Türk bilim insanlarından devrim niteliğinde yenilik

Her yıl 8 Haziran’da, insanları beyin tümörlerinin önlenmesi konusunda bilinçlendirmek, eğitmek ve farkındalık oluşturmak amacıyla kutlanan ‘Dünya Beyin Tümörü Günü’nde, Türk bilim insanları devrim niteliğinde bir yeniliğe imza attı. Kocaeli Sağlık ve Teknoloji Üniversitesi Mühendislik ve Doğa Bilimleri Fakültesi Dekanı Prof. Dr. Nevcihan Duru ve Prof. Dr. Tolga Turan Dündar öncülüğündeki bilim insanları, beyin ameliyatlarında yapay zeka destekli nöronavigasyon sistemiyle tümörün temizlenme anını yüzde 98 doğrulukla gerçek zamanlı olarak ekrana yansıtan bir sistem geliştirdi. Bu sistem, doktorlara büyük kolaylık sağlarken, hastaların ikinci bir ameliyat geçirme ihtimalini ortadan kaldırarak sağlık sistemine de önemli katkı sunacak.
Dünyada geçmişten bugüne beyin tümörü ameliyatları, hem cerrahlar hem de hastalar için büyük bir hassasiyet ve önem gerektiriyor. Günümüz mevcut yöntemlerine bakıldığında, çoğunlukla cerrahlar, ameliyat öncesi çekilen MR görüntülerine ve çeşitli cihazlarla ameliyatlarını gerçekleştiriyordu. Ancak bu sistemler, tümörün çıkarılması sırasında oluşan boşluğu canlı olarak gösteremediği için cerrahların işini zorlaştırıyordu. Bu durum, tümörün tam temizlenip temizlenmediği konusunda belirsizlik oluşturabileceği gibi hastaların yeniden ameliyat olmasına da yol açabiliyordu.
Kocaeli Sağlık ve Teknoloji Üniversitesi Mühendislik ve Doğa Bilimleri Fakültesi Dekanı Prof. Dr. Nevcihan Duru, öncülüğünde bir grup akademisyen, kolları sıvayarak, tümörün temizlenme anını gerçek zamanlı ameliyat sırasında ekrana yansıtan ve bir nevi cerraha yol haritası çizen yapay zeka destekli nöronavigasyon sistemini geliştirdi. Geliştirilen sistem, cerrahlara ameliyatlarda büyük bir kolaylık sağlarken hastaların da ikinci bir ameliyat riskini ortadan kaldırma görevini yerine getirmiş olacak. Prof. Dr. Duru, yaklaşık iki yıldır süren titiz çalışmanın sonunda ortaya çıkan projenin çıkış noktasını şu sözlerle anlattı:
’’Bir kongrede beyin cerrahlarıyla bir araya gelmiştik. Burada, Prof. Dr. Tolga Turan Dündar ve Prof. Dr. İhsan Doğan hocalarımız yapay zeka ile çözülebileceğini düşündükleri birçok problemden bahsettiler. Bunlardan en önemlilerinden biri, beyin ameliyatları sırasında kullandıkları eski MR görüntüleriydi. Tümörü temizlerken oradaki boşluğu gerçek zamanlı olarak ekranda göremediklerini söylediler. Bu, onlar için çok önemliydi, çünkü navigasyon cihazlarında hala tümör varmış gibi görünüyor, ne kadarının temizlendiğini bilmiyorlardı. Sadece tecrübelerine dayanarak anlıyorlardı. Derinlerde olabilen ameliyatlarda bu boşluğu tam görmeleri mümkün değildi. Bir hocamız ’Keşke ameliyatı yaparken o sırada MR çekilmiş gibi ekranda bu görüntüyü görebilsek’ demişti. Bu bizim için bir ilham kaynağı oldu.’’

