Genç Profesör, Hastalıkları Önlemek İçin 'Sanal Bir Sen' Oluşturma Çalışmalarıyla Ödüllendirildi

Randles, çok da uzak olmayan bir gelecekte, akıllı saatinizin ya da benzer bir cihazın sürekli olarak tüm vücudunuzun sanal bir simülasyonuna veri aktaracağı ve doktorların sağlığınızı bugün sahip olduğumuz hiçbir şeye benzemeyen kişiselleştirilmiş bir düzeyde yakından izlemelerine olanak tanıyacağı bir dünya hayal ediyor.

Randles Business Insider'a verdiği demeçte, "Uzun vadeli vizyon, esasen sanal insanınızı, dijital ikizinizi inşa etmektir" dedi.

Bu amaçla, Duke Üniversitesi Pratt Mühendislik Okulu'nda biyomedikal bilimler profesörü olan Randles, zamanını bu sanal simülasyonlardan bazılarını inşa ederek geçiriyor.

Özellikle de vücuttaki kan akışını ve hücre hareketini simüle etmeye odaklanıyor. Çalışmaları kısa süre önce kendisine Association for Computing Machinery'nin 250.000 dolarlık Bilgisayar Ödülünü kazandırdı.

Ödülün finansmanını sağlayan Infosys'in CEO'su Salil Parekh yaptığı açıklamada, "Onun yenilikçi teknikleri yalnızca hastalıklara ilişkin anlayışımızı derinleştirmekle kalmayacak, aynı zamanda yeni bir biyomedikal simülasyon çağının da habercisi olacak" dedi.

 

Apple Watch Verilerinizi İşe Koyma

Günümüzün standart fitness giyilebilir cihazları, bir kişinin günlük rutinleri sırasında kalp atışlarını takip edebiliyor. Ancak Randles, kan akışındaki değişiklikleri de gerçek zamanlı olarak takip edebilirlerse, bunun doktorların "reaktif bakımdan proaktif bakıma" geçmelerine yardımcı olabileceğini söyledi.

Başka bir deyişle, doktorların kalp hastalığı gibi potansiyel olarak ölümcül durumların belirtilerini çok daha erken tespit etmelerine yardımcı olabilir ve bu da daha iyi tedaviye yol açabilir. Kalp hastalığı ABD'de önde gelen ölüm nedenidir ve her yıl beş ölümden birini oluşturmaktadır.

Mahremiyetle ilgili endişeler olsa da, sağlığınızı günlük olarak takip eden sanal bir ikiz sağlık hizmetleri için devrim niteliğinde olacaktır. Ancak Randles gibi kişilerin karşılaştığı engellerden biri de aşırı veri yüklemesi.

Kalbiniz günde 100.000 kez attığına göre, bu muazzam miktarda veri demektir. Randles ve ekibi, anlık görüntülerin nasıl alınacağını ve bunların daha büyük senaryolara nasıl uygulanacağını bulmaya çalışıyor.

Örneğin bir hafta boyunca her sabah birkaç saat bilgisayarınızın başında oturuyorsanız, modelin her saniyeyi dahil etmesi gerekmeyebilir.

Randles, bu kişiselleştirilmiş temel çizgiye sahip olduğunuzda, "raydan çıktığınızda ve artık eşleşmediğinde kalibre etmenin yollarına sahip olmalıyız" dedi.

Model, örneğin kalpte plak gelişip gelişmediğini tespit edebilecektir.

Randles, normal giyilebilir cihazların model için yeterince iyi veri sağlayacağından umutlu olsa da, bazı kalp hastalarının tıbbi sınıf cihazlara ihtiyaç duyabileceğini söyledi.

Randles, bu tür giyilebilir kan haritalarının ufukta olabileceğini söyledi. "Onlarca yıl uzakta değil" dedi. "Bence bunu önümüzdeki beş ila yedi yıl içinde göreceğiz."

Şu anda dolaşım sistemi tüm insan vücudunun sadece bir parçası ve Randles beyni ve diğer sistemleri sanal ikiz kavramına dahil etmekle ilgileniyor. Bu teknolojinin en az on yıl uzakta olduğunu söyledi.

Bu arada Randles'ın simülasyonları şimdiden doktorlara başka şekillerde yardımcı oluyor.

 

Dolaşım Sisteminizin Kişiselleştirilmiş 3 Boyutlu Haritası

Randles'ın simülasyonlarını kullanan doktorlar, bir hastanın kalbindeki kan akışını iyileştirmek için ne zaman stente ihtiyacı olduğunu noninvaziv bir şekilde belirleyebilir. Geleneksel yöntem, basıncı ölçmek için koroner artere bir kılavuz tel yerleştirmektir.

Randles, "Sanal modelleri kullanarak hastaya kılavuz teli yerleştirmek zorunda kalmıyoruz" dedi.

Randles, doktorların ameliyathaneye girmeden önce hastaya en uygun olanı görmek için stent yerleştirme gibi farklı tedavi seçeneklerini sanal olarak denemelerine izin vermek için çalışıyor.

Şu anda çok fazla bilgi işlem gücü gerektiriyor, bu nedenle laboratuvarı süreci daha hızlı hale getirmek için makine öğrenimini dahil ediyor.

 

Kanser Hücrelerinin İzlenmesi

Kanser hücreleri kan dolaşımında dolaşırken, bazen vücudun farklı bir bölgesine yerleşip yeni tümörler oluşturabilirler, bu da metastaz olarak bilinir.

Araştırmasının bir başka bölümünde Randles, bir kanser hücresinin nasıl hareket ettiğini inceliyor. Randles simülasyonlarında, hücrenin çekirdeğinin boyutunun hareketini nasıl etkilediği gibi farklı parametreleri değiştiriyor.

Farklı hücrelerin özellikleri ve nasıl hareket ettikleri hakkında yeterli veri elde edildiğinde, doktorlar belirli kanser hücrelerinin nasıl ve nereye metastaz yapacağını daha iyi tahmin edebilirler.

"Kanser hücrelerinin beyne ya da memeye gitme olasılığını artıran şey nedir?" diye sordu. "Hücrenin o yöne gitmesine neden olan şeyin ne olduğunu anlayabilirsek, bu tedaviler hakkında bilgi verebilir" dedi.

Bu yazı SCIENCEALERT’ de yayınlanmıştır.