İstanbul - Sıvı yakıtlı roketten ilham aldı motorsuz pilsiz kalp pompası geliştiriyor

Özlem YURTÇU KARABULUT-Şevval CİNDİR / İSTANBUL, (DHA)- TÜRK mühendis ve hekimler güçlerini birleştirdi, dünyada ilk olacak 'Motorsuz, pilsiz kalp pompası' projesiyle Avrupa İnovasyon Konseyi’nden (EIC) 2,5 milyon Euro'uk hibe kazandı. Koç Üniversitesi Mühendislik Fakültesi’nden Prof. Dr. Kerem Pekkan ve ekibinin 5 yıldır üzerinde çalıştığı 'HeartWise' projesiyle artık hastaya özel 3 boyutlu yazıcıdan üretilebilecek yapay kalp pompası, hastaların kablolarla, kilolarca ağırlıktaki pil çantalarıyla yaşama zorunluluğunu ortadan kaldıracak. Sıvı yakıtlı roketlerin çalışma mekanizmasından esinlenerek dizayn edilen yeni pompa sayesinde yapay kalp pompasının maliyeti de onda bire kadar düşecek, daha fazla hasta bu tedaviye ulaşma şansını elde edecek.

İleri derece kalp yetmezliği yaşayan ve kalp nakline ihtiyacı olan hastalar, uygun organ bulunana kadar yapay kalp pompasıyla hayata tutunuyor. Organ nakline uygun olmayan kimi hastalar ise ömür boyu bu cihazlarla yaşamak zorunda kalabiliyor. Şu anda kullanılan yapay kalp pompalarının ise motora ve pile ihtiyaç duyduğu için, hem maliyetleri yüksek olabiliyor hem de vücuttan çıkan kablolar nedeniyle hastanın yaşam kalitesi olumsuz etkilenebiliyor. Uygun organ bulunana kadar ya da kalp nakline uygun olmayan vakalarda ömür boyu kullanılmak zorunda olan bu pompalar, hastanın özgürlüğünü de önemli ölçüde kısıtlayabiliyor. Koç Üniversitesi Mühendislik Fakültesi’nden Prof. Dr. Kerem Pekkan ve ekibinin 5 yıldır üzerinde çalıştığı projeyle günümüzde kullanılan yapay kalp pompalarına dair tüm zorlukların ortadan kaldırılması hedefleniyor. Prof. Dr. Pekkan, sıvı yakıtlı roketlerin çalışma prensibinden ilham alarak ekibiyle geliştirdiği motorsuz, pilsiz yapay kalp pompası projesiyle Türkiye’ye ilk kez Avrupa İnovasyon Konseyi’nden (EIC) hibesi kazandırdı.

BAŞVURAN 413 PROJEDE ÖNE ÇIKAN ÜÇ PROJEDEN BİRİ

Bu yıl 413 proje, EIC Geçiş desteğine başvurmaya hak kazandı. İkinci aşamayı gecen 80 projeden 40 tanesi fonlandı. Seçilen 40 proje içerisinden 3’ü öne çıkan proje olarak duyuruldu. HeartWise, bu üç projeden biri oldu. HeartWise projesiyle EIC’den 2,5 milyon Euroluk hibe kazanan Prof. Dr. Pekkan ve ekibi, yeni geliştirdikleri yapay kalp pompasıyla dünyada bir ilki gerçekleştirecek. 5 yıldır üzerinde çalıştıkları projenin detaylarını Demirören Haber Ajansı’na (DHA) anlatan Prof. Dr. Pekkan, 3 boyutlu yazıcıdan hastaya özel basılabilecek yapay kalp pompası sayesinde hastaların kablolarla, kilolarca ağırlıktaki pil çantalarıyla yaşama zorunluluğunun ortadan kalkacağını söyledi ve 'HeartWise' sayesinde, yapay kalp pompasının maliyetinin onda bire kadar düşerek, daha fazla hastanın bu tedaviye ulaşabileceğini kaydetti.

