Kalp hastalıkları yetişkinler ve çocuklar için ciddi bir tehdit. Modern tıp, günümüzde ölüm nedenleri arasında ilk sıralarda yeralan kalp rahatsızlıklarına çözüm bulmak için seferber olmuş durumda. Avrupalı bilim insanlarının bir süredir üzerinde çalıştığı ‘sanal modelleme’ tekniği, kalp hastalarına umut veriyor. Euronews, İngiltere ve Hollanda’da Avrupa Birliği’nin desteğiyle yürütülen bu araştırmayı inceledi.
Jack ve ailesi İngiltere’nin doğu kıyısında yaşıyor. Her zaman olduğu gibi yine Londra’ya geldiler. Ellerinden gelenin en iyisini yapmaya çalışıyorlar. Bu düzenli ziyaretlerinin nedeni ise Jack’in küçük gögsünün içinde atan kalbi.
Anne Sarah Jones, oğlu Jack’in rahatsızlığını daha hamile iken öğrenmiş:
‘‘Bu durumu öğrendiğimizde ben 28 haftalık hamileydim. Bize hypoplastik sol kalp sendromu olduğunu ve üç aşamalı teskin edici ameliyat olacağını söylediler. Çok karmaşık bir durumdu. Aynı zamanda ani bir şoktu.’‘
Jack’in üç aşamalı açık kalp müdahalesinin ardından, herhangi bir olumsuz gelişmeye karşı rutin kontrollerden geçmesi gerekiyor. Evelina Çocuk Hastanesi’nde Dr. Razavi gelişmiş tanı cihazları ile Jack’in kalbini gözden geçiriyor.
6 yaşındaki Jack, tedavi sonucu elde ettiği “rahatlığı” su sözlerle ifade ediyor:
‘‘Yapışkan etiketleri koyduğunda hiçbirşey yapmadığımı hissediyorum. Rahatlıyorum. Aynen böyle yapıyor: bum bum bum. Ama bunu nasıl yaptığını bilmiyorum.’‘
Kan dalgası sesini yansıtan gerçek zamanlı doku ile boyanmış bu cihazın yaptığı şey, ultrasound’u kullanarak, kalbin fotoğrafını çekmek. Ekokardiyografi, yararlı bilgi hazinesi sağlayarak, terapistlerin hastanın kalp ve kan damarlarına ait işlev sistemine göz atmasını sağlıyor. Bu, konunun ciddiyeti göz önünde bulundurulduğunda çok hayati bir araç.
Dünya kalpten gidiyor
Jack’in doktoru Reza Razavi, kalp rahatsızlıklarının ölüm nedenleri arasında hala ilk sırada olduğuna dikkat çekiyor:
“Irsi olan kalp problemleri, her yüz çocuktan birini etkileyebilir. Ancak halk arasında kalp hastalıkları genel anlamda çok yaygın. Bu, en yaygın görülen ölüm veya hastalık nedeni. Özellikle de batı dünyasında. Bu aynı zamanda, gelişmekte olan ülkelerde hastalık ve ölümlerin en önemli nedenlerinden biri haline geliyor.”
Kullanışlı olmasının yanısıra, ekokardiyografi ve diğer sanal görüntüleme metotlarının da sınırları var. Bunların üstesinden gelmek, bu hastanenin de aralarında bulunduğu Avrupa araştırma projesinin hedefi.
Kardiyolog Hannah Bellsham-Revell, yeni araştırmayı anlatıyor:
‘‘Ekranda gördüğünüz model sadece bir resim. Damarların ne kadar büyük olduğunu ve sistemin birbirine ne kadar bağlı olduğunu görebiliyorsunuz. Ancak bu model aslında bize gerçek anlamda kalbin nasıl attığını söylemiyor. Eğer anatomik veri girebileceğimiz bir model olursa ve bazı verilerde kalbin kendi kendine atışını sağlayan veriler olursa, çocukların kalplerinde yaşanacak sorunları daha önceden söyleyebilmeyi ümit ediyoruz. Ayrıca çocuklar üzerinde denemektense bu sanal model üzerinde bazı ilaçları deneme şansımız olacak.’‘
Dr. Razavi:
‘‘Yapmak istediğimiz, özellikle de zor ve çok pahalı tedavi sonrası nelerin olduğunu görebilmek. Tedaviye başlamadan önce işe yarayıp yaramadığını görmek istiyoruz. Bunun için, bilgisayar modelleri bize geniş bir deneme alanı sağlıyor. Herhangi bir tedaviyi deneyip sonucunu görme imkanı veriyor. İnsan üzerinde uygulamadan önce, ilk etapta bunu bilgisayarda ‘‘in silico’‘ ortamında yapmak.’‘
Gerçekçi bir model, ilgili bütün tıbbi verileri içermeli.
Peki bu verileri nasıl topluyoruz?
Philips Araştırma Merkezi tomografi uzmanı Dr. Jürgen Weese, üzerinde çalıştıkları yeni nesil tarayıcıları anlatıyor:
‘‘Kalp resimleri yapabilecek farklı tarayıcılarımız var.
