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.



Tarihte ilk: Bir robot, gerçekçi bir ameliyatı ilk kez yardım almadan gerçekleştirdi

 Cerrahi Robot Transformatör-Hiyerarşisi'nin videolarla eğitilerek gerçekçi bir hasta üzerinde safra kesesinin alınması gibi uzun bir işlemi gerçekleştirdiğini duyurdu (Juo-Tung Chen/Johns Hopkins Üniversitesi)
Cerrahi Robot Transformatör-Hiyerarşisi'nin videolarla eğitilerek gerçekçi bir hasta üzerinde safra kesesinin alınması gibi uzun bir işlemi gerçekleştirdiğini duyurdu (Juo-Tung Chen/Johns Hopkins Üniversitesi)
TT

Tarihte ilk: Bir robot, gerçekçi bir ameliyatı ilk kez yardım almadan gerçekleştirdi

 Cerrahi Robot Transformatör-Hiyerarşisi'nin videolarla eğitilerek gerçekçi bir hasta üzerinde safra kesesinin alınması gibi uzun bir işlemi gerçekleştirdiğini duyurdu (Juo-Tung Chen/Johns Hopkins Üniversitesi)
Cerrahi Robot Transformatör-Hiyerarşisi'nin videolarla eğitilerek gerçekçi bir hasta üzerinde safra kesesinin alınması gibi uzun bir işlemi gerçekleştirdiğini duyurdu (Juo-Tung Chen/Johns Hopkins Üniversitesi)

İlk kez bir robot, insan yardımı olmadan gerçekçi bir ameliyat gerçekleştirdi.

Johns Hopkins Üniversitesi'nden araştırmacılar, robotun ekipten gelen sesli komutlara yanıt vererek gerçekçi bir hasta üzerinde safra kesesinin alınması gibi uzun bir operasyonu "sakince" gerçekleştirdiğini çarşamba günü açıkladı. Robot, gerçek hayattaki tıbbi acil durumlara özgü beklenmedik senaryolar sırasında bile yetenekli bir insan cerrahın uzmanlığını sergiledi.

Tıbbi robotik uzmanı Axel Krieger yaptığı açıklamada, "Bu ilerleme bizi belirli cerrahi görevleri yerine getirebilen robotlardan, cerrahi prosedürleri gerçekten anlayan robotlara taşıyor" diyor.

Bu kritik ayrım bizi, gerçek hasta bakımının karmaşık, öngörülemez gerçekliğinde çalışabilen, klinik düzeyde uygulanabilir otonom cerrahi sistemlere önemli ölçüde yaklaştırıyor.

"SRT-H" ya da "Surgical Robot Transformer-Hierarchy" (Cerrahi Robot Transformatör-Hiyerarşisi) diye bilinen robot, Johns Hopkins cerrahlarının domuz kadavraları üzerinde yaptıkları operasyonları izleyerek ameliyat videolarıyla eğitim aldı. Videolarda görevleri açıklayan altyazılar vardı.

Johns Hopkins, robotun videoları izledikten sonra ameliyatı yüzde 100 doğrulukla gerçekleştirdiğini ifade ediyor. Robotun ameliyatı gerçekleştirmesi daha uzun sürse de sonuçlar bir cerrahla kıyaslanabilir düzeydeydi.

Popüler yapay zeka sohbet botu ChatGPT'ye güç veren aynı makine öğrenimi mimarisiyle geliştirilen robotun, kanalları ve arterleri tanımlama, bunları hassas bir şekilde tutma, klipsleri stratejik olarak yerleştirme ve parçaları makasla kesme gibi 17 dakika süren görevleri tamamlaması gerekti.

Bu, Krieger'in "Akıllı Doku Otonom Robotu"nun (Smart Tissue Autonomous Robot) üç yıl önce bir hayvan üzerindeki ilk otonom robotik ameliyatta (canlı bir domuz üzerinde laparoskopi ameliyatı) yaptığından daha fazla görev içeriyor. O robot da özel olarak işaretlenmiş dokulara ihtiyaç duymuş, son derece kontrollü bir ortamda çalışmış ve katı bir cerrahi planı takip etmişti.

Buna karşılık SRT-H, tek tip olmayan anatomik koşullarda kusursuz bir performans sergiledi. Araştırmacılar robotun başlangıç pozisyonunu değiştirdiğinde ve safra kesesi ve çevresindeki dokuların görünümünü değiştiren kan benzeri boyalar eklediğinde bile durum böyleydi.

fgrthyju
Robot, popüler OpenAI sohbet botu ChatGPT'ye güç veren aynı makine öğrenimi mimarisiyle çalıştırılıyor. Robot 17 dakika süren görevleri tamamlayabildi (XinHao Chen/Johns Hopkins Üniversitesi)

Krieger geçen yıl sistemi kullanarak bir robotu üç kritik cerrahi görevi yerine getirecek şekilde eğitmişti: bir iğneyi yönlendirmek, vücut dokusunu kaldırmak ve dikiş atmak. Ancak bu görevlerin her biri sadece birkaç saniye sürmüştü.

Araştırmacı ekip bundan sonra sistemi daha fazla ameliyat türü üzerinde eğitip test etmek ve yeteneklerini tam bir otonom ameliyat gerçekleştirecek şekilde genişletmek istiyor.

Daha önce Johns Hopkins'te doktora sonrası araştırmacı olan ve artık Stanford Üniversitesi'nde çalışan başyazar Ji Woong "Brian" Kim, "Bu çalışma, otonom cerrahi robotların gerçek dünyada kullanılmasının önündeki bazı temel engelleri aştığı için önceki çabalara göre büyük bir sıçramayı temsil ediyor" diyor. 

Çalışmamız, yapay zeka modellerinin cerrahi otonomi için yeterince güvenilir hale getirilebileceğini gösteriyor; bu bir zamanlar çok uzak görünse de artık uygulanabilir olduğu kanıtlanıyor.

Bulgular hakemli dergi Science Robotics'te yayımlandı.

Independent Türkçe