Ne güzel söylemiş şair “DAVET” şiirinde “Yaşamak bir ağaç gibi tek ve hür ve bir orman gibi kardeşcesine, bu hasret bizim…”
Sadece akademide değil, iş dünyası ve diğer çalışma alanlarında da hasretini çektiğimiz şey üretimin temeli olan özgür düşünceye getirilen pranga ve adeta tek bir ülke olmuş küresel dünyada kapitalizmin kıskacına sıkışmışlığın yol açtığı daha çok kazanmak, ön planda olmak, sözünü dinletmek, iktidar olmak ve ben olmanın dayanılmaz ağırlığının engel olduğu birlikte çalışma kültürü.
Fransızca “discipline” sözcüğünden köken alan “disiplin” kelimesinin Türk Dil Kurumu sözlüğünde esas anlamı “Bir topluluğun, yasalarına ve düzenle ilgili yazılı veya yazısız kurallarına titizlik ve özenle uyması durumu, sıkı düzen, ve kişilerin içinde yaşadıkları topluluğun genel düşünce ve davranışlarına uymalarını sağlamak amacıyla alınan önlemlerin bütünü olarak tanımlanmakla birlikte, üçüncül anlamda da “Öğretim konusu olan veya olabilecek bilgilerin bütünü, bilim dalı” olarak açıklanmaktadır. O halde akademik hayatta esas anlamı “bilim dalı “olan “disiplin”de kuşku yok ki her bilim dalı kendi alanında uzmanlaşmayı ana hedef olarak belirleyecektir. Ancak hiçbir bilim dalının diğeri olmadan sürdürülebilir bir gelişme göstermesi mümkün değildir. Örneğin matematik olmadan fiziğin gelişmesinin mümkün olmayacağı gibi. Bilimsel anlamda, bilim dalları arasındaki birliktelik basitçe bir araya geliş değildir. Esas olarak uzmanlaştıkları alanlarda sınırlarını ortadan kaldırmadan ve bu sınırlara karşılıklı saygı göstererek birbirlerini besleyip geliştirecek fikirleri, üretimleri paylaşmak ve bunlardan yeni fikirler, üretimler ortaya koymaktır. Birlikte çalışma kültürünün üretime dönüşünün en iyi örneklerinden biri gastroenterolojide özellikle ince bağırsak hastalıklarının tanısı için kullanılan kablosuz endoskopi olarak adlandırabileceğimiz “kapsül endoskopi” nin hikayesidir.
Kapsül endoskopinin klinik gastroenterolojide kullanımı 2001 yılında olmuş, ancak düşünceden uygulamaya uzanan yolculuk 20 yıl önce, 1981 yılında, İsrail Savunma Bakanlığı’nın elektro optik tasarım bölümünde kıdemli mühendis olarak çalışan ve tıbbi görüntülemeye ilgisi duyan Gavriel Iddan ile başlamıştı. Iddan İsrail’deki görevinden izne ayrılarak iznini Boston’da tıbbi görüntüleme alanında faaliyet gösteren Elscint şirketinde X-ray ve ultrason görüntüleme üzerine çalışmak üzere kullanmıştı. İsrailli bir gastroenterolog olan komşusu Eitan Scapa da iznini Boston’daki bir tıp kurumunda geçirmekte idi. Birbirleriyle arkadaş olan iki bilim insanı kendi alanları ile ilgili bilgileri paylaşmaya başladı. Iddan gastrointestinal sistemde fiber optik kullanımı hakkında bilgi edinirken, Scapa, Iddan’a mevcut fiber optik teknolojisi ile çalışan endoskoplarla ince bağırsağın tıbbi inceleme için ulaşılmaz olduğunu anlattı. Bu tıbbi zorluğun farkına varan Iddan soruna çözüm üretmek için kafa yormaya başladı. Bu arada, dijital görüntülemede kullanılan “yük bağlaşımlı cihaz” (İngilizce; Charge Coupled Device) yaygın kullanımı ile CCD veya CCD sensörü olarak adlandırılan görüntüleme çipleri piyasaya çıkmıştı. On yıllık düşünme sürecinden sonra, Iddan