Kansız ameliyatlar dönemi başladı
Güncelleme Tarihi:
Oluşturulma Tarihi: Nisan 28, 2002 15:45
Ameliyatlarda bundan böyle neşter ve narkoz kullanılmayacak. Dokuyu kesmeden, yüksek yoğunluklu ses ışınları kan damarlarındaki hasarları onaracak, kalpteki ritm bozukluğunu giderecek veya ölümcül bir tümörü ortadan kaldıracak. Işınlar, pirinç tanesi büyüklüğündeki bir alanda, komşu dokulara zarar vermeden işini görebilecek.
Ultrason günümüzde yaygın bir şekilde hastalık teşhisinde ve ana karnındaki fetüsün gelişimini izlemek amacıyla kullanılmaktadır. Bu sistemde sesi üreten, transdüser (enerjiyi bir sistemden başka bir sisteme nakleden cihaz, iletme sistemi) adı verilen yüksek-frekanslı hoparlörlerdir. Transdüser cildin üzerine bastırıldığı zaman ses dalgaları vücudun derinliklerine kadar iner.
Bazı dalgalar transdüser’a geri döner ve burada özellikleri analiz edilir. Yansıyan dalgaların büyüklüğü, incelenen vücut parçasının yoğunluğuna ilişkin bilgi verirken, dalganın çıkışı ve geri dönüşü arasında geçen zaman ise yapının konumu hakkında ipuçları verir. Tipik olarak kemik gibi yoğun yapılar parlak, sıvılar karanlık görünür.
Güneşin onda biri
Görüntü elde etmek için kullanılan ultasonlar santimetre kareye 1.75 watt olmak üzere düşük yoğunluklu dalgalar gönderir. Bu, Yeryüzü’ndeki güneş ışığı gücünün ondabirine eşittir. Ancak yoğunluğu 10.000 katına çıkartıp, transdüser’ın yüzeyini de içbükey hale getirirseniz, son derece yüksek bir yoğunlak elde edersiniz. Bu yoğun ışını odakladığınız anda ortaya ısı çıkar.
‘Bu işlem, güneş ışığını bir büyüteç yardımı ile kuru bir yaprağın üzerine odaklamaya benziyor’ diye konuşan Londra yakınlarındaki Sutton’da Royal Marsden Hastanesi Ultrason ile Tanı Merkezi Başkanı Gail ter Haar, ‘Elde ettiğimiz bu ısı özellikle tümörlerin ortadan kaldırırlmasında mucizeler yaratacak’ diyor.
Bu yüksek yoğunluklu, odaklanmış ultrasonu (HIFU), örneğin, karaciğerdeki hasarlı bir kan damarının üzerine düşürürseniz, ısı dokuyu kurutur ve daralmasına neden olur. Dolayısıyla damardaki sızıntıyı yaratan delik kapanır, kanama durur. Çapı birkaç milimetreyi geçmeyen atardamar ve damarlardaki delikler kolayca kapanmaz, ancak ısı kandaki fibrin denilen proteinin salgısını da arttırdığı için yaranın kapanmasını kolaylaştırır.
Yüksek güç
Seattle’da Washington Üniversitesi’nden Bio-mühendislik Fakültesi’nden Profesör Şahram Vaezy, sesin iyileştirme gücünü ortaya koyan çok sayıda deneye imza attı. Domuzlar üzerinde gerçekleştirilen deneylerde pelvis atardamarındaki bir yırtıktan kaynaklanan kanama birkaç dakika içinde durduruldu. Doktorlar ayrıca bıçak yarasını da akustik dalganın odak noktasını ileri geri oynatarak iyileştirmeyi başardılar.
Harvard Üniversitesi Tıp Fakültesi’ne bağlı Kadın Hastanesi doktorlarından Kullervo Hynynen de benzer şekilde, fiziksel bir harekete gerek kalmadan ultrason ışınını ileri geri tarayan bir piezoelektrik kristal dizisi geliştirdi.
Isıtarak-yakarak iyileştirme tıp dünyasında eskiden beri bilinen bir yöntem. Ortaçağ’da dahi doktorlar savaş alanlarında oluşan yaraları dağlama yoluyla tedavi ederlerdi. Sıcak demir artık yerini lazer veya elektrik akımlarına bırakmış durumda.
Ancak bu modern tekniklerde bile cerrahın vücudu keserek yaraya ulaşması gerekir. Oysa ultrason en ufak bir kesiğe gerek bırakmadan vücudun derinliklerine erişebiliyor.
