Rice Üniversitesi makine mühendisliği yardımcı doçenti Farshid Alambeigi, robotik teknoloji kullanarak canlı doku ve potansiyel olarak fonksiyonel organların üretimine olanak tanıyan araştırmalar yürütüyor. Alanya mühendislik, robotik, yapay zeka, tıp görüntüleme, ileri imalat ve cerrahi alanlarını kapsayan çalışmalarıyla laboratuvar ile ameliyat odası arasında konumlanan Alambeigi, “surgineering” olarak adlandırdığı yaklaşım aracılığıyla cerrahların gerçekten kullanacağı, hastalara gerçek fayda sağlayacak teknolojiler geliştirmeyi hedefliyor.
Alambeiginin bu vizyonu, teknolojinin tıp alanında nasıl şekillenebileceğine dair iddialı bir bakış açısı sunuyor. Ameliyat odasında çalışan cerrahlarla yakın iletişim kuran mühendis, geliştirdiği araçların klinik pratikte hayata geçirilmesine odaklanıyor. Yaklaşımı, sadece daha karmaşık robotlar inşa etmek değil, aynı zamanda prototipten hastaneye kadar gerçekçi bir yol izleyen çözümler sunmak üzerine kurulu.
Bir Bilim Kurgu Projesi
Alambeigi, en iddialı araştırma çalışmalarından birini “bilim kurgu projesi” olarak tanımlıyor. Hayatta kalan bu ismi hak eden proje, gelecekte canlı doku—hatta belki de nakil için kullanılabilen fonksiyonel organlar—in üretiminde yardımcı olabilecek robotik teknoloji geliştirmeyi amaçlıyor.
Farshid Alambeigi
Bu gelecek bugün için klinik olanakların çok uzaklarında olsa da, neredeyse imkansız zorluklarla uğraşmak Alambeiginin ilgisini çeken şey. Öğrencilerine her zaman şu sözü söylediğini belirten mühendis, “Her zaman öğrencilerime derim: Başkaları yapabiliyorsa, biz bunu neden yapıyoruz?” dedi. “Başkalarının yapmadığı, daha zor bir şey yapmak istiyorum. Bu heyecan verici.”
Mühendislikten Cerrahiye Bir Köprü
Rice Üniversitesi’ndeki fakülte atamasının yanı sıra Houston Methodist’te de ortak bir rol üstlenen Alambeigi, burada Houston Metodist Araştırma Enstitüsü’nün Bookout Center’ında robotik, görüntüleme ve otonom cerrahinin direktörü olarak görev yapıyor. Aynı zamanda Rice’ın Ken Kennedy Enstitüsü ve Houston Methodist-Rice Dijital Sağlık Enstitüsü’nün bir üyesi.
Bu düzen onu tam da olmak istediği yere yerleştiriyor: mühendislik laboratuvarı ile ameliyat odası arasında. Hedefi, sadece daha sofistike robotlar inşa etmek değil, cerrahların gerçekten kullanacağı araçları yaratmak; gerçek klinik sorunları çözmek, hasta bakımını iyileştirmek ve prototipten hastaneye kadar gerçekçi bir yol sunmak.
“Bu, cerrahinin mühendisliği,” dedi Alambeigi. “Cerrahiye yönelik mühendislik.”
Farshid Alambeigi
Sohbetle Başlayan Teknoloji Gelişimi
Alambeiginin yeni bir cerrahi teknolojisini nadiren bir makineden başlatması. Bunun yerine, bir sohbetle başlıyor. Bir robot veya cihazı tasarlamadan önce, cerrahlarla çalışmalarları hakkında konuşuyor ve mümkün olduğunca ameliyat odasında prosedürleri gözlemliyor.
“Onların dilini konuşup ne yaptıklarını anlayabilmelisiniz,” dedi.
Farshid Alambeigi
Buradan klinik zorluklar mühendislik sorularına dönüşüyor. Bir cihazın manevra için ne kadar alana ihtiyacı var? Ne kadar esnek olmalı? Hangi tür dokularla karşılaşacak? Cerrahın görmesi veya hissetmesi gereken şey nedir? Ve teknoloji, zaten insanlarla ve ekipmanlarla dolu bir ameliyat odasına nasıl sığar?
Bu alışveriş ilk prototip inşa edildikten çok sonra devam ediyor.
“Prototipler kurarsınız, onlar kullanır, geri bildirim alırsınız ve bu bir döngüdür,” dedi Alambeigi. “Bu süreç olmadan, sonunda kimseye yaramayan bir şey inşa edersiniz.”
