Tıbbın Akışını Değiştiren Bir Mühendis: G. N. Hounsfield

Sir Godfrey N. Hounsfield 2004 yılında öldüğünde, gazete ve televizyonlarda pek haber edilmezken, bilim çevrelerinden de ses gelmemişti. Yaşadığı İngiltere’de de “kendisiyle gurur duyulduğuna” dair ağıtlar söylenmedi. Halbuki Hounsfield bütün insanlığın gurur duy­ması gerektiği büyük bir bilim adamıydı. Dünyada milyonlarca kişi sağlığını ve hayatını ona borçluydu. Hounsfield tıb­bın seyrini değiştiren, mükemmel bir bu­luşun mucidiydi.

Bazılarımızın hafızasını zorladığı Sir Godfrey N. Hounsfield kimdi? Neyi ba­şarmıştı ve tıbba katkısı ne olmuştu?

Tıb mensubu olmayan, aslında aka­demik herhangi bir titri de bulunmayan Hounsfield mütevazı bir elektronik mü­hendisiydi. 1967-1971 yılları arasındaki çalışmalarıyla tıpta devrim yaratan Bilgisayarlı Tomografi’ nin yaratıcısıydı. SPECT, PET gibi görüntüleme yöntem­leri ancak ondan sonra, onun prensiple­ri ile tıpta uygulama alanına girmişti. 1946’ta tanımlanan Magnetic Resonan-ce’ın tıpta kullanımı, Hounsfield’in tomografik esaslarla bilgisayar tarafından üç boyutlu imaj yapılabileceğini ortaya koymasından sonra, 1980’lerde müm­kün oldu.

1970’li yıllardan önce uygulanan gö­rüntüleme yöntemleri vücutta erişilemiyen organları göstermekte yetersiz kalı­yordu. Bu alanlardan biri de konvansiyonel röntgen tekniğidir. Çünkü rönt­gen (x) ışınlarından elde edilebilecek bil­giler, röntgen filmlerinin oldukça duyar­sız kalması nedeniyle kullanılamamakta, ancak %1’nden yararlanıp %99’u kaybe­dilmektedir. Vücut gibi üç boyutlu bir yapı, iki boyutlu filme resmedilirken, bü­tün organlar üst üste gelmekte ve ancak yoğunluğu ötekilerden çok farklı olan dokular filmde görülebilmektedir. Böy­lece bu sistem, yoğunlukları birbirine yakın yumuşak dokuları göstermekte ye­terli değildir . Örneğin, kontrast mad­de kullanılmamış düz filmlerde, göğüs ve karın boşluğundaki birkaç organ ayırdedilmesine karşın, beyin gösterile­mez.

Hounsfield çalışmaları sırasında rönt­gen tekniğindeki bu yetersizliği farketmişti. Birçok alanda fazla miktarda elde edilebilecek bilgi, bunları ortaya koya­cak tekniklerin yetersizliği nedeniyle kaybediliyordu.

1967 yılında Hounsfield EMI plak şir­ketinin Merkez Araştırma Laboratuvarlarında “Bilgisayar yöntemleri” ile ilgili çalışmaya başladı. Başlıca konuları “bir yapıdaki bilgiyi tanıma, bilginin bir yer­den ötekine taşınması, bilgisayar depola­ma metodları ve bilgileri yeniden ortaya koyan tekniklerin etkinliği” idi. Çalışma­ları ile Hounsfield, bir objeye büyük miktarda yollanan projeksiyonlardan el­de edilen bilgilerle 3 boyutlu transaksiyal tomografik imajlar elde edilebileceği­ni gösterdi.

Konvansiyonel röntgen tekniğinde, bir organın filme alınması sırasında x ışın tüpünden organa yollanan ışınlar, organdan geçerek, arkadaki röntgen fil­mi üstüne düşer. Bu sırada x ışın foton-larının bir bölümü organ tarafından tu­tulur. Tutulmayanlar ise, röntgen film­deki resmi ortaya çıkarır. Başka bir deyişle filmde elde edilen resim, organ ta­rafından tutulmayan ışınlarla ortaya çık­mış olup, organ tarafından tutulanlar hakkında doğrudan bilgi vermez. Oysa organın çeşitli dokuları tarafından tutu­lan x ışın fotonları, bu dokuların yoğun­luklarına göre farklı olmaktadır.