DÜNYADA İLK OLACAK PROTOTİPLERİ HAZIR

ODTÜ Makine Mühendisliği’ndeki öğrenimi sırasında ROKETSAN’da çalışan, ardından Amerika’ya giden ve araştırmalarını Purdue Üniversitesi’nde sürdürürken NASA için geliştirilen çeşitli projelerde de yer alan Prof. Dr. Kerem Pekkan, kariyerini Biyomedikal Mühendisliği alanında sürdürmeye karar verdi. Prof. Dr. Pekkan bu alanda dünyada bir numara olan ABD’deki Georgia Institute of Technology, School of Biomedical Engineering bölümünde kalp damar mühendisliği ve kan akışkanlar mekaniği üzerine uzun süre araştırma hocalığı yaptı. Özellikle çocuk kalp damar hastalıkları alanında biyomedikal yeniliklere imza atmayı hedefleyen Pekkan, ABD Pittsburg’da, dünyanın en iyi kalp pompası tasarım ekibinde de yer aldı. 2012’de Türkiye’ye dönerek Koç Üniversitesi Mühendislik Fakültesi’nde kariyerine devam eden Prof. Dr. Kerem Pekkan, Medipol Üniversitesi, Erasmus Medical Center, Hacettepe Tıp Fakültesi, İstanbul Mehmet Akif Ersoy Göğüs Kalp ve Damar Cerrahisi Eğitim ve Araştırma Hastanesi gibi önemli merkezlerdeki hekim ve bilim insanlarıyla işbirliği içinde, dünyada ilk olacak yapay kalp pompası projesini hayata geçirdi. Prof. Dr. Pekkan, "Şu anda prototiplerimiz hazır. Hayvan deneylerini tamamlayacağız ve 3 yıl sonra proje bittiğinde hemen ilk hastada kullanma çalışmasına geçmeyi planlıyoruz" dedi.

MEVCUTTAKİ CİHAZLARIN ZORLUKLARINI ORTADAN KALDIRACAK

Mekanik dolaşım destek cihazı olarak da bilinen yapay kalp pompalarının şu anda sadece sol kalp (kalpteki sol atriyum ve ventrikül) için kullanılabildiğini kaydeden Prof. Dr. Pekkan, şu bilgileri verdi: “Klinikte özellikle sol kalp için destek cihazları var bunlar mekanik pompa şeklinde. Sağ kalp (kalpteki sağ atriyum ve sağ ventrikül) yetmezliği için kullanılan cihazlarımız yok. Ancak doktorlarımız bu sol kalp cihazlarını sağ kalpte kullanmaya çalışıyorlar. Olan cihazların hepsinin en büyük büyük problemi enfeksiyon çünkü motor gerekiyor. Onun için kablolar gerekiyor. Hastanın içinden çıkıyorlar ve fiyatları çok fazla. Bir kalp pompasının iyi bir cinsi yaklaşık 120 bin Euro civarında. İleri safha kalp yetmezliği veya kalp transplantasyonu gereken hastalarda kullanılıyor ya da sürekli takılacak şekilde pompalar yapılıyor. Amerika'da kalp kapakçıkları üzerine uzman, dünyadaki bütün kalp kapakçıklarının test edildiği bir laboratuvarda eğitim gördüm. Ünlü Pittsburgh kalp pompası tasarım ekibinde çalıştım 6-7 yıl. Bu cihazlar çok pahalı bunların bir nedeni de elektrik motorları olması. Bu çeşit motorsuz bir kalp pompası dünyada ilk olacak. Bir başka benzeri yok."

MOTORSUZ, PİLSİZ, HASTAYA ÖZEL 3D YAZICIDAN BASILACAK

Prof. Dr. Pekkan, kişiye özel üretilebilecek yapay kalp pompasının, motora ihtiyaç duymadan kanı pompalayabildiğini söyleyerek mekanizmasını ise şöyle anlattı: "Mekanik enerjisini tamamen kalbin (sağlam olan) sol tarafından ya da varsa içerideki sol kalbe takılmış diğer yapay kalp pompasından alıyor. Bir tirbün var aynı barajlardaki gibi. Oradan çıkan enerjiyi sağ tarafa aktarıyoruz ve kan dolaşımı için gereken enerjiyi hastaya veriyoruz. Bu yüzden fiyatı çok ucuz yapma şansımız oldu. Yaklaşık 5 ila 10 bin Euro civarına bunu indirebileceğimizi düşünüyoruz. En önemlisi de 3 boyutlu yazıcıdan da basabiliyoruz cihazı; çünkü motor yok. Metal yazıcıdan, mesela titanyumdan basılabilecek. Hastaya özel olması, bütün damar boyları, çapları, pompanın boyu, basacağı akışın miktarı, o hastanın hemodinamisine, boyuna, kilosuna uygun yapabilmemizi sağlıyor. Şu anki ürünler bunu sağlayamıyor, çünkü hepsinin motor ve kontrol ünitelerine ihtiyaçları var. Ayrıca enerjiyi tamamen vücut içinden aldığımız için, çevreye de duyarlı bir cihaz, pillere de gereksinim kalmıyor"

