütünüyle farklı olduğu halde, bizim bedenlerimizin boyutlarında olacaktır. Bu durum, metre ölçeğinin bir özelliği olduğuna bir kez daha işaret ediyor.

Peki ya evrenin büyükler ucu ne alemde? William S. Burroughs’un Patlamış Bilet adlı kitabında, yüzeyinin altında, yavaşça oluşan kristallerinde neredeyse sıfır düşünce olan engin bir mineral bilinç yatan bir gezegen kurgulanmıştır. Gökbilimci Fred Hoyle “Siyah Bulut” adını verdiği, boyutu Dünya ile Güneş arası uzaklıkla kıyaslanabilecek kadar olan bilinçli bir hiper-zekadan dramatik ve ikna edici biçimde söz etmiştir. Bu düşüncesi, bir yıldızı bütünüyle çevreleyen ve enerjisinin büyük bölümünü yakalayan devasa yapılar olan Dyson küreleri kavramını önceden sezmiş gibidir.

Peki bu büyüklükte yaşam formlarının varolması için koşullar nelerdir? İlginç düşünceler için karmaşık bir beynin yanı sıra yeterince zamana da gerek vardır. Nöral aktarımların hızı yaklaşık olarak saatte 300 km civarındadır. Dolayısıyla insan beyninde sinyal iletim hızı 1 milisaniye kadardır. O halde bir insan ömrü, 2 trilyon mesaj iletim süresinden oluşuyor demektir. Eğer beyinlerimiz ve nöronlarımız 10 kat daha büyük olsaydı, yaşam sürelerimiz ve nöral sinyal hızlarımız da aynı kalsaydı, yaşamımız boyunca şimdikinin onda biri kadar düşüncemiz olurdu.

Beyinlerimizin aşırı ölçüde, örneğin güneş sistemi kadar büyüdüğünü düşünelim. O zaman aynı sayıda mesaj iletimi için evrenin toplam yaşından fazla zaman gerekirdi. Evrimin akışı için de hiç zaman kalmazdı. Eğer gökadamız büyüklüğünde bir beyin olsaydı, sorun daha da içinden çıkılmaz hal alırdı. Oluşum anından itibaren sadece 10.000 civarında mesaj bir uçtan diğerine gidebilirdi. Yani karmaşıklığı insan beynininkine yakın ama büyüklüğü astronomik ölçekte bir beyni olan yaşayan bir varlık hayal edebilmek pek mümkün değil. Eğer varolsaydı da, herhangi bir şey yapabilecek zamanı olmazdı.

Dikkat çekici bir diğer nokta, fiziksel bedenler üzerinde çevrenin koyduğu sınırlamaların da yaşamın hemen hemen zekanın gerektirdiği boyutları gerektiriyor olması. En uzun sekoya ağaçlarının boyu, suyu yukarı doğru 100 metreden fazla pompalayamıyor oluşları ile sınırlanmıştır. Bu limit, Dünya’nın yerçekim kuvveti (suyu aşağı çeker), terleme, su tutunumu ve bitkinin ksilemindeki (suyu yukarı iter) yüzey geriliminin ortak etkisi ile belirir¹. Eğer yaşama en uygun gezegenlerin çekim kuvveti ve atmosfer basıncının Dünya’nınkinin 10 katına kadar olduğunu varsayarsak, aynı maksimum limitinin birkaç katı büyüklük mertebesinde kalmış oluruz.

Gezegendeki en büyük ağaçlardan sekoya ağaçları görülüyor.

Ayrıca canlıların çoğunun bir gezegene, uyduya veya göktaşına bağlı yaşayacağını farz edersek, yerçekimi de doğal bir ölçek belirler. Gezegen büyüdükçe ve yerçekimi arttıkça, kemiklere (ya da onların eşdeğerine) binen kuvvet de artar. Bu konu 1600’lerde Christiaan Huygens tarafından tartışılmıştır. Söz konusu durumda canlının kemiklerinin kesitinin de, kuvvete dayanmak için hayvanın büyüklüğünün karesiyle orantılı olarak genişlemesi gerekecektir. Ancak bu vücut geliştirme çabaları, nihayetinde kendi kendini sınırlar; çünkü kütle de uzunluğun kübüyle orantılı artar. Genel olarak, hareket edebilen dünya organizmalarının maksimum kütlesi, kütleçekimin gücünün arttığı oranda azalır. Örneğin yerçekimi Dünya’dakinin 10’da 1’i kadar olan bir gezegende, hayvanların 10 kat daha büyük olma olasılığı vardır.

Tabi bir gezegenin de ne kadar küçük olabileceğine ilişkin bir limit vardır. Çok küçük gezegenler (mesela Dünya’nın kütlesinin onda birinden daha küçük olanlar) atmosferi çekecek ve tutacak kadar kütleçekime sahip olmazlar. Yani bir kez daha Dünya’da gördüğümüz boyutlara yakın büyüklükleri zorunlu kılan bir sınırlama ile karşı karşıyayız.

Yaşamın ayrıca soğutmaya da gereksinimi vardır. Bilgisayar çiplerinde sürekli olarak, hesaplama sırasında ortaya çıkan ısının atılması mücadelesi verilir. Yaşayan canlılar için de aynı konu önem taşır. Büyük hayvanların hacim bölü yüzey alanı (yani deri büyüklüğü) oranı yüksektir. Canlının soğutmasından sorumlu organ deri olduğundan, ısının üretildiği yer de hacim olduğundan, büyük hayvanlar kendilerini soğutmakta daha az verimli olur. İlk olarak 1930’larda Max Kleiber tarafından dikkat çekildiği üzere, Dünya’daki hayvanların kilogram başına metabolik hızı, hayvanın kütlesinin 0,25.kuvveti ile orantılı olarak azalır². Kuşkusuz ısıtma hızı bu şekilde düşmeseydi, büyük hayvanlar gerçekten de kendi kendilerini pişirirdi. Bir memelinin yaşamını sürdürebilmesi için gözlemlenen minimum metabolik hız, nanogram başına bir watt’ın trilyonda biri kadar olduğundan³, ısısal açıdan sınırlandırılmış bir maksimum organizma büyüklüğüne ulaşıyoruz: 1 milyon kilogramdan biraz fazla. Bu da yaklaşık olarak mavi balina kadar olmak demektir. Yani tam da Dünya büyüklük rekorunu elinde tutan hayvan kadar…

İlkesel olarak daha büyük yaratıklar hayal edilebilir. Eğer Landauer’in hesaplama için gereken minimum enerjiyi tanımlayan ilkesini hesaba katar ve sadece hücrelerini çoğaltmaya adanmış olan ultra-kütleli, ultra-tembel bir çok hücreli organizma olduğunu varsayarsak, mekanik desteğin ısı taşınımını aşması sorunlarının büyümeyi sınırlayan nihai etken olduğunu görürüz. Bu ölçeklerde böyle bir canlının ne yapacağı ya da nasıl evrilebileceğini de tahmin etmek mümkün değil.

