Kalp atışlarını okuyan yapay zeka lazeri kalp dinleme cihazlarının yerini alabilir

Eve yerleştirilebilen yeni bir icat, sağlığımızı izleme şeklimizi değiştirmeyi vaat ediyor

İşitme cihazları on dokuzuncu yüzyılın başlarında Fransız cerrah Rene Laennec tarafından icat edildi. (Reuters)
İşitme cihazları on dokuzuncu yüzyılın başlarında Fransız cerrah Rene Laennec tarafından icat edildi. (Reuters)
TT

Kalp atışlarını okuyan yapay zeka lazeri kalp dinleme cihazlarının yerini alabilir

İşitme cihazları on dokuzuncu yüzyılın başlarında Fransız cerrah Rene Laennec tarafından icat edildi. (Reuters)
İşitme cihazları on dokuzuncu yüzyılın başlarında Fransız cerrah Rene Laennec tarafından icat edildi. (Reuters)

Bilim insanları, bir kişinin kalp atışlarını uzaktan okuyabilen ve kardiyovasküler hastalıktan muzdarip olabileceğine dair işaretleri belirleyebilen lazerli bir kamera geliştirdi.

Şarku’l Avsat’ın The Guardian’dan aktardığı habere göre Glasgow Üniversitesi'nden araştırmacılar, yapay zeka ve kuantum teknolojilerinden yararlanan sistemin sağlığımızı izleme şeklimizi değiştirebileceğini söylüyor.

Glasgow Üniversitesi İleri Araştırmalar Merkezi'nden Prof. Dr. Daniele Faccio şunları söyledi: "Bu teknoloji alışveriş merkezlerine yerleştirilerek insanların kalp atışları hızlı bir şekilde ölçülebilir ve bu ölçümler daha sonra çevrimiçi olarak tıbbi kayıtlarına eklenebilir."

Sözlerine şöyle devam etti: "Lazer kalp monitörleri, ev ortamında çeşitli sağlık standartlarını izlemek için bir sistemin parçası olarak bir kişinin evine kurulabilir." Diğer cihazlar arasında kan basıncı anormalliklerini veya Alzheimer hastalığının erken bir belirtisi olan yürüyüşteki ince değişiklikleri takip eden monitörler yer alıyor.

Faccio, bir kişinin kalp atışlarının uzaktan izlenmesinin özellikle değerli olacağını, çünkü üfürümler veya çok hızlı veya yavaş kalp atışları gibi sorunların, felç veya kalp durması riski altında olduklarına dair bir uyarı sağlayacağını sözlerine ekledi.

Günümüzde doktorlar kalp atışlarını izlemek için stetoskop kullanıyor. Fransız cerrah René Laennec tarafından 19. yüzyılın başlarında icat edilen stetoskop, bir kişinin vücuduna yerleştirildiğinde içeride meydana gelen gürültüyü alan ve dinleyen kişiye tüpler ve kulaklıklar aracılığıyla iletilen ve güçlendirilen disk şeklindeki bir rezonatörden oluşur.

Faccio, "Stetoskopu doğru kullanmak pratik gerektir. Hastanın göğsüne çok fazla baskı uygulanırsa, kalp atışı sinyalleri zayıflar. Aynı zamanda, ana kalp atışının arkasında meydana gelen kusurların önemli işaretlerini sağlayan arka plan üfürümlerini tespit etmek zor olabilir."

Faccio ve ekibi tarafından geliştirilen sistem, saniyede iki bin kare görüntü kaydedebilen yüksek hızlı kameralar içeriyor. Bir kişinin boğazındaki deriye lazer ışını tutulur ve yansımalar, ana atardamar kan geçerken genişleyip daraldıkça derinin tam olarak ne kadar yükselip alçaldığını ölçmek için kullanılır.

Bu küçük dalgalanmaları izlemek bir kalp atışını izlemek için yeterli olmasa da, bu doğruluk şaşırtıcıdır. Bir kişinin göğsünde, örneğin nefes alıp vermesinden kaynaklanan ve kalp atışından gelen sinyalleri bastıracak çok daha büyük başka hareketler meydana gelir.

Faccio, "İşte yapay zeka burada devreye giriyor. Bir kişinin kalp atışının neden olduğu titreşimler dışında her şeyi filtrelemek için gelişmiş bilgisayar sistemleri kullanıyoruz, bu göğsünden gelen diğer seslerden çok daha zayıf bir sinyal olsa bile bir insanın kalp atışının frekansını biliyoruz ve yapay zeka buna odaklanıyor."