3 YIL SONRA HASTA ÇALIŞMALARI BAŞLAYACAK

Şu anda prototipleri hazır olan HeartWise projesinde ilk etapta hayvan deneylerinin tamamlanacağını kaydeden Prof. Dr. Pekkan, bu buluşu ilk olarak çocuk kalp hastalar için Prof. Dr. Rıza Türköz ile beraber keşfettiklerine de işaret ederek "Proje bittiğinde yani yaklaşık 3 yıl sonra, hemen akabinde ilk hastada kullanma çalışmasına geçilecek. Her şeyden önce hastaların organ nakli bekleme sürelerini hem daha kaliteli geçirmelerini sağlayacak hem de o süreleri uzatabileceğiz. Kabloları olmadığı için hiçbir şekilde enfeksiyon olmayacak, ağır çantalar taşımak zorunda kalmayacaklar. Pil şarj etme stresi yok. Şu an kullanılan cihazlar çok kritik, her sistemden yedekli olmak zorunda. Hastalarda psikolojik olarak pile bağlı olmamak güven duygusu da verecektir. Ayrıca kalp pompasındaki bütün problemleri çözüyoruz diyebilirim bu projeyle." dedi.

'40-50 MİLYON DOLARLIK BÜTÇELER GEREKİYOR'

Projede doktora öğrencileri Tansu Gölcez, Canberk Yıldırım ve Kağan Uçak'ın da yer aldığı güzel bir ekibin çalıştığını da kaydeden Prof. Dr. Pekkan, sözlerini şöyle noktaladı: "Bizim öğrencilerimizden oluşan ticarileştirme ekibi var bunlar girişimci bir ekip. Bizim araştırma ekibimiz doktorlarımız herkes taşın altına elini koyarak, bu cihazı geliştirmeye çalışıyor. Hastalara ulaşma yüzde yüzde 2. Yüz hastadan 2'si o cihaza ulaşacak durumda. Bunun az olmasının nedeni de cihazın çok komplike olması. Basit bir cihaz buna ulaşmayı artıracak. Koç Üniversitesi'nin büyük desteği var, laboratuvarımız da burada; ama bunun yanında TÜSEB Başkanı Prof. Dr. Ümit Kervan, ayrıca TÜBİTAK çok önem veriyor bu EIC projesine. Bunun yanında Medipol Üniversitesi'nde Anestezi ve Reanimasyon bölümünden yoğun bakım uzmanı Doç. Dr. Yahya Yıldız hocamız canı gönülden deneylerimize destek oluyor. Projenin diğer partnerleri İrlanda ve Hollanda Erasmus Tıp Fakültesi, orada da doktorlarımız var. Biz 5 yıldır her hafta toplanarak devam eden bir süreçte yayınlarımızı oldu makalelerimiz oldu. Avrupa'da cihaz kongrelerine davet edildik, bu şekilde kendimizi gösterdik projede ilk aşamayı geçtik ve EIC hibesini aldı projemiz. Daha sonra da 40 proje içinde kaldık onlardan 20'sinden biri olarak da projeyi aldık. Hem Avrupa Birliği (AB) hem Amerika, hem de Avustralya gibi ülkeler bu pazarda söz sahibi olmaya çalışıyor yeni cihazlar geliştiriyorlar. Çok büyük finansal destekler sağlanıyor oradaki çalışmalara. Çünkü hastalar gerçekten çok zor durumdalar. Tabii biz 2,5 milyon Euro kazandık, çok büyük bir rakam gibi gözükse de bu cihazların hastaya ulaşacak duruma gelmesi için 40-50 milyon dolar gerekiyor. Önemli bir adım attık, bu ilk adım ve herkesin desteği çok önemli." (DHA)