PARA YAPAY ZEKA/ ŞULE GÜNER Yapay zekânın sağlık verileri öngörüleri, insan yaşamı için umut oldu. Yapay zekâ erken tanı kabiliyeti, erken teşhis oranını artırıp önleyici tıbba katkılar sunuyor. Türkiye'de ilaç geliştirilmesinden çeşitli anomalilerin saptanmasına, hastane ve kamusal sağlık uygulama belgeleri sınıflandırılmasından robotik cerrahiye kadar pek çok alanda kullanılıyor. Yapay zekâ, sağlık sektörüne dahil oldukça hayatımız uzayacak. Daha kaliteli bir yaşam süreceğiz. (Birinci Bölüm)
Yapay zeka teknolojilerinin insanın özel ve iş hayatına katkıları, artık tartışılmaz hale geldi. Geleceği belirleyeceği düşünülen bu teknolojinin insan için en büyük faydası ise sağlık alanında. Yapay zekanın bu alandaki gelişimi öylesine büyük bir potansiyel vadediyor ki, sadece mevcut sağlık hizmetler ve iş süreçlerini kolaylaştırıp hızlandırmakla kalmıyor, aynı zamanda öngörüsü sayesinde erken tanı ve teşhis kabiliyetiyle "hastalıkları önleyici" bir etken haline geliyor. Bu her şeyden önce ölümlerin, hastalıkların azalacağı, yaşamın uzayacağı ve ekonomilerin büyük maliyetlerden kurtulacağı anlamına geliyor. Bu çalışmada bugün anlaşılması veya tedavi edilmesi güç, genetik veya immünoloji hastalıkların çözümü için tüm dünyanın yatırım yaptığı bir teknolojiden bahsedeceğiz. Zira gen ve nanoteknolojilerle yapay zekanın birleşmesi, bilim dünyasındaki bilinmezlikleri çözüme kavuşturabilir.
Türkiye Sağlık Veri Araştırmaları ve Yapay Zeka Uygulamaları Enstitüsü'nün mart ayında kurulduğunu hatırlatarak ülkemizdeki kamusal çalışmalara değinmeye başlayalım. İşin, laboratuvar ve klinik araştırma kısmının çok değerli olduğunun ülkece farkındayız. Kullanılan mevcut yapay zeka destekli kamusal sağlık çözümleri, günümüzde işimizi büyük ölçüde kolaylaştırıyor. Her gün milyonlarca vatandaşımızın kullandığı Merkezi Hekim Randevu Sistemi ve eNabız uygulaması da elbette yapay zekadan yararlanıyor.
İLAÇ GELİŞTİRMEDE BAŞROLDE
Araştırma, geliştirme ve özel sektördeki klinik ve pratik kullanımlara gelecek olursak… Covid-19 pandemisiyle birlikte önemi artan ilaç geliştirme, hatta son haftalarda gündemde olan "kişiselleştirilmiş" aşı/ilaç tekniklerinin arkasında da yapay zeka var. Robotik cerrahide de maestro yapay zeka. Türkiye'deki sağlık (wellness, fitness uygulamaları da dahil) girişimleri görüntü işleme, veri analitiği, optimizasyon ve makine öğrenmesi alt kategorileri ve teknikleriyle bu teknolojiyi kullanıyor. Girişimlerimizin çoğu, radyoloji alanına dahil olan görüntüleme işlemlerini analiz ederek ortaya hekime veya diğer sağlık personeline yardımcı olacak, asiste edecek "anlamlı" analitik sonuçlar çıkarıyor. Bazılarıysa B2C uygulamalarıyla kullanıcıya söz gelimi "kan değerlerin normal sınırların dışında" uyarısı göndererek olası bir hastalığın önlenmesine yardımcı oluyor. Bazıları bir hastanede yer alan tüm sağlık hizmeti süreçlerini optimize ederken, diğeri nefesinizi veya öksürüğünüzü dinleyerek Covid-19 başta olmak üzere ilgili hastalıklara ön tanı koyabiliyor.