CCD teknolojisini kullanarak minyatür bir kamera ile standart endoskopların ulaşamadığı ince bağırsakları görüntülemenin mümkün olacağını düşündü ve elektrikle göbek kordonuna bağlı CCD minyatür kamera ile bunu yapmayı denedi. Ancak ince bağırsağın uzunluğu bu seçeneği engelledi. Iddan vazgeçecek değildi, düşünmeye ve araştırmaya devam etti, göbek bağını kesip bunun yerine CCD kameraya mini bir verici takmayı ve cihazın bağırsak içinde kendi başına hareket etmesine izin vermeyi planladı. Ancak, CCD elemanlarının çok fazla enerji tüketmesi, minyatür piller ile en iyi ihtimalle 10 dakikalık iletim süresine izin veriyordu. Bu sürede altı metre uzunluğundaki ince bağırsakları incelemek mümkün değildi. Üstelik kapsül yeterli ve iyi görüntüyü nasıl sağlayacaktı, ince bağırsak içindeki salgılar ve kalıntılar kameranın yüzeyini kapatıp görüntüyü engelleyebilir miydi? Bu nedenlerle ince bağırsağın kapsülle incelenmesi muhtemelen saatler sürecek ve hasta ile doktoru ekran başında uzun süre meşgul edecekti. Hastayı ve doktoru uzun bir muayeneden kurtarmak ve ekran başında geçirilmesi gereken süreyi sınırlamak nasıl mümkün olabilirdi? 1993 yılında Iddan, sistemi üç parçaya bölmek gibi parlak bir fikir ortaya attı. Birinci bölüm: kamera ve vericisi. İkinci bölüm: hastanın karın yüzeyine yerleştirilen bir sensör dizisine bağlı bir kayıt cihazı. Üçüncü bölüm: kayıt cihazında depolanan bilgileri işleyerek doktorun boş zamanlarında makul bir süre içinde inceleyebileceği bir çalışma oluşturan yazılım paketi. Enerji tüketen CCD kamera sorunu neredeyse tesadüfen çözülmüştü. Iddan, optik mühendisliği üzerine bir dergi okurken Eric Fossum’un bir makalesine rastladı. Makalede Fossum Silikon çip (CMOS -complementary metal oxide semiconductore) kullanımı tarif ediliyordu ve CMOS’un CCD’nin yerini alacağını öngörüyordu. Çünkü CMOS la, CCD’lerin sadece yüzde biri kadar enerji tüketmeleri başta olmak üzere birçok sorun çözülecekti. Fossum’unda ekibe katılmasıyla taşlar yerine oturmaya başlamış ve aparatın bileşenleri daha da minyatürleştirilmişti. Tasarımın gerçeğe dönüştürülmesi için fonları olan bir organizasyona ve çalışan bir kapsül kamera için gerekli unsurları yaratacak çok yenilikçi mühendislerin uzmanlığına ihtiyaç vardı. 1994 yılında Gavriel Iddan, tam olarak bunu yapan, yani gerekli fonları toplayan ve yetenekli fizikçi ve mühendisleri işe alan Gavriel Meron ile tanıştı. Meron’un ekibinde birçok yetenekli mühendis vardı. Gavriel Iddan’ın 1997’de patent aldığı orijinal sistem çok hantal olan ve çok faza enerji tüketen bir CCD çipi öngörüyordu. Isıtılmış bir filament tarafından üretilen ışık çok fazla enerji tüketiyordu, çok zayıftı ve yeterince hızlı açılıp kapanmıyordu. Optik tasarım uygun değildi. Meron minyatür kamera elemanlarını piyasadan alamayacağını anlamıştı. Ekibinin bunları yaratması gerekecekti. Ekibindeki Dov Avni’nin uzmanlık alanı analog videoydu. O da uzun yıllarını Gavriel Iddan’ın çalıştığı İsrail Savunma Bakanlığı’nın Ar-Ge birimi olan Rafael’de geçirmişti. Avni’ye yeni bir görüntüleyici, bir ışık kaynağı yaratma ve tüm bileşenleri minyatürleştirme görevi verildi. Iddan, Meron’a CMOS çipli