Charles ve Ray Eames’in klasikleşmiş kısa filmleri “10’un Kuvvetleri” (Powers of Ten) 40 yıl kadar önce yayımlanmış ve insanların büyüklükleri kavrayışında derin etkileri olmuştur. Aşağıdaki videoda bu çalışmayı izleyebilirsiniz.

Kaynak:

Bilimfili,
Nautilus, “Can a Living Creature Be as Big as a Galaxy?”
< http://nautil.us/issue/34/adaptation/can-a-living-creature-be-as-big-as-a-galaxy >

Notlar:
[1] Koch, G.W., Sillett, S.C., Jennings, G.M., & Davis, S.D. The limits to tree height. Nature 428, 851-854 (2004).
[2] Kleiber, M. Body size and metabolism. Hilgardia: A Journal of Agricultural Science 6, 315-353 (1932).
[3] West, G.B., Woodruff, W.H., & Brown, J.H. Allometric scaling of metabolic rate from molecules and mitochondria to cells and mammals. Proceedings of the National Academy of Sciences 99, 2473-2478 (2002).

1. Temmuz 2016

MORÖTESİNİ GÖRMEK

“Sonunda, resimleri artık doğru düzgün yapmak bir kenara, onları iyice bozduğumu fark ettim. Birkaç tablomu bu nedenle imha ettim. Artık neredeyse körüm, ve bundan böyle resim yapmayı bırakmam gerekiyor. Bunu kabullenmem çok zor, ressamlık kariyerim bitiyor, ve sağlığım gözlerim harici neredeyse mükemmel!”

Yukarıdaki satırlar, empresyonist resim akımının öncüsü olan, hatta bu akıma Impression, Sunriseisimli tabloyla adını veren ünlü ressam Claude Monet‘e ait. Monet, bu satırları ölümünden 4 yıl önce, 1922 yılında, yakın dostu Marc Elder’a gönderdiği bir mektuba yazmıştı.

Monet’in görme ile ilgili sıkıntıları 1905 yılında, 65 yaşındayken başlamıştı. Renkleri kendine özgü bir şekilde kullanarak manzaradaki dokuyu keskin fırça darbeleriyle resmetmesiyle ünlü olan Monet, artık renkleri eski yoğunluğunda göremez olmuştu. Resimlerindeki mavi, beyaz ve yeşil renkler zamanla daha bulanık sarı ve mor tonlara doğru kaymaya başlamıştı. 1915 yılında, resimleri iyice bulanıklaşmaya ve donuklaşmaya başlayan Monet, parlak kırmızıları, donuk ve soluk pembeler olarak görmekten ve tüm görüşüne hakim olan sarı tonlardan şikayet ediyordu.

Katarakt (Kaynak: Wikipedia)

Monet’in bu şikayetlerinin nedeni, ileri yaşlarda oldukça sıklıkla gözlenen katarakt rahatsızlığına bağlıydı.

Katarakt, göz küresi içinde bulunan göz merceğinin kendisinin veya merceği saran zarın şeffaflığını kaybederek ışık geçirgenliğinin bozulmasına verilen isim. Çoğunlukla ileri yaşa bağlı olarak göz merceğinin yapısının bozulması sonucu ortaya çıksa da, nadiren çocuk ve bebeklerde de görülebiliyor. Opak hale gelen göz merceği, gözün içine giren ışığı engellediği için, zaman içinde hastanın görmesinin bozulmasına neden oluyor. İlk belirtisi renklerin matlaşması ve bulanık görme olan katarakt, tedavi edilmediğinde körlüğe bile neden olabiliyor.

Katarakt, göz merceğinin şeffaflığını kaybederek opaklaşması sonucunda ortaya çıkan bir hastalık. (Kaynak: Yeditepe Üniversitesi web sitesi)

Merceğin saydamlığının bozularak, opak hale gelmesine neden olan pek çok faktör var. Bunların en başında uzun süreli ultraviyole ( morötesi – UV) ışınlara maruz kalmak geliyor. Hepimizin maruz kaldığı UV ışınların ana kaynağı ise Güneş, bu nedenle de kataraktlar güneş altında geçirdiğimiz süreyle paralel olarak, ileri yaşla birlikte daha sık görülmeye başlıyorlar. UV ışınları haricinde şeker hastalığı, hipertansiyon, travma, yaşlılığa bağlı olarak lens yapısındaki bozulmalar da katarakt oluşumuna katkıda bulunabiliyor. Pilot ve astronotlar, atmosferin üst tabakalarında bizlere göre daha fazla UV ışınlarına ve iyonize radyasyona maruz kalıyorlar, Apollo uzay projesinde görev alan 39 astronotun, 36 tanesine uzaydaki görevlerini takiben erken dönem katarakt tanısı konmuş. Demir çelik işçileri, cam işçileri gibi yüksek ısıya maruz kalan kişilerde de normaldan daha fazla oranda katarakt görülüyor.

Katarakt, günümüzde tedavisi oldukça kolay bir hastalık. İlerlemiş cerrahi tekniklerle, gözün ön kamarasına girilerek artık görevini tam anlamıyla yerine getiremeyen opaklaşmış lens bütün olarak veya parça parça çıkarılıyor. Çıkarılan eski lensin yerine, şeffaf yapay bir lens takılıyor. Ortlama süresi 30 dakika gibi kısa ve başarı oranı %90’ın üzerinde olan bu girişim sayesinde hasta, ameliyatı takiben çok kısa bir sürede hastalalığından önceki net ve berrak görüşüne kavuşuyor.

Göz lensinin yaşa bağlı dejenerasyonu. Yukarıdaki lensler 79, alttakiler ise 39 yaşındaki bir hastadan alınmış. Daha yaşlı hastadan alınan lenslerin şeffaflıklarını kaybederek sarımtırak bir görüntü aldığını görebilirsiniz. (Kaynak: St. Louis Üniversitesi, Biyoloji Bölümü, William Stark Lab )

Modern katarakt ameliyatının geliştirildiği 1940’lara dek, tarih boyunca pek çok hekimin sayısız kişinin kör olmasına neden olan bu hastalığı tedavi etmeye çalışığını biliyoruz. Göz anatomisini anlamaya başlayan ve kataraktın matlaşan lense bağlı olduğunu fark eden hekimler, eski çağlarda katarakt hastalarını gözlerindeki işlevini yitiren lensi çıkartarak tedavi etmeye çalışıyorlardı. Katarakt ameliyatına ilişkin ilk kayıtlara M.Ö. 700 yıllarında, Hindistan’da rastlıyoruz. Hindistan’dan Çin’e oradan da Orta Doğu’ya geçen bu yöntemde, sivri bir iğne ile hastanın gözüne bir delik açılarak veya içi boş bir çubuk ile göze vakum uygulamak suretiyle kataraktlı lens gözden çıkarılıyordu. Bu işlem sonucunda hastanın kataraktlı lensi çıkarılmış olsa bile, uygulanan yöntemin travmatikliği nedeniyle hastalar genelde tedaviye rağmen kör oluyorlardı.

