Georgia Teknoloji Enstitüsü’nden Prof. Dr. Levent Değertekin |
Kalp Çipi Röportajı

Kalp ve damarlarda, 3 boyutlu ve eş zamanlı olarak görüntüleme yapabilen çip üreterek tüm dünyada büyük bir ses getiren, Georgia Teknoloji Enstitüsü’nden Türk bilim adamı Prof. Dr. Levent Değertekin Bey ile kendisini yakından tanımak ve çipin ayrıntılarını öğrenmek adına keyifli bir röportaj gerçekleştirdik.

A- A+

18.06.2014 tarihli yazı 10505 kez okunmuştur.

►Öncelikle bize kendinizden kısaca bahsedebilir misiniz?

Diyarbakır’da doğup liseyi orada bitirdim. Elektrik Mühendisliği alanında ODTÜ’de lisans ve Bilkent Üniversitesi’nde yüksek lisans derecelerini aldım. TÜBİTAK bursu ile bir seneliğine gittiğim Stanford Üniversitesi’nde kalıp, doktora çalışmalarımı 1997’de tamamladım. 2000 yılında yardımcı doçent olarak işe başladığım Georgia Teknoloji Enstitüsü’nde halen Makina, Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği bölumlerinde profesör olarak çalışıyorum. Ayrıca 2009 yılında seçildiğim George W. Woodruff Mekanik Sistemler Kürsüsü Profesörüyüm. Araştırma alanlarım; mikro boyuttaki elektro-mekanik sistemler ve özellikle bunların medikal ultrasonik görüntüleme, nano boyutta görüntüleme ve biyo-analitik enstrümantasyon gibi uygulamaları. Bunun dışında öğrencilerimle daha önce optik-mekanik bazlı mikrofon ve çok düşük frekanstaki titreşimleri ölçen jeofon gibi ölçüm aletleri geliştirdik. Bunların bazılarının ticari olarak üretimine başlandı. Bu çalışmalar, 150’nin üzerinde hakemli makale ve 50’nin üzerinde patentte yayınlanıp raporlanmıştır.

►Kalp ve damarlarda 3 boyutlu ve eş zamanlı olarak görüntüleme yapabilen bir çip ürettiniz ve tıp teknolojileri alanında büyük bir ses getirdi. Sizi böyle bir çip üzerinde çalışmaya yönlendiren neydi?

İlk önce bunun yaklaşık 10 sene süren ve 10’a yakın bir öğrenci ve öğretim üyesinden oluşan bir grubun çabasının sonucu olduğunu belirtmek isterim. Bu gelişmenin temeli olan mikro düzeydeki kapasitif ultrasonik çeviriciler, özellikle elektronik devreler ile tek çip üzerinde birleştirilmeye çok uygun. Bu da ultrasonik görüntüleme için gerekli birçok fonksiyonun çok küçük bir boyutta birleştirilmesini olası hale getiriyor. Damarlarda bu tür görüntülemenin çok önemli ve şu anda kullanılan teknolojiler ile mümkün olmadığını kardiolog olan abimden öğrenince bu konuya yoğunlaşmaya karar verdim. Tabii ki böyle yeni ve birçok degişik teknolojiyi birleştiren bir projeyi hayata geçirmek pek de kolay olmuyor ancak uğraşılan problem önemli olunca hem özel hem de devlet sektöründen sürekli olarak destek alabildik ve yayınladığımız sonuçlara ulaştık.

►İlginizi Çekebilir: Maddeleri Ultrasonik Cihazlarla 3 Boyutlu Hareket Ettirin

►Çipin üretim sürecinden ve çalışma işlevlerinden kısaca bahseder misiniz?

Bu görüntüleme çipinin iki ana katmanı var. Birincisi verici ultrasonik çeviricileri, ses sinyali üretmeleri için süren ve dokudan gelen yansımalardan kaynaklanan, alıcı çevirici sinyallerini yükseltip işleyen elektronik devreler. Bunlar hem analog hem de işlemlerin sırasını kontrol eden dijital devrelerden oluşuyor. Bu devreler çevirici özelliklerine göre tasarlanıyor ve ultrasonik dizini bu çipler için halka şeklinde olan geometrisine göre çiziliyor. Çizilen bu devreler, silikon plakalar üzerinde ticari bir devre fabrikasyon şirketi tarafından üretilip bize yollanıyor. Sistemin ikinci katmanı olan ultrasonik çeviriciler de akustik ve elektro-mekanik tasarım çalışmaları ile şekillendirilip bizim okulumuzdaki mikro fabrikasyon tesislerinde bu silikon çipler üzerinde üretiliyor. Daha sonra hızlandırılmış iyonlarin kullanıldığı bir işlem ile çipler, silikon plakadan istenen şekilde mesela 1 mm çapında bir simit gibi kesiliyor. Burada kritik olan noktalar birden fazla disiplinden gelen araştırmacıların ahenk içinde çalışarak bir sistem tasarlanması ve 100’ün üzerindeki alıcı-vericiden gelen sinyallerin çip üzerindeki elektronik ile dışarıya 13 (ki bu 7 kabloya kadar inebilir) kablo üzerinden yollanabilmesi. Bu yaklaşım, bu çipin yaklaşık olarak 1 mm çapında bir kataterin ucuna yerleştirilip, 3 boyutlu görüntü alınabilmesini sağlıyor.