Ordu desteği
Ultrason pek çok tıbbi sorunun çözümünde devrim yaratacak bir araç. Savaş alanlarında veya trafik kazalarında oluşan iç kanamaları ele alalım. Kalbin her atışında kan, dolaşım sisteminin dışına kaçak yapacaktır. Bu durumda hastanın birkaç dakika içinde yaşamını yitirmesi işten bile değildir. ‘Bu gibi hallerde hastanenin yakınlarında olanlar kurtulur’ diye konuşan Vaezy, ‘Bu nedenle ultrason ile tedavi konusundaki araştırmalarımı Amerikan Ordusu’nun finanse etmesini yadırgamamak gerekiyor’ diyor. =
Ancak doktorlar kanamayı durdurmadan önce kanamanın yerini tespit etmek zorundadır. İşte bu aşamada da ultrason devreye giriyor. Konvansiyonel ultrasonlar kanamanın yerini saptama konusunda yarar sağlamaz.
Ancak bilim adamları buna da çözüm ürettiler. Çözümlerden biri, ultrason radyasyonunun yoğunluğunu artırmaktır. Ses dalgaları yalnızca dokuları rahatlatan veya sıkıştıran basınç dalgalarıdır. Bu basınç, kan veya diğer sıvıların hareketlenmesine yol açabilir. Bu olaya ‘akustik akış’ adı verilir. İncelenen vücut bölgesinde kan göllenmesi söz konusu ise, akustik akım gölün hareket etmesini sağlar.
Hareket halindeki kan, ses dalgalarının frekansını da değiştirir. Bu değişiklik taşınabilir bir ‘Doppler ultrason tarayıcısı’ ile tespit edilir. Bu şekilde Doppler tarayıcısından gelen görüntüler kanamanın yerini net bir şeklde gösterir.
Seattle grubu söz konusu görüntüleme tekniğini HIFU ışını ile birleştirince, iç kısımlardaki kanamaya odaklanabilen yara kapatıcı bir sistem geliştirmeyi başardılar.
Başka yararları
Kaldı ki ultrasonun dokuyu kotarize (yakma) etmesinin dışında başka becerileri daha vardır. Ses dalgaları vücut dokusunu ve sıvılarını ezip uzatırken, basınçtaki ani değişiklikler, kanın içinde dolaşan gazları da dışarı doğru çeker. Bu kavitasyonların (akan bir sıvıda alçak basınçlı buhar boşluklarının oluşup çökmesi) içinde oluşan baloncuklar hızla büyür ve salınır.
Bunlar görüntüleme açısından çok faydalıdır, çünkü gazlı bölgeler ses dalgalarını daha güçlü yansıtır. Dolayısıyla ekranda net bir şekilde seçilebilirler.
Baloncukların tedavi açısından da yararları söz konusudur. Yoğunluğu, frekansı ve süresi doğru ayarlanan bir ultrason ışını baloncuklar üretebilir.
Vaezy ve meslektaşları bu baloncukların ani büyümesi ve çökmesi sonucu ortaya çıkan şoktan yararlanarak kan damarı davarlarının hasarlı kısımlarını onarmayı başardı. Bu ayrıca vücudun iyileşme tepkisini uyarır ve kan pıhtısı faktörleri olay yerine koşarak sızıntıyı tümüyle keser.
Lifli tümörler
Yüksek enerjili ses dalgaları, kanamayı kesmenin yanısıra başka alanlarda da yararlıdır. Örneğin, rahimdeki lifli tümörleri ele alalım. Bunlar kanserli olmamakla birlikte kontrol edilmez ise futbol topu boyutlarına ulaşabilir. Bu gibi durumlarda rahmin tümüyle çıkartılması bile söz konusu olabilir. Böyle bir ameliyattan sonra hastanın iyileşmesi haftalar alabilir. Ancak akustik ameliyat durumunda hasta aynı gün hastaneyi terk eder.
Bu yöntemi geliştiren Harvard Üniversitesi Tıp Fakültesi’nden Ferenc Jolesz, şimdi aynı yötemden yararlanarak meme kanserlerini tedavi etmeye çalışıyor. Memedeki kanserli tümörlerin alınması, rahimdeki selim, lifli tümörlerden daha zordur, çünkü geride kalabilen tek bir kanserli hücre kanserin yeniden oluşumuna yol açabilir.
Şu anda ultrason tekniğini kullanarak meme tümörü ameliyatlarını gerçekleştiren diğer tıp merkezlerinden gelen sonuçlar hep olumlu. Çin’de Chongqing Tıp Fakültesi, Ultrason Mühendisliği Enstitüsü’nden Feng Wu, karaciğer, göğüs, akciğer gibi organlarındaki kanserli tümörlere HIFU yöntemini uyguladı.