1700’lerde katarakt ameliyatı Avrupa’da da uygulanmaya başlamıştı. İlerleyen yıllarda, gözlerindeki lens çıkarılan hastaların görmelerini bir nebze olsun düzeltmek için, çıkarılan lensin işlevini üstlenecek kalın mercekli gözlükler reçete ediliyordu. 1940 yılında, çıkarılan kataraktlı lensin yerine konacak suni lensin imal edilmesi sonucunda, katarakt hastaları da ameliyat sonrası katlanmak zorunda kaldıkları bulanık görüntü ve ağır gözlüklerden kurtudular, hastalanmadan önceki keskinlikteki görüşlerine kavuştular.

Ne yazık ki, büyük ressam Monet, bu gelişmelerden önce yaşamıştı. Katarakt tanısı aldıktan sonra, bozulan görüşüne rağmen resim yapmayı sürdürdü. Monet’in resimlerine bakarsanız, hastalığının farklı dönemlerinde, kataraktlarının olgunlaşma süreciyle paralel olarak resimlerdeki tema renklerinin yavaş yavaş değiştiğini, resimlerindeki detayının zamanla azalarak fırça darbelerinin daha kaba hale geldiğini görebilirsiniz. Bu durum, ressamın 1800’lerin sonu ile 1926’ya kadar yaptığı 250 kadar tablodan oluşan Nilüferler serisinde oldukça belirgin bir şekilde gözlenebiliyor.

Kataraktları ilerledikçe, Monet göz doktorundan göz doktoruna dolaştı. Fransız bir göz doktoru olan Charles Coutela, sol gözü için gözbebeğini büyüterek göreceli olarak biraz daha iyi görmesini sağlayan bir göz damlası önerdi. Monet, başlangıçta sonuçtan çok memnun olsa da damlanın etkisi zamanla azaldı ve sonunda 1923 yılında, 82 yaşındayken sağ gözünden katarakt ameliyatı oldu. Çağdaşı empresyonist ressam Marry Cassat‘ın katarakt ameliyatından sonra neredeyse tüm görme yetisini kaybettiğini gören Monet, iki gözünden de ameliyat olmayı reddetmiş, ve sadece tek gözünden ameliyat olmuştu.

Ameliyat sonrası, Monet’in sol gözü hala kataraktın etkisiyle mavi ve mor tonlarını pek göremezken, sağ gözü birden bire mavi tonlarına, hatta mavinin de daha ötesine kavuştu.

İnsan retinasındaki renk algılayıcı koni hücreleri, ve hassas oldukları ışık dalga boyları. S hücrelerinin kısmen morötesi (UV) spektruma kaydığına dikkat edin. ( Kaynak: galileospendulum.org)

Sağlıklı bir gözde lens ve renkleri algılamamızı sağlayan retinamızdaki koni hücreleri, görünür ışık dediğimiz, algılayabildiğimiz ışık spektrumunu belirler. Gözümüzle algılayabildiğimiz renkler, tüm ışık tayfının oldukça küçük bir kısmını içerir. Gözlerimiz, 400 nanometre (0,0000004 metre) dalga boyundaki mor ışıkla, 700 nanometre (0,0000007 metre) dalga boyundaki kırmızı ışık arasındaki renkleri algılayabilir. İnsan gözünde, renkleri algılamamızı sağlayan üç değişik tür koni hücresi vardır: L hücresi denen ve kırmızı tonlarını içeren uzun dalga boyundaki ışığı algılayabilen hücreler, yeşil tonlarının hakim olduğu orta boylu dalgaları algılayabilen M hücreleri, ve kısa dalga boyuna sahip mavi-mor tonlarını algılayabilen S hücreleri. Bu üç tip hücreden algılanan sinyaller, beyinde bir araya getirilir ve böylece görünür ışıktaki tüm renk tonlarını görebiliriz.

Yandaki şekilde de görüldüğü üzere, aslında S hücrelerinin algıladığı ışık boyu, kısmen mor ötesi ışık spektrumuna da uzanmakta. Ancak, sağlıklı bir insan gözündeki S hücreleri morötesi ışığın bir kısmını algılayabiliyor olsa da morötesini göremez. Zira, göz lensimizdeki kristal yapı morötesi ışıklar daha gözümüzün içine girmeden onları filtre eder. Böylece göz içindeki hücrelerimiz kısmen UV ışığa hassas olmasına rağmen, etrafa baktığımızda arılar veya diğer UV dalga boyunu gören canlılar gibi bir görüntü göremeyiz.

Geçirdiği katarakt ameliyatı sonunda, Monet’in sağ gözündeki opaklaşmış lens çıkarılmıştı. Böylece, lensin UV süzme etkisi ortadan kalınca, gözündeki S hücreleri az miktarda da olsa normal insanların göremediği UV ışınları algılamaya başladı.

Bir gözü kataraktlı ve mor-mavi tonlarına neredeyse kör olan, ancak ameliyat olan diğer gözüyle morları, mavileri hatta mor ötesi tonları bile görmeye başlayan Monet, sağ ve sol gözüne ait renk algılarındaki derin fark nedeniyle, bir daha aynı anda iki gözünü kullanamadı. Ama tek gözünü kullanarak resim yapmaya devam etti. Çiçekler hala en sevdiği objelerdi, ancak artık onları daha farklı görüyordu. Pek çok kimse, nilüferlere baktığında onları beyaz renkte görür. Ancak Monet, katarakt ameliyatından sonra sağ gözüyle baktığı nilüferleri mavi-beyaz görmeye başlamıştı, ve bu çiçekleri tuvaline gördüğü tonlarda yansıttı.

Monet’in “Gül Bahçesinden Görünen Ev” tabloları. Gördüğünüz iki tablo, aynı manzaranın Monet’in iki farklı gözüyle yaptığı resimler. Soldaki resim, kataraktlı olan sol gözünü kullanarak, sağdaki resim ise katarakt ameliyatı olan sağ gözünü kullanarak yapılmış. Sağdaki resimde, Monet’in UV ışıkları görebilmesinin sonucu ortaya çıkan baskın mavi-mor tonlar dikkat çekiyor. (Kaynak: Wikipedia)

Yaşı daha da ilerleyen ve sol gözündeki katarakt iyice ilerleyen Monet, artık resim yaparken iyice zorlanmaya başlamıştı. Renkleri ayırdedebilmek için boyalarını tuvaline dikkatle sıralıyor, lensi alınmış gözünü fazla gelen güneş ışığından korumak için resim yaparken geniş kenarlı panama şapkaları takıyordu. 1926 yazında, artık resim yapmaya devam edemeyeceğine karar veren Monet, üvey kızı Blanche’nin yardımıyla, stüdyosundaki beğenmediği 60 kadar tabloyu imha etti ve resim yapmayı tamamen bıraktı.