NEFESİNİZİ DİNLEYEREK TEŞHİS KOYAN UYGULAMA
Bilim ve teknoloji hızla gelişirken ona ayak uyduracak olan insan, aktif, ileriyi görebilen, kendini tanıyan ve ifade edilebilen, çevre olanaklarını ve teknolojiyi en iyi şekilde kullanabilen biyonik yeteneklerle donanıyor. Ainalyze de bu bakış açısıyla merkezine insan ve yapay zekayı alarak Oğuzhan Aydemir tarafından kurulmuş.
Ainalyze, 300 binden fazla hastanın fonasyon, öksürük ve nefes seslerinin, MFCC'lerin (Mel Frequency Cepstral Coefficients- Mel Frekansı Kepstral Katsayıları) çıkarılarak, png formatlı spektrogram grafiklerine (zamana göre değişen bir sinyalin frekans spektrumunun görsel hali) dönüştürülmesiyle geliştirilen bir uygulama. Resim formatına dönüştürülmüş sesler, yapay zeka içinde bulunan, derin öğrenme algoritmalarından Evrişimli Sinir Ağları- Convolutional Neural Networks (CNN) ağı ile sınıflandırılmış. Elde edilen her bir ses belirli bir frekans aralığında yapay zeka içinde bulunan CNN ağında belirlenmiş. İki verinin matematiksel örtüşme oranları saptanarak doğru sonuca ulaşılması sağlanmış.
Kurucu Oğuzhan Aydemir, Ainalyze'ın nasıl çalıştığını şöyle anlatıyor: "Amacımız, genel klinik ve akciğer kanseri teşhisinde kolay kullanıma sahip yeni bir test metodu olarak yapay zeka destekli biyo-sensörlerin kullanılması, bu mantığa sahip cihazların üretilmesi ve akciğer kanseri teşhisinin kolaylaştırılarak tedavi sürecinin hızlandırılmasıdır. Ainalyze, tanımlanan verileri, yapay zeka ile analiz ederek akciğer kanseri için özel bir skorlamayı da anlık olarak yapabiliyor. Bu sayede kontrol hekimi hastalığı hem erken hem de maliyet ve yöntem olarak en uygun şekilde tespit ediyor. Bu amaçları yerine getirmek üzere, alveoler ventilasyon (Akciğerlerde gaz değişimin gerçekleştiği bölgelere yeni havanın ulaşma hızı) havayı yazılım içerisinde yer alan sayısal tepkime yöntemiyle frekans farklarının anlamlandırılması sağlanıyor. Bu işlem sonucunda elde edilen matematiksel veriler, sunucumuzda gömülü olan doğrulayıcı yapay zeka yazılımı ile arter kan gazı değerleri için referans verilere dönüştürülüyor."
METAVERSE İLE SESLER DE TANI OLACAK
71 hastalık türünün teşhis edilmesinin yanı sıra oksijen satürasyonu, ldh ve glukoz gibi kan değerlerini de yüzde 91 doğruluk oranıyla analiz edebilen Ainalyze, içeriğinde yer alan hastalıkların teşhisini yüzde 95'e kadar daha uygun maliyetle gerçekleştiriyor.
Ainalyze, mikroskop ve steteskop bileşeni içeren ayrı bir donanımla da kullanılabiliyor. Bu donanım Ainalyze tarafından mikroteskop olarak isimlendirilmiş. Toolkit olarak tasarlanmış Dr Sense ise akıllı saat formunda olup sağlık verilerinizi anlık olarak izliyor. Metaverse çağının başlangıcında sesleri dijital ortamda tanılamak önem kazanıyor. Yakında sanal evrenlerde de sağlık hizmetleri sunmaya başlayacak Ainalyze, Dr Sense ve mikroteskop modülünün kişisel kullanımının yaygınlaşacağını öngörüyor.