Wu bugüne dek 1000 kanserli hasta üzerinde gerçekleştirdiği bu ameliyatların hepsinin başarılı olmamakla birlikte, nüks olayının diğer tedavi yöntemlerine göre daha düşük olduğunu belirtiyor.
Zor bölgeler
Ne var ki akustik cerrahlar vücuttaki bazı bölgelere erişmekte zorlanıyor. Örneğin karaciğerin üst loblarının kaburga kafesinin içinde, kalbin akciğerin arkasında, beynin kafatasının içinde olması erişimi engellemektedir. Ultrason enerjisi bunlara erişmek için kemikleri, hava veya gaz dolu cepleri, kalın yağ tabakalarını geçmek zorundadır ve bu engeller ışınların yolunu saptırabilir.
New York yakınlarında Setauket’te Transurgical isimli bir şirket, yılan gibi kıvrılarak damarların arasından kalbe uzanan bir ultrason kateteri üzerinde çalışıyor.
Ancak şu anda en fazla gereksinim duyulan uygulama, kafatasının içindeki beyin hasarlarıyla ilgili. İşte Hynynen’in geliştirdiği akustik kask burada işe yarıyor. Kafatası çevresine yerleştirilen düşük güçlü, düşük frekaslı 64 adet ultrason transdüseri, beynin içindeki herhangi bir bölgeye hassas bir şekilde odaklanıp, ışın gönderebiliyor.
Herkesin kafatası şekli farklı olduğu için, Hynynen bir bilgisayar programı yardımı ile herkesin kafatasının yapısına göre ayar yapabilen bir sistemi uygulamaya sokmak üzere.
Şirketler yarışıyor
Hynynen’in sistemi şöyle çalışıyor. Beyninde tümör olan bir hastanın beyni önce bilgisayarlı tomografi ile taranıyor. Cerrah bu bilginin ışığında tümörün haritasını çıkartıyor ve bu bilgileri hassas odaklamayı gerçekleştirecek biligisayara yüklüyor. Harvardlı bilim adamları bu tekniği bu yılın sonunda kliniklerde uygulamayı planlıyor.
New Scientist dergisinde yer alan ayrıntılı haberde (6 Nisan 2002) dünyanın dört bir yanındaki 20 kadar şirketin, akustik ameliyat teknolojisi için cihaz geliştirme yarışında olduğu belirtiliyor. Kanserli olmayan rahim ve prostat tümörleri ile ilgili kansız ameliyatların yaygınlaşması an meselesi. Beyin ameliyatları gibi daha zorlu uygulamaların da eli kulağında. Bu gidişle hastanalerde neşterler pas tutacak gibi görünüyor.
Bazı dalgalar transdüser’a geri döner ve burada özellikleri analiz edilir. Yansıyan dalgaların büyüklüğü, incelenen vücut parçasının yoğunluğuna ilişkin bilgi verirken, dalganın çıkışı ve geri dönüşü arasında geçen zaman ise yapının konumu hakkında ipuçları verir. Tipik olarak kemik gibi yoğun yapılar parlak, sıvılar karanlık görünür.
Güneşin onda biri
Görüntü elde etmek için kullanılan ultasonlar santimetre kareye 1.75 watt olmak üzere düşük yoğunluklu dalgalar gönderir. Bu, Yeryüzü’ndeki güneş ışığı gücünün ondabirine eşittir. Ancak yoğunluğu 10.000 katına çıkartıp, transdüser’ın yüzeyini de içbükey hale getirirseniz, son derece yüksek bir yoğunlak elde edersiniz. Bu yoğun ışını odakladığınız anda ortaya ısı çıkar.
‘Bu işlem, güneş ışığını bir büyüteç yardımı ile kuru bir yaprağın üzerine odaklamaya benziyor’ diye konuşan Londra yakınlarındaki Sutton’da Royal Marsden Hastanesi Ultrason ile Tanı Merkezi Başkanı Gail ter Haar, ‘Elde ettiğimiz bu ısı özellikle tümörlerin ortadan kaldırırlmasında mucizeler yaratacak’ diyor.
Bu yüksek yoğunluklu, odaklanmış ultrasonu (HIFU), örneğin, karaciğerdeki hasarlı bir kan damarının üzerine düşürürseniz, ısı dokuyu kurutur ve daralmasına neden olur. Dolayısıyla damardaki sızıntıyı yaratan delik kapanır, kanama durur. Çapı birkaç milimetreyi geçmeyen atardamar ve damarlardaki delikler kolayca kapanmaz, ancak ısı kandaki fibrin denilen proteinin salgısını da arttırdığı için yaranın kapanmasını kolaylaştırır.