İşte Hounsfield, organ içindeki kü­çük birimlerin tuttuğu x ışın fotonlarını hesap eden ve bu sayısal değer­lerle organın resmini yapan bir yöntem geliştirdi. Bunun için yetersiz röntgen filmi yerine, ondan çok daha duyarlı olan kristal detektörler kullandı ve bu karmaşık hesaplamayı bilgisayarın çö­zümleyebileceğini ortaya koydu. Tomografik esaslarla organ kesitler halinde ta­randığından, resimlerin bütünü organın üç boyutlu imajını sunuyordu.

Hounsfield devamında pratik­te klinikte kullanılabilen bir makina ge­liştirmek için, İngiliz Sağlık departmanı ve Sosyal Güvenlik kurumundan destek alarak o zamanın seçkin radyologlarından olan Ambrose ile birlikte çalışmaya başladı.

1969’da Hounsfield, Ambrose, fizikçiler ve mü­hendislerden oluşan bir ekip ilk bilgisa­yarlı tomografik skenneri yapmak için çalışmaya başladılar. Ağustos 1970’de ilk prototip skenerin özellikleri ve dizaynı yapıldı ve bir yıl sonra ilk model hazır hale getirildi. 1. Ekim 1971 de ilk canlı hastada CT yapıl­dı ve 41 yaşında bir bayan hastada, sol frontal tümörünün detaylı görüntüsü el­de edildi. Ambrose bu anı: “Hounsfield ve ben galibiyet golü atan futbolcu gibi havaya fırladık” diye anlatır.”

Kuşkusuz Hounsfield de kendinden önce yapılan çalışmalardan ve düşünce­lerden yararlanmıştır. Daha 1917’de Avusturyalı matematikçi Radon, “mate­matiksel olarak üç boyutlu bir objenin yapılabileceğini” söylemişti. Ocak 1961’de nörolog Oldendorf, kafa içinde­ki “radyodansite farklılıkları”nı kesitler halinde gösterebilecek deneysel bir sis­temden söz etmiş fakat geliştirememiş­t. Diğer yandan 1979 Nobel Tıp Ödü­lünü Hounsfield ile paylaşan Güney Afrikalı nükleer fizikçi Allan M. Cormack 1955’te “Vücut gibi homo­jen olmayan materyallerden x ışını veya gama ışınlarından elde edilen informasyonlar yeterli değildir. Bu ışınlardan do­kunun eksilttiği miktarlar hesap edilmelidir. Bu durum tedavi ka­dar tanı yönünden de önemlidir.” diye yazmıştı. Bu düşünceler Cormack’ı bilgi­sayar olmadan, insan dokusu x-ışın tut­ma katsayılarını araştırmaya teşvik et­mişti. Fakat bu alandaki çö­züm ve başarı Hounsfield’e ait oldu.

1979 Nobel tıp ödülü, ikisi de tıp mensubu olmayan, biri elektronik mü­hendisi, diğeri nükleer fizikçi iki bilim adamı arasında paylaştırılmıştı.

Nottinghamshire’li, beş çocuklu bir çiftçinin en küçük oğlu olan Hounsfield şan, şöhret, güç, para pe­şinde koşan bir kişi değildi. Kırda yürü­meyi ve işiyle uğraşmayı seven mütevazi bir insandı. Müzik ve eğlenceden hoşlanırdı. Mesai arkadaşlarına göre Hounsfield çoşkulu, centilmen, herkesin karşılaşmak is­teyeceği çok hoş ve iyi bir kişi özellikleri­ne sahipti. Hiç evlenmemişti ve çocuğu yoktu. Servetini mühendislik araştırmala­rı ve eğitim burslarına bağışladı.

Dünyamızdan ender de olsa, zaman zaman seçkin, üstün yetenekli ve zekalı, insanlığa yararlı işler yapan ve öldüğü za­man “bir yıldız kaydı” denen parıltılı in­sanlar geçer. Unutulmaması, hatırlanma­sı, anılması gereken insanlar. Sir Godfrey N. Hounsfield bu kişilerden biriydi.

Prof. Dr. Kaynak Selekler

Bu yazı Ağustos 2006 sayılı Bilim – Teknik Dergisinde yayınlanmış, sitemize aslına uygun biçimde kısaltılarak eklenmiştir.

Matematiksel

 

Yazıyı Hazırlayan: Matematiksel

Bu yazı gönüllü yazarlarımız tarafından hazırlanmış veya sitemiz editörleri tarafından belirtilen kaynaktan aslına uygun kalınarak eklenmiştir.

Bunlara da Göz Atın

Uzay Yolculuğunda Bir Türk Kadını: Prof. Dr. Dilhan Eryurt

29 Temmuz 1969 tarihinde insanlık adına, kaderimizi değiştirecek büyük bir adım atıldı. Binlerce yıl boyunca, …

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

ga('send', 'pageview');