Monet, tablolarını imha ettikten birkaç ay sonra, 5 Aralık 1926 tarihinde, 86 yaşındayken hayata gözlerini yumdu. Vasiyetinde, cenazesinde hiç bir çiçek olmasını istemediğini belirtmişti:

“Beni, buranın yerlilerini gömdüğünüz gibi, basit bir törenle gömün. Tabutumun arkasından sadece akrabalarım yürüsün. Unutmayın, cenazemde ne çiçekler ne çelenkler olsun istiyorum. Böyle bir gün için, bahçemdeki bu güzel çiçeklerin koparılıp öldürülmesi günahların en büyüğü olacaktır.”

Meraklısına notlar:

Potentilla anserina çiçeğinin görünür ışık ve UV ışık fotoğrafları. UV dalga boylarını görebilen arılar bu çiçeği sağdaki gibi görüyorlar. (Kaynak: Bjorn Roslett)

İnsanların pek çoğunda S hücreleri kısmen de olsa UV ışık dalga boylarına duyarlı, ancak bu hücrelerin UV ışın spektrumunun ne kadarını algıladıkları kişiden kişiye göre değişebiliyor. Artık katarakt ameliyatlarında, çıkarılan göz lensi yerine suni lens takılsa da, bazı kimseler takılan lensin de cinsine bağlı olarak zaman zaman UV spektrumu görebildiklerini ifade ediyorlar.

Arılar, UV spektrumunu çok iyi görebilmelerine rağmen, kırmızı tonlarını çok iyi göremiyorlar. Ancak UV’ye hassas gözleri, onların çiçekleri bizden çok daha farklı görmelerini sağlıyor.

İnsanlar normalde UV dalga boylarını göremezken, kimi böcekler, kuşlar, kaplumbağalar, kertenkeleler ve pek çok balık görebiliyor. Memelilerin çoğundaki göz lensi, insanlarda olduğu gibi UV dalga boylarının görülmesini engelliyor. Ancak bazı kemirgenler, geyikler ve ren geyikleri memeli olmalarına rağmen UV dalga boylarını görebilen canlılardan.

Katarakt oluşumunun en önemli nedeni güneşten gelen UV ışınları. Bu nedenle katarakt olmaktan korunmak için en başta gelen şey gözleri güneş ışınından korumak. Her ne kadar artık tedavisi olsa da, katarakttan korunmak için UV filtreli bir güneş gözlüğünü sürekli kullanmanız öneriliyor. UV filtresi olmayan güneş gözlüklerinin ise yarardan çok zararı var. Zira, gözlerinize karanlık hissi vererek göz bebeğinizin genişlemesine ve gözünüzün içine daha fazla UV ışını girmesine neden oluyorlar. Kısaca ya iyi bir güneş gözlüğü kullanın, ya da hiç kullanmayın.

Kaynaklar:

AçıkBilim
Wikipedia
Color Uncovered, San Francisco Exploratorium, iPad uygulaması
Monet’s Ultraviolet Eye, Carl Zimmer.
Claude Monet and the Subjectivity of Color, Galileo’s Pendulum.
Claude Monet and Cataract, Calgary Universtesi, Psikoloji Bölümü Web Sitesi
Monet Biyografisi, Monet Art Prints Web sitesi

1. Temmuz 201625. Şubat 2024

DR. ROBOT, DR. ROBOT, LÜTFEN AMELİYATHANEYE!

Tıp ve teknolojinin kesiştiği noktada cerrahi robotlar parlamaya başladı. Henüz robotlara ameliyatlarımızı tamamen devredecek kadar güvenmesek de, robotlar doktorlara yardım etmekten onları eğitmeye kadar geniş bir yelpazeye yayılmış görevleri çoktan üstlenmiş durumdalar. Bu yazımızda ameliyathanelerde kullanılan robotları inceleyeceğiz.

Amerikan Sağlık Araştırmaları ve Kalite Kurumu tarafından yapılan bir araştırmaya göre [1] Amerika’da sadece bir yıl içerisinde (2000), ameliyat sonrası enfeksiyonları, ameliyatlarda unutulan yabancı cisimler, tekrar açılan ameliyat yaraları ve ameliyat sonrası kanamaları gibi bazı cerrahi komplikasyonlardan dolayı 2.4 milyon gün fazladan hastane konaklaması, 9.3 milyar dolar fazladan tedavi masrafı ve 32.000 adet ölüm vakası gerçekleşmiş. Dudak uçuklatan bu rakamlar ortaya koyuyor ki sağlık sektöründe de hatalar yapılıyor ve bedelleri ağır olabiliyor. Buradan çıkarılacak dersler ve alınması gereken önlemler olduğu aşikar. Bu yazıda doktor kaynaklı hataları azaltmamıza yardımcı olacak robotlara göz atacağız.

İşleyen demir ışıldar. Doktorlar da bir istisna değil. Özellikle de cerrahların, hem yeni çıkan ameliyat tekniklerine ve teknolojilerine alışmaları, hem de kendilerini formda tutabilmeleri için düzenli olarak idman yapmaları gerekiyor. Her ne kadar zaten işleri başlarından aşkın olsalar da (özellikle ülkemizde olduğu gibi sağlık sisteminin en az doktorları gözettiği ülkelerde), sadece hareketleri elleriyle tekrarlamaları değil, mümkünse cansız modeller veya simülasyonlar üzerinde çalışmaları gerekiyor. Ancak bu eski teknolojiler hem doktorlara gerekli olan geri beslemeyi vermekte yetersiz kalıyorlar, hem de -kabul etmek gerekiyor ki- can sıkıcılar. İşte bu noktada devreye robotlar giriyor.

Cerrahi yetenekler kabaca iki bileşenden oluşuyor: teorik yetenekler (bilgi ve karar alma yetisi) ve pratik bilgiler (elle müdahele edilen görevler). Teorik bilgi sınıflarda, okullarda öğreniliyor ve gene aynı yerlerde sınavlarla test ediliyor. Pratik yetenekleri değerlendirmek ise çok daha zor. Bunun için uygulama, demonstrasyon ve birinci elden tecrübe gerekiyor. 1800’lerden gelen cerrah yetiştirme felsefesi olan “Birini izle, birini yap, birine öğret,” metodu, yani uzun yıllar süren stajerlik-olgunluk-danışmanlık evreleri, doktorların ameliyatları gözleyip, yapıp, öğrencilerine öğretme sistemine dayalıydı. Her ne kadar bu yöntem yetenekli cerrahlar yetiştiriyor olsa da, zaman kaybına sebebiyet verdiğinden ve usta/çırak arasında gerçekleşen objektif olmayan bir değerlendirmeye tabi olduğundan çok da etkin bir yöntem olduğu söylenemez.