Şu anda burda gördüğünüz manyetik alanı kullanıyor. Bu tarayıcının özelliği, kalp hareketleri ve kalbin kas dokusu hakkında bilgi veriyor olması.
Ayrıca kan dolaşımını da görüntüleyebiliyorsunuz.’‘
Tıbbi tarayıcılar, kalbin ince kısımlarından birden fazla dijital görüntüler üretebiliyor. Doğru bir yazılımla, iç içe birbirine girmiş kesitlerden üç boyutlu objeler oluşturmak çok kolay. Bazı gelişmiş tarayıcılar bunu tek dokunuşla gerçekleştirebiliyor.
Dr. Jürgen Weese:
‘‘Burda gördüğünüz bir CT tarayıcısı: bu şekildeki tarayıcılarla X ışını radyasyonu kullanarak kalp resmi çizebilirsiniz. X ışını projeksiyonlarıyla hastanın farklı açılardan çekilmiş görüntülerini üç boyutlu hale getirebilirsiniz. Bu tarayıcının bir diğer özelliği de yüksek çözünürlü sonuçlar alabiliyor olması. Bu şekilde kalp atardamarı çok iyi görüntülenebiliyor.’‘
Görsellikten modellemeye geçmek için, tarayıcılar bilgisayar değerlendirmesine ihtiyaç duyar. Algoritma burada Eindhoven Yüksek Teknoloji Kampüsü’nde geliştiriliyor. Bütün kalpler benzersizdir. Bu program hastanın organının haritasını çıkararak, bütün özelliklerini net bir biçimde ölçer.
Dr. Jürgen Weese:
‘‘Bu teknoloji sadece görüntülerden geometrik sonuçlar çıkarır. Eğer herhangi birşeyi değiştirirseniz kalbin ileride nasıl atacağını öngöremez. Kalbin işlevi hakkında öngörü sahibi olmak mı itiyorsunuz? Eğer tedavi yaparsanız veya bazı kısımlarda kan dolaşımını değiştirirseniz, o zaman kalbin değişik bölümlerinin biyofizik tarifini yapmak için ilave modellemeye ihtiyaç duyarsınız. Bu şekilde, tedavi sonrası kalbin işlevi hakkında öngörüde bulunabilir veya farklı tedavi yöntemlerinden birini seçebilirsiniz.’‘
Burası da mühendisliğin yardımcı olduğu yer. Kalp temelde çok etkili bir pompadır. Geometrik haritası karmaşık bir makine modeline benziyor. Bizim zaten bilgisayar simulasyonları ile makine testi ve suni nesneler hakkında yeterli bilgi ve tecrübemiz var.
Oxford Üniversitesi hesaplamalı fizyoloji uzmanı Prof Dr.Nic Smith:
‘‘Bu teknikler 1950, 1960 ve 1970’lerden sonra köprü ve yapı analizleri için kullanıldı. Ardından bilgisayar programlaması ile lokomotif, hava sahası ve uçak tasarımında kullanıldı. Aynı teknikleri ise yakın geçmişte biyoloji, fizyoloji ve tıbbi alandaki çok karmaşık sorunlarımız için kullanmaya başladık.’‘
Sonuç ortada. Gerçek prototipi gibi çalışan bir kalp. Örneğin hücrelerin çok iyi performansı olmadığını
gösteriyor. Öte yandan bir kişiye kalp pili yerleştirmeden önce kişinin kalp kasının elektrik dalgalarına karşı verdiği tepkiyi mütalaa etmeye imkan sağlıyor.
Prof. Nic Smith:
‘‘Elde ettiğimiz şey, hastanın davranışlarının tedaviye karşı vereceği tepkiyi öngörerek, kişinin anatomisine özgü tedavi yöntemi seçmek.
Bu; tıbbi deneme yanılma yöntemi üzerine uygulamadan, mekanizmaları anlamaya çalışan bilime dayalı bir yöne doğru hareket ettirme hedefi kapsamında bulunuyor.’‘
Fakat modelleme bir kalbin, sonucu önceden kestiren, güvenilir ve umut veren bir araç olması için, hala uzun araştırmalar ve klinik onayı gerekiyor.
Dr. Reza Razavi:
‘‘Jack gibi çocukların durumları şu an için iyi olmasına rağmen yetişkinlik dönemine geldikleri zaman birçok zorluklarla karşılaşırlar. Normal insanlara göre yaşam beklentileri çok daha az. Biz elbette onların yaşam beklentilerini artırmak için yeni yollar bulmaya çalışıyoruz. Bu proje de bize yol boyunca ciddi anlamda yardımcı olacaktır.’‘
Ömrünün ilk yıllarını hastanelerde geçiren Jack, herşeye rağmen geleceğe umutla bakıyor:
‘‘Büyüdüğüm zaman doktor olmak istiyorum. Çünkü çok eğlenceli. O herkesin kalbini görebiliyor.”
Mustafa Bağ/euronews