Boğaziçi Üniversitesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Kısmı öğretim üyesi Prof. Dr. Şenol Memnun, beden yüzeyine yerleştirilerek biyopsi üzere müdahaleleri Manyetik Rezonans (MR) görüntülenmesi sırasında yapabilecek bir teknoloji geliştirdi. Kablosuz ve pilsiz çalışan eyleyici geliştirmeye dayanan bu teknoloji sayesinde, tabipler bir kumanda ile uzaktan denetim edebilecekleri bir robotik sistemle biyopsi yapabilecek.
Eyleyici ya da aktüatör (actuator) bir mekanizmayı ya da sistemi hareket ettiren bir tıp motor. Çalışmak için bir güç kaynağına gereksinim duyan eyleyicilere bu güç genelde elektrik akımından sağlanıyor, lakin eyleyiciler termal, manyetik, hidrolik üzere çok çeşitli güç formlarını da harekete dönüştürebiliyor.
Eyleyiciler genelde pille çalışıyor ve güç kaynağına kablolar yoluyla erişebiliyor. Boğaziçi Üniversitesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Kısmı öğretim üyesi Prof. Dr. Şenol Keyifli ve takımının geliştirdiği eyleyici modeli ise kablosuz ve pilsiz çalıştığı için beden yüzeyine yerleştirilerek biyopsi üzere müdahaleleri MR aygıtı içinde yapabilecek.
MR aygıtlarıyla uyumlu
Prof. Dr. Mutlu’nun MR aygıtları için geliştirdiği sistemde güç transferi elektrik kabloları yerine ışık ile sağlanıyor: “Yapılmak istenen hareketi gerçekleştirmek için MR aygıtlarının içinde her vakit bulunan çok yüksek şiddetteki manyetik alandan, örneğin 3 Tesla, faydalanabileceğimizi düşündük. Manyetik alan içindeki bir bobinde elektrik akımını ışık gücüyle oluşturduk. Bu akım, MR aygıtının manyetik alanı yardımı ile istenilen hareketi oluşturabildi. MR aygıtlarındaki kuvvetli manyetik alanlar yüzünden bu ortama manyetik gereç ve kablo sokamıyorsunuz. Kablo soktuğunuz anda kablolar ısınmaya başlıyor. MR aygıtlarıyla uyumlu piller var lakin pil etraf dostu olmayan ve kısa ömürlü bir güç kaynağı.”
MR aygıtlarında gücün ışıkla, hareketin elektrikle denetim edildiği birinci sistem
Geliştirdikleri sistemin hedefinin MR aygıtının içine kablo sokmadan ve pil kullanmadan bir kumanda kullanarak uzaktan müdahale yapmayı amaçladığını belirten Prof. Dr. Şenol Keyifli, bu farkı şöyle açıklıyor: “Normalde tabipler biyopsi yapacağı vakit MR aygıtından elde ettikleri imajları kullanarak biyopsinin yapılacağı noktayı belirliyor ve bir iğne sokarak oradan doku alıyor. Bunu MR aygıtının içindeki dar alanda yapmak imkansız üzere. Bizim geliştirdiğimiz teknolojide, iğne sokma ve doku alma sürecini bir robotik sistem yapacak ve tabip uzaktan bir kumanda yoluyla onu denetim edebilecek. Bugüne kadar hava basıncı kullanarak ya da mekanik yollarla çevirerek denetimi sağlayan sistemler vardı fakat gücün ışıkla iletildiği ve hareketin elektrikle sağlandığı bir uygulama yoktu.”
Daha evvel farklı formüller kullanarakelektrik gücüyle çalışan sistemlerde elektriğin kablolar yoluyla aygıta götürüldüğünü söyleyen Memnun, “Elektrik kabloları işin içine girdiğinde MR manzarası çok bozuluyor. Bizim geliştirdiğimiz sistem ışıkla çalıştığı için MR aygıtının manyetik alanı etkilenmiyor ve imajlar bozulmuyor,” sözlerini kullanıyor.
“Doktorların biyopside uzmanlaşmasına gerek kalmayacak”
Şu anda kullanılan biyopsi tekniğini fakat manuel olarak yıllarca tecrübe kazanmış hekimlerin yapabildiğini söyleyen Prof. Dr. Şenol Keyifli, uzaktan denetim edilebilecek robotik bir sistemde ise buna gerek olmayacağını belirtiyor: “Normalde tabipler ultrason probu ile manzara almaya çalışırken, bir tabancadan ateşlediği iğneyle doku örneği aldığı için el yatkınlığı çok değerli. Lakin MR aygıtına uyumlu halde otomatize olmuş bir sistemi el yatkınlığı olmayan hekimler bile MR aygıtının üç boyutlu manzaralarına bakarak kullanabilecek.
Kablosuz ve pilsiz çalışan eyleyici geliştirme çalışmalarının bir yıl boyunca Max Planck Society tarafından fonlandığını ve Prof. Dr. Metin Sitti ile çalıştığını ekleyen Memnun, BAP tarafından fonlanacak yeni projesinde ise hastalar üzerinde kullanılabilecek üç boyutlu bir pozisyonlandırıcı geliştirecek. Prototip olarak geliştirilen eyleyicinin ticari bir esere dönüşebilmesi ve hekimler tarafından kullanılmaya başlanması için ise yüksek ölçüde yatırım ve 10 yılı bulabilecek testler gerekiyor.
Kaynak: (BHA) – Beyaz Haber Ajansı