Gelişen robotik cerrahi sistemleri ve tıbbi robotik destekli simülatörler ile cerrahların ameliyat hareketlerini kendileri analiz etmeleri ve objektif olarak değerlendirip cerrahi müdahele yeteneklerini geliştirmeleri mümkün. Bu tarz cerrahi eğitimler ve yardımcı sistemleri dört ana başlık altına toplayacağız. Birincisi, insanları ve çevreyi analiz edebilen sistemler. İkincisi, zenginleştirilmiş gerçeklik ile doktorları eğiten sistemler. Üçüncü çeşit sistemler ise robotların doktorlara yardımcı oldukları sistemler ve sonuncu sistemler robotların otonom olarak hastalara müdahelede bulundukları sistemler.

Cerrahi müdaheleleri değerlendiren sistemler

Şekil1: Bir öğrencinin sınavı, uzman bir cerrahın ameliyatıyla kıyaslanıyor. Kaynak: Carol Reiley

Cerrahi eğitim ve değerlendirmeleri daha etkin kılmak amacıyla, hareket tanıma ve beceri değerlendirme sistemleri ameliyathanelerde yerini almaya başladı. Genellikle kamera görüntülerini işleyen ve karmaşık ameliyat sekanslarını daha küçük parçalara ayırmaya dayanan bu sistemler, ameliyat hareketlerini doktorların yaraya dikiş atma, neşter vurma, kesme gibi daha küçük hareketlerine ayırıyor. Her hareket kümesi için oluşturulmuş matematiksel modeller, doktorun yaptığı müdahelelerle kıyaslanıyor ve sonuçta her hareket notlandırılıyor. Doğru sıralama izlenmediğinde veya hareketlerin rotası veya tutarlılığı zayıf olduğunda görüntülerden elde edilen verilere dayanarak, doktor düşük not alıyor. Bu yöntem doktorun robotik cerrahi kollarını kontrol ederken gösterdiği başarı için de uygulanıyor. Bu tarz bir objektif değerlendirmenin amacı standart işlemlerin her doktor nezdinde aynı uygulanmasının garantisini sağlamak. Stajerler eğitimlerinden sonra usta bir doktorun hareketleri ile kendi hareketlerini senkronize kıyaslayabiliyorlar (Şekil 1) ve bu sayede öğrenmeleri hızlanıyor.

Cerrahi çevre için zenginleştirilmiş gerçeklik sistemleri

Şekil2: Sanki böbrek taşı varmışcasına gerçek video görüntüsü üzerine eklenen sanal gerçeklik görüntüsü.Kaynak: Balazs Vagvolgyi

Robotların hassasiyet ve keskinliğini, insan zekasıyla buluşturmak belki de en etkin ameliyat yöntemi. Bilgisayarların ve robotların dahil olduğu ameliyatlar insana daha fazla bilgi sağladığından, başarıyı artırıyor. Hastanın çalışılan bölgesinin (örn: kalp) üzerine bindirilmiş bir sanal tümör tomografisi ve doktorun kalbe müdahelesi sırasında doktorun eline gönderilen kuvvet geri beslemesi, cerrahın o anda sanki hasta gerçekmişcesine idman yapabilmesini sağlıyor. Bu tarz sistemler örneğimizdeki gibi genellikle grafik, ses ve kuvvet gibi geri beslemeler vererek, doktorun anlık gelişmelere ve şartlara uyum sağlayarak, çok daha gerçekçi bir ameliyat deneyimi edinmesini sağlıyorlar (Şekil 2). Bu sistemler tabii ki sadece idmanlarda değil aynı zamanda gerçek ameliyatlarda da kullanılıyor. Aşağıda bilgisayarlı tomografi görüntüsünün gerçek zamanlı bir video üzerine bindirilmesiyle gerçekleştirilen bir ameliyatı seyredebilirsiniz.

Bu uygulamada da doktorun eline kuvvet geri beslemesi verilmesi yerine, zenginleştirilmiş gerçeklikle kuvvet ve renk değişimi arasındaki ilişkinin video görüntüsü üzerine yansıtılması gösteriliyor:

Akıllı sensörlere ve manipülatörlere sahip robotlar insan doktorların görme zorlukları veya el titremesi gibi fizyolojik kısıtlamalarını giderici nitelikte. Kuvvet algılayıcı akıllı cerrahi robotlar daha güvenli ve etkin ameliyat imkanları sundukları için en deneyimli ve hünerli cerrahlar tarafından bile olumlu karşılanıyor. Bu aletler, dokundukları bölgelerdeki yerel dokunun oksijen doyumunu ölçerek hasar verilmesini engelliyorlar.

Johns Hopkins Üniversitesi (JHU) bu alanda yoğun faaliyet gösteren üniversitelerden [2]. JHU Sabit-el Göz Robotu adı verilen bir robot, retina mikrocerrahisi sırasında doktor tarafından kontrol ediliyor. El titremesinin önüne geçen bu sistem doktorların nokta atışı yapmalarını sağlıyor. Böylece cerrahi alet, cerrahın belirlediği noktayı merkez alarak sadece belirli sınırlar çerçevesinde hareket edebiliyor ve el titremesinden dolayı göze verilebilecek olası bir zararın önüne geçilmiş oluyor.

da Vinci

Şekil3 :da Vinci robotu. Kaynak:Kelleher Guerin

Sırada tüm cerrahi robotlar arasında en meşhur robot var: da Vinci (Şekil 3). Bu ünü kazanmasının en büyük sebebi, minicik kıskaçları, son derece yüksek hassasiyeti ve fütüristik tasarımı. Da Vinci sistemi cerrahlara kontrol edebilecekleri robot kolları ve minicik mandalları sayesinde dar alanlarda yüksek bir hareket kabiliyeti imkanı veriyor. Bu da hastalar için daha küçük yarıklar ve daha çabuk iyileşme süreci, doktorlar için ise artık -kelime anlamıyla- hastanın içine girmek zorunda olmamak anlamına geliyor. Şu an için otonom özellikler sergilemese de doktorlardan şimdiden olumlu not almış durumda. Aşağıda bozuk para büyüklüğünde bir kağıt parçasından uçak yapan çılgın bir doktorun videosunu seyredebilirsiniz. Kağıdın büyüklüğünü ameliyatın (origaminin) sonunda gördüğünüz zaman şaşıracağınıza garanti veriyorum:

Bu robotlar hakkında biraz bilgi vermek gerekirse: Da Vinci’nin tasarımcısı olan Intuitive Surgical 1995 yılında kuruldu ve kendi üretimi olan bu robotları hastanelere ve araştırma kurumlarına satıyor. Robotlar özellikle ürolojik, jinekolojik ameliyatlarda, kalp ve göğüs cerrahisinde, genel, kafa ve boyun ameliyatlarında kullanılıyor. 2011 yılının sonu itibariyle satılmış olan toplam 2132 adet da Vinci robotuyla 2011 yılında toplam 360.000 ameliyat yapıldığı rapor edilmiş. Bu robotların her biri 2 milyon dolar ediyor ve oldukça yüklü bir bakım giderine sahip.