Elde edilen sinyallerin analizi, sağlık çalışanlarının kalp atış hızındaki değişiklikleri istatistiksel bir popülasyon ortalamasına göre değil, kişinin kendi kalp davranışına göre tespit etmelerini sağlar. Ekibiyle birlikte LightHearted AI adlı bir startup kuran ve şu anda cihazını geliştirmek için risk sermayesi arayan Faccio, bu sayede cihazın kalpte meydana gelebilecek değişiklikleri tespit etmede ve belirli kusurları belirlemede çok değerli hale geldiğini söyledi.



Mavi köpekbalıklarının bukalemun gibi renk değiştirdiği keşfedildi

Fotoğraf: Wikimedia Commons
Fotoğraf: Wikimedia Commons
TT

Mavi köpekbalıklarının bukalemun gibi renk değiştirdiği keşfedildi

Fotoğraf: Wikimedia Commons
Fotoğraf: Wikimedia Commons

Yeni bir araştırmaya göre mavi köpekbalığının derisindeki benzersiz yapılar, bukalemun gibi renk değiştirebileceğine işaret ediyor.

Bu hafta Anvers'te düzenlenen Society for Experimental Biology konferansında sunulan çalışma, mavi köpekbalığının (Prionace glauca) derisindeki renkleri üreten küçük nano yapıları ortaya çıkardı. Köpekbalığının renginin sırrı, deriyi zırh gibi kaplayan pulların, dermal dentiküller diye bilinen pulpa boşluklarında saklı.

Çalışmada yer alan araştırmacılardan Viktoriia Kamska, "Mavi, hayvanlar alemindeki en nadir renklerden biri ve hayvanlar bunu üretmek için evrim boyunca çeşit çeşit benzersiz strateji geliştirdi. Bu da bu süreçleri bilhassa büyüleyici kılıyor" diyor.

Pulpa boşlukları içindeki guanin molekülü kristalleri, mavi reflektör görevi görüyor. Buna ek olarak melanin pigmenti içeren hücre bileşenleri diğer dalga boylarını emerek köpekbalığının karakteristik rengini üretiyor.

Dr. Kamska, "Bu bileşenler, aynalarla dolu torbaları ve siyah emicilerle dolu torbaları anımsatan şekilde ayrı hücrelerde toplanıyor ancak yakın ilişki içinde durarak birlikte çalışabiliyorlar" diye açıklıyor.

Melanin, belirli kalınlık ve aralıklara sahip guanin kristalleriyle işbirliği yaparak köpekbalığının derisindeki renk doygunluğunu artırıyor.

Bir diğer araştırmacı Mason Dean "Bu malzemeler bir araya getirilince, renk üretme ve değiştirmeyi sağlayan güçlü bir yetenek de ortaya çıkıyor" diyor.

Büyüleyici olan şey, kristalleri içeren hücrelerdeki küçük değişiklikleri gözlemleyerek bunların tüm organizmanın rengini nasıl etkilediğini görüp modelleyebilmemiz.

xsdfrgt
Mavi köpekbalığının dermal dentikülleri (Viktoriia Kamska)

Araştırma, renk üreten küçük yapıların biçimini, işlevini ve mimarisini tanımlayan gelişmiş görüntüleme teknikleri sayesinde mümkün oldu.

Dr. Dean "Rengi organizma düzeyinde, metre ve santimetre ölçeğinde incelemeye başladık ancak yapısal renk nanometre düzeyinde elde edildiğinden, bir dizi farklı yaklaşım kullanmamız gerekti" diyor.

Araştırmacılar daha sonra küçük deri yapılarındaki hangi yapısal parametrelerin, gözlemlenen görünümü üretmekten sorumlu olduğunu doğrulamak için bilgisayar simülasyonları kullandı.

Bu renk değişimi mekanizmasının, guanin kristal aralığını etkileyecek çevresel faktörler tarafından da yönlendirilebileceğini gösterdiler.

Dr. Dean, "Bu şekilde nem veya su basıncı değişiklikleri gibi basit bir şeyden kaynaklanan çok ince ölçekteki değişiklikler, vücut rengini değiştirebilir ve bu da hayvanın nasıl kamufle olacağını şekillendirir" ifadelerini kullanıyor.

Örneğin köpekbalığı daha derine yüzdüğünde, deriye daha fazla basınç uygulanması sonucu guanin kristallleri birbirine doğru itiliyor ve köpekbalığının rengi koyulaşarak çevresine daha iyi uyum sağlıyor.

Bu küçük yapıların davranış mekanizması köpekbalığının deri rengini de değiştiriyor olabilir. Dr. Dean şöyle diyor: 

Böylesine çok işlevli bir yapısal tasarım (yüksek hızlı hidrodinamik ve kamufle edici optik özellikleri birleştiren bir deniz canlısı yüzeyi) bildiğimiz kadarıyla daha önce görülmedi.

Independent Türkçe