CUMHURBAŞKANLIĞI DA KULLANIYOR
Ainalyze, TÜBİTAK Teydeb 1507 KAGM desteğiyle geliştirilmiş ve ardından KOSGEB Teknoyatırım Programı'na dahil olmuş. Bu süreçte Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı'nın desteği ve Sanayi ve Teknoloji Bakanı Mustafa Varank'ın talebiyle Ainalyze kiosk formunda Cumhurbaşkanlığı Külliyesi'ne denenmek üzere yerleştirilmiş. Ainalyze, Türkiye, ABD ve AB'de IOS ve Android tüm cihazlarda kullanılabildiği gibi şu an kiosk formatında Cumhurbaşkanlığı Külliyesi, Elit İstanbul Tıp Merkezi, Hisar Okulları'nın yanı sıra İstanbul İl Sağlık Müdürlüğü'nün izniyle üç devlet hastanesinde Ainalyze personeli aracılığıyla kullanılıyor. 2017'de New Senses ismi altında kurulan şirket, New Ainalyze Inc ismiyle ABD'de, Altered Future OÜ ismiyle Avrupa Birliği ülkelerinde faaliyet gösteriyor.
DIGIME İLE 3D VE YAPAY ZEKâ İLE POSTÜR ANALİZİ
DigiME, üç boyutlu vücut analizi yazılımını özel algoritmalar ve donanımlarla birleştirerek taşınabilir, düşük maliyetli ve yüksek hassasiyetli sağlık ve spor teknolojisi çözümleri sunuyor. DigiME insan vücudu ölçüm, sınıflandırma ve hareket bilimi alanında dünyada standart belirleyen bir kurum ve büyük veri şirketi olmayı hedefliyor.
Tüm vücudu saniyeler içinde üç boyutlu bir şekilde tarayarak elde ettiği antropometrik ölçülerden faydalanarak vücut yağ oranı, yağsız kütle oranı, bazal metabolizma hızı, ideal kilo, kas oranı, postür bozuklukları, hareket kısıtları gibi birçok analizin yapılabilmesini ve grafik destekli raporlama araçları sayesinde tüm bu verilerin kolaylıkla takip edilmesini sağlıyor. Dünyada ilk defa kullanılan üç boyutlu postür analizi çözümüyle vücut ve duruş bozukluklarını milimetrik olarak tespit edebiliyor. Analiz sonrası kullanıcılara sunulan vücut yağ oranı, kas oranı, metabolizma yaşı, iç yağlanma skoru gibi veriler, özellikle diyet ve zayıflama amaçlı spor yapan birey ve danıştıkları diyetisyen ve spor eğitmenlerinin oldukça işine yarıyor. Ayrıca üç boyutlu görüntü sayesinde kişiler vücut gelişimlerini daha net görebiliyor ve böylece motivasyonlarını da üst seviyede tutmalarına yardımcı oluyor. DigiME Kurucusu Derya Kavarna, üç boyutlu tarama ve analiz işlemini bir tablet seviyesine indirmenin ve uygulamayı tamamen mobil hale getirmenin onları rakiplerinden ayıran önemli bir unsur olduğunu belirterek, yakın zamanda telefonlara da gelecek olan bu teknolojiyi vücut analizi alanında ilk mobil uygulama olarak devreye almayı planladıklarını ifade ediyor.
FUTBOL A TAKIMLARI VE FRANSA MİLLİ TAKIMLARI KULLANIYOR
DigiME'yi; Beşiktaş ve Fenerbahçe futbol A takımları, Darüşşafaka Basketbol Takımı, Brezilya'da kafes dövüşü sporcuları, Fransa'da milli takım sporcuları, dünyaca ünlü bir wellness merkezi, İstanbul Florence Nightingale Hastanesi, İstanbul Tıp Fakültesi ve özel okullar kullanıyor.
NASIL ÇALIŞIYOR?
DigiME, sağlık sektöründe bir ön tanı sistemi. Temel işlemi, öncelikle kişinin üç boyutlu görüntüsünü elde etmek. Daha sonra kendi geliştirdiği matematiksel formül, algoritma ve inovatif yöntemlerle analizlerimizi yapmak. Analizlerinde, kendi geliştirdiği 3D data üzerinde hibrit makine öğrenmesi uygulamalarından da faydalanıyor. Türkiye'de bir araştırma hastanesiyle yaptığımız bir çalışmayla özellikle çocuklarda omurga rahatsızlıklarının tedavisinde süreci DigiME ile takip edilerek, çocukların x-ray tarama sıklık ve sayılarını düşürmek hedefleniyor. DigiMe Kurucusu Derya Kavarna, "ABD, İtalya, Fransa ve Kanada başta olmak üzere 12 farklı ülkeden ve 34 şehirde 43 binden fazla kişinin çekim ve analizini gerçekleştirdik. Gelecek yıl 500 bin kişinin analizini tamamlamayı hedefliyoruz" diyor.