Robotlarla kalp ameliyatı (Niobe ve Sensei)

Şekil 4: Kalp içinde ilerleyen bir Niobe sondası. Kaynak: Stereotaxis

Dünyanın en zorlu ve en hassas ameliyatları sayılan beyin ve kalp ameliyatları söz konusu olduğu zaman robot kullanımı konusunda durum değişebilir. Düzensiz kalp atışından muzdarip bir hasta olduğunuzu ve damarlarınızdan geçip kalp odacığınıza giren bir kateter (sonda) ile kalp dokunuzun dağlanmasını ve sizi iyileştirecek bir yara bırakmasını gerektiren bir tedavi göreceğinizi hayal edin? Bu tarz karmaşık ve zorlu bir ameliyatta kalbinizi bir robota mı yoksa bir insana mı teslim etmeyi tercih edersiniz? Bu soru sizi ameliyat edecek doktorlara sorulduğu zaman alacağınız yanıt ise belli, doktorlar robotları kullanmayı tercih ediyor!

Şu anda bu tarz bir sondalama operasyonu için doktorların yetenek ve hassasiyetine muhtacız. Bacak damarından hastaya sokulan sert ancak esnek bir kateter, kalbe kadar yönlendirilmek zorunda. Sondanın arkasından iterek ön tarafını kontrol etmeye çalıştığınız oldukça zorlu bir süreçten bahsediyoruz.

Şekil 5: Sondayı yönlendirebilmek için manyetik enerji yayan Niobe sistemi oldukça fazla yer kaplıyor. Kaynak: Stereotaxis

Doktorları bu sancılı operasyondan kurtaracak robot olan Niobe’nin tasarımcısı Stereotaxis firması, bu robotun hem elle hem de otomatik olarak kontrol edilebileceğini söylüyor [3]. Robotu damara soktuktan sonra, kateterin ön tarafındaki metal ucu (Şekil 4), dışarıdan sağlanan bir manyetizma sayesinde kontrol edebiliyorsunuz (Şekil 5). Bu süreç içerisinde Niobe kalbin odacıklarının haritasını çıkarıyor ve bilgisayarda kalbin topografik bir resmini oluşturuyor. Cerrah istediği zaman kontrolü tekrar eline almakta ve süreci kendi yönetmekte serbest.

Yaratılan haritadan ve Niobe’nin kalbin tüm elektrofizyolojik bilgisini (yani kalp atım bilgilerini) elektrotları sayesinde toplamasından sonra kardiyolog, hangi bölgenin sorunlu davranış sergilediğine karar veriyor. Doktorun elinde bu aşamada iki seçenek var: Birincisi, doktor bilgisayarda belirlediği koordinatlara robotu gönderebilir ve robot oraya kendi başına gider, veya robotu bir çubuk (joystick) vasıtasıyla kendi elleriyle istediği bölgeye yönlendirir. Daha sonra geleneksel sondalarda olduğu gibi robot sıcaklık yayarak belirlenen bölgeyi dağlar ve tedavi sonlanır.

Şekil 6: Niobe sondası. Kaynak: Stereotaxis

Niobe’nin avantajları bu kadarla da sınırlı değil. Ucu ve birkaç ince metal halkası dışında, sonda normal sondalardan daha yumuşak (Şekil 6) ve bu sebeple kalpte oluşturacağı komplikasyonlar da azaltılmış oluyor. Ayrıca normal bir sondalama ve kateteri ilerletme işlemleri sırasında, düzenli olarak kalbin ve kateterin gerçek zamanlı röntgeninin çekilmesi gerekiyor. Bu operasyonu elle yapan doktorlar kurşun ve çok ağır bir gömlek giyerek yarı eğilmiş bir vaziyette uzunca süre durmak zorunda kalıyorlar. Üstelik X-ışınlarına maruz kalmamaya özen göstermek zorundalar. Ancak Niobe sayesinde doktor odadan dışarı çıkabiliyor ve tüm süreci uzaktan kumanda edebiliyor.

Hansen Medical’in robotu olan Sensei ise motorları vasıtasıyla kendi başına itme ve bükülme işlemlerini halledebiliyor. Niobe’ye kıyasla çok daha ucuz, çünkü Niobe’nin aksine, tüm odaya manyetik enerji yayan bir sisteme ihtiyaç duymuyor. Bu sebeple de tüm hastaneyi, odanın manyetik etkilerinden arındırmaya gerek kalmadığından maliyetler de haliyle düşüyor.

Her iki sistemin de bir zayıf noktaları var, o da insan faktörünün her halükarda devrede olması. Doktorlar sistemleri ve ne kadar kuvvet uygulamaları gerektiğini öğrenene kadar bir süre tehlikeli operasyonlar çıkarabiliyorlar. Yani oluşabilecek komplikasyonların suçlarını sadece robotlarda değil, biraz da doktorlarda aramak gerekiyor. Ancak doktorlar bu aletleri kullanabilmek için düzenli olarak eğitimler alıyorlar ve simülasyonlar yapıyorlar. Cerrahların ve öğrencilerin farklı ameliyat robotlarını kullanarak nasıl idman yaptıklarını merak ediyorsanız size birkaç örnek vereyim. (Uyarı: Videolar tıp bilimine inancınızı yitirme tehlikesi arz ediyor):

Raven

Artık insanlarla robotların beraber bir hasta üzerinde paylaşımlı ameliyat yapma zamanı geldi. Zorlu bir müdahelenin belli parçalarını robotlar için otomatize ederek cerrahın yükünü azaltmak veya cerrahın niyetinden hangi aleti kullacağını tahmin etmek mümkün. Bu sayede ikiden fazla kol kullanılabilir. Da Vinci robotunun 4 adet kolu olsa da (3 tanesi aletleri tutmak, 1 tanesi ise kamerayı yakınlaştırmak üzere tasarlanmımş), iki tanesi doktor tarafından kullanılıyor, bu yüzden üçüncü kol genellikle atıl duruyor [4].

Şekil 7: Raven. Kaynak: BioRobotics Lab

Vaşington Üniversitesi’nin Raven (Karga) Sistemi(Şekil 7) uzaktan ameliyat için kullanılan bir cerrahi robot. Raven mobil bir laparoskopik (genel anestezi altında yapılan ve göbek deliğinden ince bir teleskopun karın içine sokularak karın içi organlarının görüntülenmesi prensibine dayanan bir ameliyat) ameliyat robotu. Parçalanıp birleştirilebilen bir yapıya sahip olan bu robotun en büyük avantajı diğer ticari robotlara (500kg) kıyasla daha hafif olması (23 kg). Bu yüzden acil yardım gerektiren bölgeler için biçilmiş kaftan.