Farshid Alambeigi
İnsanları Güçlendiren Teknoloji
Cerrahi robotik zaten teknolojinin bir cerrahın yeteneklerini nasıl genişletebileceğini gösterdi. Ancak tek boyutta uygun bir cerrahi robot yok, dedi Alambeigi. Karın için tasarlanan bir cihaz, göz, kan damarı veya omurga için inşa edilen bir cizden oldukça farklı görünebilir.
Bu zorluk, esnek ve süreklilik robotları üzerindeki çalışmalarını şekillendirmeye yardımcı oldu; bunlar geleneksel endüstriyel robotlarda yaygın olan rijit eklemlere ve bağlantılara güvenmek yerine bükülüp karmaşık anatominin içinden geçecek şekilde tasarlanmış.
Alambeigi aynı zamanda yapay zekanın ameliyat odasında destek için başka bir katman sağlayabileceğini de araştırıyor. Tarama veya tanıya odaklanmak yerine, yapay zeka’nın cerrahların bilgiyi yorumlamalarına, zorlukları öngörmelerine ve prosedür sırasında daha iyi kararlar vermelerine nasıl yardımcı olabileceğiyle ilgileniyor.
Cerrahi, hekimlere muazzam fiziksel ve zihinsel talepler koyar; görüntüleri yorumlarken aletlerle uğraşmaları, sensörleri izlemeleri, komplikasyonlara yanıt vermeleri ve sıradaki adımı karar vermeleri gerekir.
Tecrübeli cerrahlar genellikle yıllarca süren eğitimden sonra neredeyse içgüdüsüz bir biçimde örüntüleri tanıma ve tepki verme yeteneği geliştirir. Alambeigi, yapay zeka’nın bu birikmiş tecrübelerin daha az deneyimli cerrahlara ulaşmasına yardımcı olup olmadığını araştırmak istiyor.
“Yapay zekayı kullanarak neler olduğunu anlayabilir ve hekimlere bilgi verebilir veya onlara daha iyi bir plan yapmalarına yardım edebilir miyiz?” dedi Alambeigi. “Yapay zeka hakkındaki tüm yaklaşımım insanları güçlendirmek. Onların yerini almamak.”
Farshid Alambeigi
Rastlantısal Başlayan Bir Yolculuk
Alambeiginin robotik biyobaskı alanına girişi neredey rastlantısal başladı. Birkaç yıl önce, büyük ölçüde kendi için yeni olan biomalzemeler ve rejeneratif tıp gibi alanlarda araştırmacılarla konuşmaya başladı.
“‘Biyobaskı’ kelimesini duydum,” diye hatırladı. “Ben de, ‘By the way, robotik kullanırsanız—yaptığım şeyleri—if actually helpful olabilir,’ dedim.”
Farshid Alambeigi
Bu sohbet sonunda hacimsel kas kaybı üzerine odaklanan bir araştırma önerisine dönüştü; bu, savaş yaralanmaları, büyük travmalar veya diğer nedenlerle büyük miktarda kasın yok edildiği ciddi bir yaralanma. Zaten bilim insanları yaşayan hücreler içeren biyolojik iskeletler oluşturabiliyorlar, ancak klinik olarak kullanılabilecek kadar büyük boyutlarda üretmek çok farklı bir mühendislik zorluğu sunuyor.
“Robotik kullanmak için iyi bir uygulama bu,” dedi Alambeigi. “Ölçek küçük şeylerden çok daha büyük bir şeye geçtiğinde, her şey değişiyor.”
Farshid Alambeigi
Rolü, biyolojik malzemenin hassas biçimde yerleştirilmesini ve düzenlenmesini sağlayacak robotik sistemler geliştirmek; işbirlikçileri ise bu yapıların hayatta kalmasını sağlamak için gereken hücreler, biomalzemeler ve doku mühendisliği stratejilerine odaklanıyor.
“Malzeme yönü, robotikte kurduğumuz araçlarla birlikte geliştirilmeli ki birlikte çalıştıklarından emin olalım,” dedi.
Farshid Alambeigi
Daha uzun vadeli hedef çok daha iddialı: gelecekte hasarlı kasağı onarmak için gereken yapı ve fonksiyona sahip canlı doku inşa edebilecek—ve sonunda, belki de, değiştirilen dokular veya tamamıyla organlar oluşturabilecek teknolojiler geliştirmek.
İlk yorumu siz yazın
Fikrinizi bir kaynak, soru veya yapıcı karşı görüşle geliştirin.