TÜRKİYE SAĞLIK VERİ ARAŞTIRMALARI VE YAPAY ZEKA UYGULAMALARI ENSTİTÜSÜ (TÜYZE)
Türkiye Sağlık Enstitüleri Başkanlığı (TÜSEB), sağlık bilim ve teknolojileri alanında ülkemize ve insanlığa hizmet etmek, planlı ve sürdürülebilir kalkınmaya destek sağlamak amacıyla Aralık 2019'da kuruldu. Türkiye'nin sağlık bilim ve teknolojileri alanında ileri teknoloji ve inovasyon ihtiyacını karşılamak, dışa bağımlılığı azaltmak, rekabet gücünü artırmak ve sürekli kılmak hedefleri doğrultusunda, kalkınma planı hedefleri ile Cumhurbaşkanı ve Sağlık Bakanlığı'nın belirlediği öncelikleri dikkate alan bir stratejik plan izleniyor.
Enstitü, sağlık hizmetlerinin etkinliğini artırmak ve toplum sağlığını iyileştirmek üzere sağlık verilerinin organizasyonunu sağlamak ve yapay zeka teknolojilerinin, giyilebilir algılayıcıların, akıllı tıbbi cihazların ve robotik sistemlerin teşhis ve tedavi süreçlerine entegrasyonunu sağlayarak ülkemizin dijital sağlık ekosisteminin oluşturulmasına çalışıyor.
Yapay zeka modellerinin sağlık alanında en sık kullanıldığı ve en başarılı sonuçlar elde ettiği alan, sağlık hizmeti tanı (Computer Aided Diagnostic). Enstitü bünyesinde ülkemizin sağlık sisteminin ihtiyaçları ve sahadan gelen talepler dikkate alınarak tanıyı kolaylaştıracak ve sağlık profesyonellerine yardımcı olacak karar destek sistemleri geliştirmek amacıyla projeler gerçekleştiriliyor ve üniversitelerce yapılan bu tür araştırmalar destekleniyor. Çeşitli hastalıkların tanısını kolaylaştırmayı sağlayacak karar destek sistemlerine yönelik devam eden TÜYZE projeleri arasında; elektrokardiyografi (EKG) verilerinden kalp krizi riskinin tahmini, histopatoloji görüntülerinde dijital analiz ve kanser evre tahminlemesi, multi-modalite veriler ile Alzheimer hastalığının erken evre tahmini, zaman serilerinden kan şekeri seviyesinin tahmini ve akciğer bilgisayarlı tomografi görüntülerinde hastalık tespiti projeleri yer alıyor.
Geliştirilen bu yapay zeka temelli modeller yardımı ile çeşitli hastalıkların tanı süreçleri daha hızlı yapılabilecek, sağlık profesyonellerinin iş yükü azaltılacak ve zaman maliyeti düşürülecek.
Enstitünün faaliyet alanlarından biri de medikal cihaz tasarımları… Bu kapsamda medikal cihaz tasarımına yönelik yürütülen projeler arasında ise; "elektromiyografi cihazının geliştirilmesi" ve "nefes analiz cihazı geliştirilmesi" projeleri yer alıyor. Elektromiyografi cihazı projesi sağlık alanında yerlileştirme çalışması olarak nitelendirilebilir. Bu projenin devamında farklı biyolojik sinyalleri ölçebilen (EEG, EOG vb.) cihazlar üzerine çalışmalar yapılacak. Nefes analiz cihazı ile insan nefesinde bulunan uçucu organik bileşenlerin ölçülerek çeşitli hastalıkların teşhisinde destek olunması amaçlanıyor.
Tüm bu projelerin yanında, fizik tedavi amaçlı akıllı robotik sistemler, hareket destek ve izleme sistemleri gibi yapay zeka ve robotik tabanlı proje çalışmaları da planlanıyor. TÜYZE'de başkanlık görevini ise Yıldız Teknik Üniversitesi Bilgisayar Mühendisliği bölümünde öğretim üyesi olan Prof. Dr. Songül Varlı yürütüyor.