►En son ürettiğiniz kalp çipinden sonraki planlarınız neler? Çalışmalarınıza yine bu alanda mı devam edeceksiniz?

Şu anda bu çipi kullanan sistemleri ticari olarak üretmek için bir çalışma başlattık ama bu çipin temelindeki teknolojinin değişik uygulamaları var. Örneğin, benzer bir yaklaşımla manyetik rezonans görüntüleme sistemi içinde çalışabilecek ve yine 3 boyutlu görüntü üretebilecek bir sistem geliştiriyoruz. Bunun avantajı, şu anda hastalara ve doktorlara zararlı olan röntgen ışınları altında yapılan girişimleri, bu gibi zararları olmayan manyetik rezonans görüntülemesiyle yapabilmek. Başka bir projemiz, bu sistemleri daha da küçültüp 400 mikron kalınlığındaki bir kılavuz tel üzerine koymak. Bu gerçekleşir ise ultrasonik görüntüleme için ayrı bir katater kullanım zorunluluğu ortadan kalkacak. Çünkü kılavuz tel her türlü girişimde hasta vücuduna ilk sokulan ve çok esnek olan bir yapı. Ayrıca şu anda 1 mm'lik sert kataterlerin giremediği damarlara girilebilecek. Bunların dışında her zaman daha ileriye yönelik temel çalışmalar da yapıyoruz. Mesela hücre düzeyinde mekanik görüntüleme ve uçak kanatlarındaki titreşim enerjisini hasatlamak gibi. Bunlar daha degişik teknolojiler ve yaklaşımlar gerektiriyor.

►Çalışmalarınıza yurtdışında devam ediyor olmanız size ne gibi avantajlar sağlıyor?

Benim durumumda ABD’de ve konusunda iyi bilinen bir okulda olmanın büyük avantajları var. İlk önce Dünya’nın her yerinden gelen seçkin öğrenciler ile çalışabiliyorsunuz. Hem donanımlı hem de motivasyonu yüksek öğrenciler başarının anahtarı. Sizden tek beklenen bilimsel verimlilik ve iyi düzeyde bir öğretmenlik. Bütün sistem bunu gerçekleştirmenizi desteklemek üzerine kurulmuş durumda. Hesaplarınızı yapacağınız bilgisayarlar, mikro üretim için gerekli temiz oda, ekipmanlar ve gereken malzemeleri çok hızlı bir şekilde temin edebilmenizi sağlayan bir altyapı var. Böyle olunca da size de yaratıcı olmak, fikirlerinizi proje değerlendirme panellerine iyi anlatmak ve alınan projeleri gerçekleştirmek için de çalışıp gerekli grupları organize etmek düşüyor. Tempo yüksek ama çabalarınızın sonucunu görünce aradaki yorgunluklar kolayca unutuluyor.

►Gelecekte çalışmalarınız için Türkiye'ye dönmeyi planlıyor musunuz?

Yakın gelecekte Türkiye’ye dönme planım yok. Ancak Türkiye’deki birçok üniversiteyi yakından izliyor ve bazılarıyla da ortak çalışmalar yapıyorum. Grubumdaki öğrencilerin yarısına yakını da Türk öğrencilerden oluşuyor.

►Çalışmalarını sizin alanınızda yapmak isteyen gençler için tavsiyeleriniz neler?

Temel mühendislik kavramlarını iyi öğrenmek gerekiyor. Çünkü sürekli olarak bu temel üzerine yeni bilgiler eklenerek ilerleniyor. Lisans öğretimi sırasında proje yapmak ve proje sonuçlarını sunum ya da bir şekilde makale haline getirmek de çok önemli. Çok basit görülen projelerin bile başarılı olabilmesi için gereken bir çok adım var ve çoğunlukla ilk planlanan yaklaşımlardan farklı çözümler üretmek gerekiyor. Bunları teorik olarak görmek mümkün değil. Bu zorlukları aşmayı öğrenmek ve gerekli motivasyonu içselleştirmek lazım. Bu da yukarıda bahsettiğim, donanımlı ve motivasyonu yüksek öğrencilerin özelliklerine yol açıyor.

►İlginizi Çekebilir: Mühendislik Eğitimini Seçmek İçin 10 Neden

►Prof. Dr. Levent Değertekin’i hep yaptığı çalışmalar ile tanıdık. Akademik çalışmalarınızın dışında nelerle uğraşıyorsunuz? Hobileriniz nelerdir?

Küçük yaşta iki çocuğumuz var. Onlardan geri kalan zamanlarda çalışıyorum demem daha doğru olacak. Onun dışında dans etmeyi, fırsat buldukça Türk halk oyunları oynamayı seviyorum. Bir de hemen hemen bütün sporları bir şekilde ilk önce uzaktan ama playoff ve final dönemlerinde de yakından izliyorum. Son zamanlarda çadırda kamp yapmak da düzenli aktivitelerimden biri haline geldi diyebilirim.