Ritim içimizdeki hastalıkların habercisi

[SoruCevap]

Uzmanlar, başta uykuda solunum durması olmak üzere, kalp krizi ve diğer sinsi hastalıkları saptayacak, herkesin yanında taşıyabileceği bir minik bilgisayarla sorunu çözmeyi planlıyor.

Her gün, her an büyük bir kararlılık ve şaşmaz bir düzen içinde atan kalbimiz, en tanıdık yaşam belirtisidir. Yüzyıldır doktorlar elektrokardiyogramdaki dalgalanmalardan yararlanarak hastalık belirtilerini ortaya çıkartamaya çalışır. Kalp uzmanları, ECG'lerdeki anormal dalgalanmalar ile kalp hastalıkları arasındaki ilişkiyi keşfetmekte ustadır. Ancak bu konuda en yetenekli kardiyoloğun bile gözünden kaçan ve keşfedilmeyi bekleyen pek çok bakir sinyal daha söz konusudur.

Kalp: Kaotik düzen

Kalp atışı, düzenli bir şekilde duyulan monoton bir ses olmaktan çok, düzensiz, hatta kaotik iniş çıkışlar sergiler. İşte gizli bilgiler bu varyasyonlarda saklıdır. Harvard Üniversitesi Tıp Fakültesi'nden kardiyolog Ary Goldberger, bu gizli bilgi hazinesinin peşine düşenlerin başında geliyor. Ancak Goldberger bu bilgilere erişmek için farklı alanlardaki uzmanların desteğine gereksinim duyduğunu gizlemiyor.

‘‘Bu sinyallere bakıp gizli hastalıkların izini sürmek pek çok klinisyen için yeni bir yaklaşım'' diye konuşan Goldberger, ‘‘Oysa fizikçiler ve matematikçiler bu yaklaşımın yabancısı değildir ve sonuca ulaşmak için sinyal işleme yöntemlerinden yararlanmaya alışıktırlar. Kaldı ki sinyal işleme yalnızca bilim adamlarının tekelinde olan bir uzmanlık dalı değildir; mali analiz konusunda uzman olanların da doktorlara söyleyecek bir iki sözü mutlaka vardır'' diyor.

Goldberger işte bu kişileri bulmanın ve çalışmalarına dahil etmenin yollarını aramaya başladı. Bu amaçla geçen yılki Kardiyolojide Bilgisayar Toplantısı'nda bir yarışma düzenlediğini duyurdu. Yarışmanın konusu şuydu: Uyku apnesini (solunumun geçici olarak durması) standart ECG testleriyle teşhis etmek.

Uyku apnesi yarışması

Uyku apnesi olan kişiler uyku sırasında periyodik olarak soluk alamazlar. Bu da kalp hastalıkları ve felç gibi ciddi hastalıklara neden olabilir. Goldberger'e göre kamu sağlığını tehdit eden bu durumun teşhisi pahalı ve zordur. Hastanın bir gecesini uyku laboratuvarında geçirmesi, tedavinin ne denli yararlı olduğunu anlamak için yeniden laboratuvar ortamına geri getirilmesi gerekmektedir.

Ucuz bir yöntem

Uyku apnesi olan kişilerin teşhis edilmesi ve izlenmesi için geliştirilen kolay ve ucuz bir yöntem kişisel ve toplumsal açıdan çok büyük yarar sağlayacaktır. Şu anda en olası yöntem ECG'dir. Kayıt ünitesi yalnızca iki elektrot ve bir bellek ünitesinden oluştuğu için kolaylıkla cebe sığabilir. Ayrıca hasta üniteyi gece herhangi bir rahatsızlık duymadan kullanabilir. ‘‘Uyku apnesi ve kalp ritmi arasında bir bağlantı olduğu fikri uzun süredir insanların aklını kurcalıyordu'' diye konuşan University of Newcastle Upon Tyne'dan kardiyovasküler fizik profesörü Alan Murray, ‘‘Ne var ki şu ana kadar ECG'nin yeterli bilgiyi vereceğinden kimsenin haberi yoktu'' diyor.

Goldberger'in apne çalışması bir uyku laboratuvarında yapılan 35 adet, 8 saatlik kayıtlardan oluşuyordu. Uyku apnesi olan kişilerin solunumlarının ne zaman ve ne kadar süre durduğu ile bilgiler kayda geçirildi. Sağlıklı kişilerin kayıtları normal solunum kalıpları içindeydi.

Doğru analiz

Goldberger ve meslektaşları bütün bu verileri Internet'teki ilgili sayfaya atıp yarışmacıların bunları analiz etmesini istediler. Burada amaç, bir bilgisayar algoritması yaratarak kimde uyku apnesi olduğunun tespit edilebilmesiydi. Goldberger böyle bir girişimin hedefini şöyle açıklıyor:

‘‘Elinde güçlü sinyal işleme gereçleri olan kişileri ortaya çıkartmak için bu çok büyük bir fırsattı. İnsanların böyle bir çağrıya yanıt verip vermeyeceklerinden emin değildik. Ancak pek çok kişi web sayfası ile ilgilendi. İlgilenen 15 gruptan üçünün tıp ile hiçbir bağlantısı yoktu. Bunların içinden 4 katılımcı -iki Amerikalı grup, bir İngiliz ve bir İrlandalı- doğru olarak tüm apneli hastaları teşhis edebildi.''