görüntüleyicinin teknik zorluklarını çözdüğünü bildirdiğinde, Meron harekete geçmeye hazırdı. Meron’un ekibi Princeton’da bulunan ve görme, video ve yarı iletken teknolojisi araştırmalarına adanmış bir enstitü olan Sarnoff Corporation’a danıştı. Sarnoff Corporation’ın önde gelen araştırma uzmanı, CMOS teknolojisiyle keskin görüntüler elde etmenin imkansız olacağını, çünkü vücut sıcaklığında rastgele fotonların varlığı nedeniyle sinyal alma oranının çok düşük olacağını söyledi. Ancak Avni, Tower Semiconductor’daki (Migdal Haemek, İsrail) mühendislerin bu sorunu çözdüğünü biliyordu. Onlar Avni’nin tasarımını doğruladılar. Birlikte bu özel sorunun üstesinden gelen CMOS görüntüleyicileri üretmek için bir süreç geliştirdiler. Ardından Meron 1998 yılında Given Imaging’i kurdu. Şirketin misyonunu “yutulabilir tek kullanımlık elektronik kapsül geliştirmek, üretmek…” olarak tanımladı. Avni ve ekip arkadaşı Oded Koren, Nakamura’nın LED buluşunu optik bir cihaz için ışık kaynağı olarak kullanan ilk kişilerdi. Bu sayede mikrosaniye düzeyinde enerji tasarrufu ve yönetimi sağlandı. Optik kubbe, ışık yansımasını önlemek için elipsoid bir şekil aldı. İsrail’de bu faaliyet tüm hızıyla devam ederken, Birleşik Krallık’ta Paul Swain bağımsız olarak mini kameralardan kablosuz iletim denemeleri yaptı ve bir domuzun midesinden bir video ekranına canlı görüntüler göndermeyi başardı. Meron, Swain ile 1997 yılında Birmingham’daki Avrupa Gastroenteroloji Haftası’nda (UEGW) tanıştı. Güçlerini birleştirmeye karar verdiler, çünkü Swain, İsrail’de elde edilen muazzam başarının farkındaydı, ve denemenin kendi üzerinde yapılmasını istedi. Böylece Paul Swain, dünyada kapsül endoskopu yutan ilk insan olma onurunu elde etti. Bu olay Ekim 1999’da Dr. Scapa’nın Tel Aviv yakınlarındaki Ramat Hasharon’daki ofisinde gerçekleşti. Eitan Scapa, Paul Swain ve Given Imaging ekibinin neredeyse tamamı (8 ila 10 kişi) bodrum katında toplanmış, gözlerini ekrana dikmişlerdi. Küçük bir drama gerçekleşti. Kapsül Paul Swain’in midesinde üç saatten fazla durdu ve ince bağırsağa geçemedi. Scapa, Swain’e sakinleştirici vermeden bir endoskop yutturdu ve snare adı verilen kement ile kapsülü on iki parmak bağırsağına geçirdi. Böylece hastalara yardımcı olmak isteyen bir mühendisin hayali gerçekleşmiş oldu.
Günümüzde ülkemiz dahil dünyanın dört bir yanında ince bağırsak hastalıklarının tanısında yaygın olarak kullanılan kapsül endoskopinin klinik kullanıma geçme hikayesi; ego yarışı yapmadan, insanlık yararına birlikte bir şey üretmek isteyen, sabırla ve inatla düşünen ve çalışan bir mühendisin öngörü ve liderliğinde farklı bilim dallarından bilim insanlarının birlikte çalıştığı bir ekibin başarısıydı.
Kaynaklar
- Değirmenci K. Sosyal Bilimlerde Disiplinlerarasılığı ve Disipliner Ayrımları Yeniden Düşünmek Akdeniz İletişim Dergisi; Sayı15, 2011, 72 – 80
- Samuel N. Adler The history of time for capsule endoscopy Ann Transl Med. 2017 May; 5(9): 194. doi: 10.21037/atm.2017.03.90
1 yorum
Kapsül endoskopisinin geliştirilmesinde birlikte dayanışma ile kazanılan başarılı sonuca ulaşmanın hikayesini anlatan bilgilendirici güzel bir yazı. Teşekkürler Ülkücüğüm.