Yüksek güç
Seattle’da Washington Üniversitesi’nden Bio-mühendislik Fakültesi’nden Profesör Şahram Vaezy, sesin iyileştirme gücünü ortaya koyan çok sayıda deneye imza attı. Domuzlar üzerinde gerçekleştirilen deneylerde pelvis atardamarındaki bir yırtıktan kaynaklanan kanama birkaç dakika içinde durduruldu. Doktorlar ayrıca bıçak yarasını da akustik dalganın odak noktasını ileri geri oynatarak iyileştirmeyi başardılar.
Harvard Üniversitesi Tıp Fakültesi’ne bağlı Kadın Hastanesi doktorlarından Kullervo Hynynen de benzer şekilde, fiziksel bir harekete gerek kalmadan ultrason ışınını ileri geri tarayan bir piezoelektrik kristal dizisi geliştirdi.
Isıtarak-yakarak iyileştirme tıp dünyasında eskiden beri bilinen bir yöntem. Ortaçağ’da dahi doktorlar savaş alanlarında oluşan yaraları dağlama yoluyla tedavi ederlerdi. Sıcak demir artık yerini lazer veya elektrik akımlarına bırakmış durumda.
Ancak bu modern tekniklerde bile cerrahın vücudu keserek yaraya ulaşması gerekir. Oysa ultrason en ufak bir kesiğe gerek bırakmadan vücudun derinliklerine erişebiliyor.
Ordu desteği
Ultrason pek çok tıbbi sorunun çözümünde devrim yaratacak bir araç. Savaş alanlarında veya trafik kazalarında oluşan iç kanamaları ele alalım. Kalbin her atışında kan, dolaşım sisteminin dışına kaçak yapacaktır. Bu durumda hastanın birkaç dakika içinde yaşamını yitirmesi işten bile değildir. ‘Bu gibi hallerde hastanenin yakınlarında olanlar kurtulur’ diye konuşan Vaezy, ‘Bu nedenle ultrason ile tedavi konusundaki araştırmalarımı Amerikan Ordusu’nun finanse etmesini yadırgamamak gerekiyor’ diyor. =
Ancak doktorlar kanamayı durdurmadan önce kanamanın yerini tespit etmek zorundadır. İşte bu aşamada da ultrason devreye giriyor. Konvansiyonel ultrasonlar kanamanın yerini saptama konusunda yarar sağlamaz.
Ancak bilim adamları buna da çözüm ürettiler. Çözümlerden biri, ultrason radyasyonunun yoğunluğunu artırmaktır. Ses dalgaları yalnızca dokuları rahatlatan veya sıkıştıran basınç dalgalarıdır. Bu basınç, kan veya diğer sıvıların hareketlenmesine yol açabilir. Bu olaya ‘akustik akış’ adı verilir. İncelenen vücut bölgesinde kan göllenmesi söz konusu ise, akustik akım gölün hareket etmesini sağlar.
Hareket halindeki kan, ses dalgalarının frekansını da değiştirir. Bu değişiklik taşınabilir bir ‘Doppler ultrason tarayıcısı’ ile tespit edilir. Bu şekilde Doppler tarayıcısından gelen görüntüler kanamanın yerini net bir şeklde gösterir.
Seattle grubu söz konusu görüntüleme tekniğini HIFU ışını ile birleştirince, iç kısımlardaki kanamaya odaklanabilen yara kapatıcı bir sistem geliştirmeyi başardılar.
Başka yararları
Kaldı ki ultrasonun dokuyu kotarize (yakma) etmesinin dışında başka becerileri daha vardır. Ses dalgaları vücut dokusunu ve sıvılarını ezip uzatırken, basınçtaki ani değişiklikler, kanın içinde dolaşan gazları da dışarı doğru çeker. Bu kavitasyonların (akan bir sıvıda alçak basınçlı buhar boşluklarının oluşup çökmesi) içinde oluşan baloncuklar hızla büyür ve salınır.
Bunlar görüntüleme açısından çok faydalıdır, çünkü gazlı bölgeler ses dalgalarını daha güçlü yansıtır. Dolayısıyla ekranda net bir şekilde seçilebilirler.
Baloncukların tedavi açısından da yararları söz konusudur. Yoğunluğu, frekansı ve süresi doğru ayarlanan bir ultrason ışını baloncuklar üretebilir.