İnternetteki çözüm

İrlanda ekibinin bir üyesi olan University College Dublin'den elektrik mühendisi Connor Heneghan, ilk başta 150 farklı varyasyon ile ilgilendiklerini belirtiyor. Bunların içinden iki tanesinin -kalbin dakika bazındaki zaman birimi içindeki atışındaki değişiklikler ve göğüs duvarının soluk alma ile birlikte nasıl nasıl hareket ettiği- önemli olduğu anlaşıldı. Göğüs hareketleri, mekanik basınca bağlı olarak kalp atışını az da olsa değiştiriyor.

Solunum durduğu zaman bu etki ortadan kalkıyor. Heneghan'a göre bunu ECG’den tespit etmek olası.

Diğer gruptakiler kalp atışındaki değişiklikleri ortaya çıkartan algoritmalardan yararlandılar. Doğal olarak kalp atışı her solukta değiştiği için apnenin neden olduğu farklı değişiklikleri gözden kaçırmak mümkün değildi. Bu değişikliklerin yorumlanmasında katılımcılar biraraya gelip fikir alışverişinde bulundular.

Goldberger'a göre bu yaklaşım -beyin fırtınası gibi- o ana kadar akla gelmeyen fikirlerin de ortaya atılmasına zemin hazırladı.

Bu arada Goldberger ve ekip arkadaşları benzer şekilde bir veri bankası oluşturma çabalarına görüştüler. Bu bankada yalnızca ECG değil, beyin dalgaları, soluk alma modelleri, oksijen konsantrasyonları, tansiyon ölçümleri dünyadaki tüm meraklıların ilgisine sunuldu. En son 50 gigabayt dolayına ulaşan veriler ‘‘PhysioNet'' adı verilen bir proje çerçevesinde MIT tarafından yönlendiriliyor. PhysioNet ayrıca Amerikan Araştırma Kaynakları Merkezi tarafından da destek görüyor. Burada amaç, ilgili kişileri gizli bilgileri ortaya çıkartmak için verilerden yararlanarak yeni yöntemler üretmeleri.

Boston Üniversitesi'nden doktor Eugene Stanley bu tür analizlerin pek çok alanda kullanılabileceğini, ancak hastalık teşhisinin ilk planda geldiğini belirtiyor. Bir ileri aşamada gerçek zamanda yapılacak ölçümleri gösteren monitörlerin hastayı veya doktorunu tehlike anında uyarabileceği düşünülüyor.

Giyilebilir monitör

Giyilebilir monitörler bu bağlamda daha da işlevsel olacak. Halihazırda kalp atışları normal olmayan hastalar için cerrahlar, rutin olarak kalbi normal ritmine sokan defibrilatörler yerleştiriyor. Ancak bu önlem sorun ortaya çıkınca etkili oluyor. Oysa sinyal-işlem algoritması yardımıyla rahatsızlığı önceden sezen bir sistem, sorunu daha yumuşak yöntemlerle önleyebilir.

New Scientist’te yayımlanan (15 Aralık) bu araştırmaya göre, akıllı bir monitörle bir dizi sorun çözülecek. Monitör gelmekte olan bir hastalığı ne kadar önceden haber verebilir? Goldberger şimdilik dakika ve saatlerden bahsediyor. Bu durumda risk taşıyan kişilerin tek tek tespit edileceği bir sistemin devreye girmesi pek çok açıdan daha yararlı. Örneğin, doktorlar kalp atış hızı dakikadan dakikaya fazla değişmeyen kişilerde, kalp krizinden aniden ölme riskinin daha yüksek olduğunu biliyor. Bu kişilerin tespit edilmesinin yaşamsal önem taşıdığına dikkat çeken Murray, ‘‘Vücudumuz keşfedilmemiş fizyolojik sinyaller gönderiyor. Burada mesele sinyallerin gönderdiği mesajları çözmek’ diyor.

Hastalık sinyali taşıyan vücut ritimleri

# Kalp atışı

# Kan basıncı ölçümleri

# Soluk alma ritmi

# Oksijen yoğunluğu

# Beyin dalgaları

# Yürüme ritmi

# Hormonların salgılanma periyodları

Vücudumuzun içindeki ritmin sinyalleri izlenerek, pek çok hastalığın erken teşhis edilebileceği anlaşıldı.

Bu sinyallerin mesajları çözüldüğünde, hayatlar erken kurtarılacak ve gizli bir dizi hastalık ortaya çıkartılacak.

Kaynak:Hürriyet