"Yüzde 98 doğru tahmin ediyor"
Mevcut sistemlerin zorluklarından yola çıkarak günümüz teknolojiyle çözüm arayışına giren Prof. Dr. Nevcihan Duru, aslında ameliyat esnasında intraoperatif MR cihazları ile hastanın MR’a sokulabileceğini belirtti. Prof. Dr. Duru, "Ameliyat esnasında hastanın MR’a sokulabilmesi hem bazı risk hem de çok pahalı sistemler olduğu için çok sık tercih edilemiyor. Bazı ameliyatlarda ise, tümörün tamamen temizlenip temizlenmediğini anlamak için hastayı ameliyathaneden çıkarıp başka bir ortamda MR çekmeye götürüyorlar. Bu durum, hijyenik olmayan bir ortam oluşturuyor ve ameliyat süreleri uzuyor. Bizim geliştirdiğimiz cihazla birlikte, ameliyat esnasında ultrason cihazıyla beyindeki ultrason görüntülerini alarak, tümörün çıktığı bölgeyi, yani rezeksiyon boşluğunu tahmin edebilen bir sistem geliştirildi. Yapay zeka modelleri, özellikle de yapay sinir ağları kullanarak, bu bölgeyi tahmin edip gerçek zamanlı olarak, sanki tümör çıkmış gibi sentetik MR görüntüsünü ekrana yansıtabiliyoruz. Doktorlar için bu çok değerli, çünkü tümörün tam çıkarılması hayati önem taşıyor. Eğer tümör tam çıkarılmazsa, hasta servise taşındıktan bir süre sonra çekilen MR’da tümörün kaldığı görülebiliyor ve bu da radyoterapi veya yeni bir ameliyat anlamına geliyor. Bizim sistemimiz ise bu boşluğu yaklaşık yüzde 98 doğrulukla tahmin edebiliyor’’ diye konuştu.

"Amacımız hastanın eksiksiz iyileşmesi"
Ameliyat sürelerinin kısalmasına da değinen Prof. Dr. Duru, önceliklerinin hastanın sağlığı olduğunu vurgulayarak, "Aslında biz burada süreye değil, daha çok bunun hayati tarafına ve doğruluğuna bakıyoruz. Ancak hastayı ameliyathaneden çıkarıp MR çekmek saatler bazında ek süre eklerken, bizim sistemimizle gerçek görüntüyü yansıtabildiğimiz için saatler bazında bir süre kısaltması denilebilir. Ama dediğim gibi, burada aslında süre kısaltmadan daha çok hastanın tümörünün tamamen çıkarılması ve ikinci bir ameliyata gerek duymamasını sağlamak’’ şeklinde konuştu.

Hem iyileşmeyi hızlandırıyor, hem de maliyeti düşürüyor
TÜBİTAK projesi olarak geliştirilen çalışmanın onay süreçlerinin devam ettiğini dile getiren Duru, yapay zeka destekli nöronavigasyon sisteminin sadece cerrahlar ve hastalar acısından olumlu etkilerinin olmadığını aynı zamanda sağlık sistemine de büyük katkı sağlayacağına dikkat çekti. Duru, sistemin faydalarını ise, "Bu sistem sayesinde tümöre en doğru yoldan girilmesi, hastaların ameliyat sonrası konuşma, kol veya bacak fonksiyonlarında herhangi bir sıkıntı yaşamamasını sağlıyor. Beyin ameliyatları sonrasında ne yazık ki bazı hastalarımızda ağız kayması, unutkanlık ya da konuşma güçlüğü gibi istenmeyen durumlar oluşabiliyor. Tümörün tam olarak temizlenmesi, hasta için en yararlı durumdur. Eğer tümör temizlenmezse, bu durum tümörün tekrarlamasına veya ani ataklara, uzuvlarda fonksiyon kaybına yol açabiliyor. Bizim bu projemizle, tümörün tamamen temizlenmesi en istenen şey ve biz bu projemizle hastanın sağlığı lehine bir şeyler yapmış oluyoruz. Aynı zaman cerrahlarımıza, yol gösteren, kararlarını destekleyen bir sistem sunuyoruz" şeklinde açıkladı.
Sistemin ekonomik boyutuna da dikkat çeken Prof. Dr. Duru, "Şöyle düşünün; ameliyat bitti, tümör tam temizlenmedi ve bir süre sonra çekilen MR’da tümörün kaldığı anlaşıldı. Bu durumda hastanın tekrar ameliyat olması gerekir. Bunun hem devlete hem hastaya hem de sigorta sistemine getireceği ek maliyeti hayal edin. Yeni sistemimiz, bu tür ek maliyetlerin önüne geçerek sağlık ekonomisine de önemli katkılar sağlıyor’’ diye konuştu.