Vaezy ve meslektaşları bu baloncukların ani büyümesi ve çökmesi sonucu ortaya çıkan şoktan yararlanarak kan damarı davarlarının hasarlı kısımlarını onarmayı başardı. Bu ayrıca vücudun iyileşme tepkisini uyarır ve kan pıhtısı faktörleri olay yerine koşarak sızıntıyı tümüyle keser.
Lifli tümörler
Yüksek enerjili ses dalgaları, kanamayı kesmenin yanısıra başka alanlarda da yararlıdır. Örneğin, rahimdeki lifli tümörleri ele alalım. Bunlar kanserli olmamakla birlikte kontrol edilmez ise futbol topu boyutlarına ulaşabilir. Bu gibi durumlarda rahmin tümüyle çıkartılması bile söz konusu olabilir. Böyle bir ameliyattan sonra hastanın iyileşmesi haftalar alabilir. Ancak akustik ameliyat durumunda hasta aynı gün hastaneyi terk eder.
Bu yöntemi geliştiren Harvard Üniversitesi Tıp Fakültesi’nden Ferenc Jolesz, şimdi aynı yötemden yararlanarak meme kanserlerini tedavi etmeye çalışıyor. Memedeki kanserli tümörlerin alınması, rahimdeki selim, lifli tümörlerden daha zordur, çünkü geride kalabilen tek bir kanserli hücre kanserin yeniden oluşumuna yol açabilir.
Şu anda ultrason tekniğini kullanarak meme tümörü ameliyatlarını gerçekleştiren diğer tıp merkezlerinden gelen sonuçlar hep olumlu. Çin’de Chongqing Tıp Fakültesi, Ultrason Mühendisliği Enstitüsü’nden Feng Wu, karaciğer, göğüs, akciğer gibi organlarındaki kanserli tümörlere HIFU yöntemini uyguladı.
Wu bugüne dek 1000 kanserli hasta üzerinde gerçekleştirdiği bu ameliyatların hepsinin başarılı olmamakla birlikte, nüks olayının diğer tedavi yöntemlerine göre daha düşük olduğunu belirtiyor.
Zor bölgeler
Ne var ki akustik cerrahlar vücuttaki bazı bölgelere erişmekte zorlanıyor. Örneğin karaciğerin üst loblarının kaburga kafesinin içinde, kalbin akciğerin arkasında, beynin kafatasının içinde olması erişimi engellemektedir. Ultrason enerjisi bunlara erişmek için kemikleri, hava veya gaz dolu cepleri, kalın yağ tabakalarını geçmek zorundadır ve bu engeller ışınların yolunu saptırabilir.
New York yakınlarında Setauket’te Transurgical isimli bir şirket, yılan gibi kıvrılarak damarların arasından kalbe uzanan bir ultrason kateteri üzerinde çalışıyor.
Ancak şu anda en fazla gereksinim duyulan uygulama, kafatasının içindeki beyin hasarlarıyla ilgili. İşte Hynynen’in geliştirdiği akustik kask burada işe yarıyor. Kafatası çevresine yerleştirilen düşük güçlü, düşük frekaslı 64 adet ultrason transdüseri, beynin içindeki herhangi bir bölgeye hassas bir şekilde odaklanıp, ışın gönderebiliyor.
Herkesin kafatası şekli farklı olduğu için, Hynynen bir bilgisayar programı yardımı ile herkesin kafatasının yapısına göre ayar yapabilen bir sistemi uygulamaya sokmak üzere.
Şirketler yarışıyor
Hynynen’in sistemi şöyle çalışıyor. Beyninde tümör olan bir hastanın beyni önce bilgisayarlı tomografi ile taranıyor. Cerrah bu bilginin ışığında tümörün haritasını çıkartıyor ve bu bilgileri hassas odaklamayı gerçekleştirecek biligisayara yüklüyor. Harvardlı bilim adamları bu tekniği bu yılın sonunda kliniklerde uygulamayı planlıyor.
New Scientist dergisinde yer alan ayrıntılı haberde (6 Nisan 2002) dünyanın dört bir yanındaki 20 kadar şirketin, akustik ameliyat teknolojisi için cihaz geliştirme yarışında olduğu belirtiliyor. Kanserli olmayan rahim ve prostat tümörleri ile ilgili kansız ameliyatların yaygınlaşması an meselesi. Beyin ameliyatları gibi daha zorlu uygulamaların da eli kulağında. Bu gidişle hastanalerde neşterler pas tutacak gibi görünüyor.