Uzaktan ameliyat deneyleri, denizaltıya yerleştirilmiş veya çölün kavurucu rüzgarları ve sıcağına konuşlandırılmış bir Raven robotu ve uzakta güvenlikte onu kontrol eden bir cerrah tarafından gerçekleştiriliyor. Uydu veya internet üzerinden gönderilen komutlar ve sensör geri beslemeleriyle operasyonu yapmak mümkün. Bağlantıdaki gecikmeler, aynı anda birden fazla cerrahın farklı lokasyonlardan ameliyatı yapmaları ve bu cerrahların nasıl eğitilecekleri araştırma konularını oluşturuyor.

Tıbbi otonom robotlar

Şekil 8: Bloodbot

Söz konusu insan sağlığı olunca, teknoloji düşkünleri bile otonom robotlar (kendi kendilerine karar verip işlem yapan robotlar) konusunda durup düşünüp, geleneksel yöntemleri tercih edebiliyorlar. Birazdan ele alacağımız robotlar zorlu ameliyatları yapmayacaklar tabii ki, ancak basit ve rutin tıbbi müdaheleleri gerçekleştirerek doktorlara ve hastalara zaman kazandırmaları mümkün. Örneğin, Bloodbot [5] bir kol, kolun ucuna bağlı olan bir iğne ve sondadan ibaret (Şekil 8). Girebileceği damarı bulabilmek için kolunuzun üzerindeki en yumuşak noktayı arıyor, ki her insanın damar yerleşimi farklı farklıdır, bu yüzden de en zorlu aşama bu. Daha sonra bir miktar ilerleyip damarın içerisinde kalarak kanınızı emiyor. Deneylerin %78’inde başarı sağlandığı iddia ediliyor, ancak esas ben kalan %22’nin bir uçtan girip diğer uçtan çıkmış olabilecek bir iğneye nasıl tepki verdiklerini merak ediyorum. Zaten 2001’den sonra projeye devam edilmediğini görüyoruz…

Başka bir araştırmada da, Duke Üniversitesi bilim insanları ultrason verileri kullanarak biyopsi yapabilen tamamen otonom bir robot kolu tasarladılar. İnsanlarda olmasa da, deney için kullandıkları ölü hindilerde başarılı sonuçlar elde ettiler [6]. Hindi kullanılmasının sebebi, insan etine olan benzerliği ve ultrasonda benzer özellikler göstermeleri. Deneylerin %93’ünde robot, hindi prostatının sekiz farklı noktasına başarıyla ulaşabildi.

Farkettiğiniz üzere ciddiye alınabilecek otonom robotlar, henüz ameliyathanelere girebilmiş değil. Ancak başlamak bitirmenin yarısıdır!

Robotlarla tıp pek mi mükemmel?

Robotların her zaman hastalar için daha iyi sonuçlar verdiğini söylemek de doğru değil [7]. Henüz robotlu tedavinin, prostat kanseri tedavisinde geleneksel yöntemlere göre daha iyi sonuçlar verdiği kanıtlanamadı. Hatta istatistiksel verilere bakılacak olursa daha çok bel gevşekliği ve iktidarsızlık vakaları gözlemlenmiş. Olaylar bununla da kalmıyor. Nisan 2012’de da Vinci’nin de üreticisi olan Intuitive Surgical şirketine, New York şehrinde vuku bulan bir ölüm olayından dolayı dava açıldı [8]. Dava sahibi Gilmore McCalla 2010 yılında 24 yaşındaki kızının histerektomi ameliyatı sırasında, robotun bir damarda ve bağırsaklarda yanığa sebebiyet vererek iki hafta sonra ölümüne neden olduğunu iddia etti. Da Vinci robotunun tasarım kusurundan, yalıtılmamış ameliyat kollarından ve sağlıklı iç organ ve dokulara sıçrayabilecek elektrik akımlarından dolayı kaynaklandığını savunan aile, ayrıca doğru eğitimi almamış doktorların ve Intuitive Surgery’nin de robotun komplikasyonlarıyla ilgili yeterli testleri gerçekleştirmediğini iddia etti. Ayrıca üretici firmanın bazı komplikasyon raporlarını hasıraltı ettiğini ve da Vinci’yi sattığı hastanelere de robotun yeteneklerini kapasitesinin üzerinde övmesinden yakındı.

Şekil 9: DaVinci robotunu kontrol eden cerrahın ameliyathane içerisinde bulunması bile gerekmiyor.Kaynak: Chris Garlington,The New York Times

Her ne kadar kesikler robotla yapıldığı zaman daha ufak olsa da, robotların yardımcı olduğu ameliyatlar geleneksel ameliyatların iki katı kadar daha uzun sürebiliyor. Ayrıca hastalar veya sigorta şirketlerinin standart bedelin üzerine ödemeleri gereken binlerce dolar fark oluyor. Sadece daha havalı olduğu için bu robotlar tarafından ameliyat edilmek istediğini söyleyen hasta sayısı hiç de az değil [9]. Beklenenin tersine, bazı hastalar doktorun odada olup olmamasını bile umursamıyor (Şekil 9). Yan odadan kolları kontrol eden bir doktoru tercih ediyorlar. Hatta bazı doktorlar, hastaların kendilerini sorguladıklarını ve eğer robotları yoksa başka doktora gittiklerini söylüyorlar. Bu sebeple, robotlara milyonlarca dolar harcayıp, sonra da hastanelerinin reklamlarını yapan iş adamlarına ileride sıkça rastlayacağız.

Sonuç olarak her yeni gelişen teknolojinin artıları ve eksileri olduğu gibi, cerrahi robotların da avantaj ve dezavantajları var. Belli ki bu konuyu açıklığa kavuşturabilmek için, gıda ve ilaçlarda olduğu gibi, uzun süreli istatistikler ve testler öngören devlet kontrollü denetleme kurumlarına ihtiyacımız var. O gün gelene kadar karar mekanizmaları tamamen doktorların ve hastanelerin ellerine teslim…

Kaynaklar: AçıkBilim

[1] http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14532315

[2] http://ciis.lcsr.jhu.edu/dokuwiki/doku.php?id=research.robot_assisted_microsurgery

[3] http://spectrum.ieee.org/biomedical/devices/heart-surgeons-adapting-to-robots

[4] http://spectrum.ieee.org/automaton/robotics/medical-robots/using-robots-to-train-the-surgeons-of-tomorrow

[5] http://www3.imperial.ac.uk/mechatronicsinmedicine/research/thebloodbot

[6] http://www.botjunkie.com/2010/07/26/robot-surgeons-operate-autonomously-on-turkeys/

[7] http://www.nytimes.com/2010/02/14/health/14robot.html?_r=2

[8] http://robotland.blogspot.jp/2012/04/did-da-vinci-robot-kill-24-year-old.html

[9] http://www.botjunkie.com/2010/02/15/patients-requesting-more-robotic-surgeries-but-just-because-its-cool/

1. Temmuz 2016

Türk Tıp Öğrencisi Dünya’da Bir İlki Başardı!

Dünyada ilk kez bir tıp öğrencisi CERN(Avrupa Nükleer Araştırmalar Merkezi)’e kabul edildi. Bezmialem Vakıf Üniversitesi Tıp Fakültesi 3’üncü sınıf öğrencisi Ahmet Serdar Mutluer, Ağustos ayında Research (Araştırma) programı kapsamında, Nörobilim(Sinir bilim) alanında CERN’de staj yapmaya hak kazandı.

Katıldığı birçok yarışmadan dereceyle dönen Mutluer, dünyada ilk kez bir tıp öğrencisi olarak CERN’de Nörobilim(Sinir bilim) alanında staj yapacak. CERN’de Türkiye’yi temsil etmekten dolayı kendisi ve ülkesi adına gurur duyduğunu belirten Mutluer, tıp eğitimini aldığı Bezmialem Vakıf Üniversitesi’nin bilimsel çalışmalarına ve CERN’e başvurma sürecine çok büyük destek verdiğini söyledi. Bilimsel çalışmalara olan ilgisinin çocukluğundan beri olduğunu kaydeden Mutluer, “Bugün bu hedeflerim doğrultusunda bana destek olan Bezmialem Vakıf Üniversitesi Rektörü Prof. Dr. Rümeyza Kazancıoğlu ve hocalarıma teşekkür ediyorum” dedi. Üniversitede proje grubuyla birlikte Fizik, Kimya, Matematik gibi birçok alanla ortak çalışmalar yürüttüklerini kaydeden Mutluer, yaptığı çalışmalardan dolayı hocalarının CERN’in bilimsel araştırmalar programına katılmasını tavsiye ettiklerini belirtti.

DÜNYADA BİR İLK

Dünyada ilk defa bir medikal öğrencinin CERN’e kabul edildiğinin altını çizen Mutluer, “Aslında CERN’de daha çok teknik alanda araştırmalar yürütülüyor. Parçacık fiziği ve yüksek enerji fiziği üzerine çalışmalar yapılıyor. Medikal alanda okuyan öğrencinin CERN’de ne işi var şeklinde sorulabilir. CERN, sadece belli bir konu üzerine yoğunlaşmış bir merkez değil. Yenilenebilir enerji, medikal görüntüleme teknikleri, kanser tedavi yöntemleri, proton tedaviler, parçacık fiziği üzerine yapılan çalışmalar mevcut. Bundan sonraki hedeflerim arasında gelecek yıllarda yazları yine araştırma programlarına dâhil olmayı ve CERN ile ortak bir projede yer almayı hedefliyorum” dedi. Mutluer, CERN’e başvuruyu Türkiye Odalar ve Borsalar Birliği irtibat ofisi görevlileri aracılığıyla gerçekleştirdiklerini dile getirdi.

TERCİHLERİNİZİ DOĞRU YAPIN

6’ncı LED Yarışması’nda “Verimli güç kontrolü ile yükselticiler kullanılarak LED sistemlerle kablosuz veri iletimi” adlı çalışmasıyla birincilik ödülü kazanan Mutluer, bilimsel araştırmalara ilgisi olan ve bu alanda eğitim almak isteyen adaylara şu tavsiyelerde bulunarak “Hepimiz hayatımızın pek çok alanında birçok sınava giriyoruz. Sınavlara her zaman girebilirsiniz, sınav hayatınızda çok şey değiştirmez. Ancak yapılan tercihler hayatınıza yön verir. Bu yüzden sizi ileriye taşıyacak ve hayallerinizi kısıtlamayacak tercihler yapın ve kendinizden ödün vermeyeceğiniz adımlar atın” dedi.

Kaynak: GÜL KABA-UĞUR GÜLBOY (İHA)

Click here to display content from www.iha.com.tr.

Always display content from www.iha.com.tr

Kaynak:

1. Temmuz 2016

‘Ozon tabakasındaki delik kapanmaya başladı’

Image copyright Press Association

Bilim insanları Ozon tabakasında Antarktika üzerinde yaşanan incelmenin azalmaya başladığına dair ilk net kanıtlara ulaştıklarını açıkladı.

Eylül 2015’te yapılan ölçümlerde, ozon tabakasındaki deliğin 2000’dekine kıyasla 4 milyon kilometrekare ufaldığı gözlemlendi.

Bu yaklaşık olarak Hindistan’ın yüzölçümüne denk geliyor.

Delikteki daralmanın en azından yarısının, ozona zararlı kimyasalların kullanımının aşamalı olarak azaltılması sayesinde gerçekleştiği düşünülüyor.

Deliğin özellikle Antarktika kıtası üzerinde oluşmasının nedeni ise aşırı soğuk hava ve bölgeye düşen güneş ışınlarının yoğunluğu.

İngiliz bilim insanları Antarktika’nın yaklaşık 10 kilometre üzerindeki ozon tabakasının belirgin şekilde inceldiğini ilk olarak 1980’lerin ortalarında gözlemlemişlerdi.

1986’da ABD’li bilim insanı Susan Solomon, kloroflorokarbon (CFC) gazlarının ozon tabakasına zarar verdiğini kanıtlamıştı. Bu gazlar saç spreylerinden buzdolaplarına ve klimalara kadar birçok alanda kullanılıyor.

1987’de imzalanan Montreal protokolüyle CFC gazlarının kullanımına yönelik katı önlemler getirilmişti.

2000’lerden itibaren bu gazların üretimi ciddi şekilde düştü. CFC gazlarının atmosferdeki ömrünün 50-100 yıl olduğu tahmin ediliyor. Hali hazırda stratosferde (atmosferin 2. katmanı) bulunan CFClerin zaman içinde tamamen yok olmasıyla, ozon tabakasındaki deliğin daha da ufalacağı tahmin ediliyor.

‘Volkanik faaliyetler deliği büyütüyor’

Araştırmayı yürüten ekip, 2015’in Ekim ayında “ozon tabakasındaki deliğin rekor seviyeye ulaştığına” dair bulguların ise o dönemdeki volkanik faaliyetlerden kaynaklandığını belirtti.

Şili’deki Calbuco Yanardağı gçeen yıl Nisan ayında 43 yıl aradan sonra yeniden faaliyete geçmişti.

Canlıların, güneşin ultraviyole ışınlarınn zararından korunmasını sağlayan ozon tabakasının incelmesi deri kanseri ve katarakt vakalarının artmasına neden olduğu gibi, hayvanlar ve bitkiler için de tehlike oluşturuyor.

Kaynak:

BBC
Susan Solomon ,Diane J. Ivy, Doug Kinnison, Michael J. Mills, Ryan R. Neely III, Anja Schmidt Emergence of healing in the Antarctic ozone layer Science 30 Jun 2016:DOI: 10.1126/science.aae0061
Polar Stratospheric Clouds-Harvard