Carnegie Mellon Üniversitesinde ve NASA’da robotik cerrahi üzerine çalışmalar yapan Türk bilim insanı Dr. Elif Ayvalı, Silikon Vadisi’nde medikal robotiğin ve da Vinci robotunun babası olarak görülen Dr. Frederic Moll’in şirketinde yeni algoritmalar yazıyor.

Yeditepe Üniversitesi’nde burslu olarak Elektrik-Elektronik ve Makine Bölümlerinde çift ana dal yaparak lisans eğitimini tamamladı. TÜBİTAK tarafından sponsor edilen ortopedik cerrahi için bir robot sistemi geliştirilmesi projesinde çalıştı. Hazırladığı tez İstanbul Elektrik Mühendisleri odası tarafından en iyi tez ödülünü aldı.

Maryland Üniversitesi College Park’tan burslu kabul aldıktan sonra Carnegie Mellon’da doktora sonrası çalışmalarını yürüten Ayvalı, NASA için yerçekimsiz alanlarda ameliyat yapılmasını sağlayan bir sistem geliştiren grubun başında yer aldı. Aynı zamanda minimum hasarlı robotik cerrahi için ameliyat öncesi elde edilen görüntülerle robotun ameliyat sırasında görsel ve dokunsal elde ettiği bilgileri bir araya getirip cerrahların farkındalığını arttıran zeki asistanlar üzerine çalıştı. 
Robotik birçok disiplinin kesişiminde bulunuyor. Şimdiye kadar mekanik tasarım, robot kontrolü, anatominin ve dokunun deformasyonunun modellenmesi, medikal resimler ve endoskopik kamera yardımıyla sanal gerçeklik oluşturulması, birçok veriyi birleştirip robotun hareketlerini planlayan yapay zekâların geliştirilmesi gibi konularda çalışan Ayvalı, öğrenmenin sonu olmadığını ve işini çok sevdiğini söylüyor.

Geçmişe baktığında asıl farkı insanlarla olan iletişimleriyle yarattığını düşünen Ayvalı, egonun geride bırakılarak, işini tutkuyla yapmanın kazandıracaklarının düşünülmesi gerektiğini dile getiriyor.

“Ne yaptığınız kadar neden yaptığınızı bilmeniz de önemli.” diyen California’da Auris Health’de doktora sonrası çalışmalarını sürdüren Dr. Elif Ayvalı ile ilham veren öyküsünü konuştuk.

Hayatınızdan kısaca bahseder misiniz?

Doğma büyüme Ankaralıyım. Ortaokulda Binnaz Rıdvan Ege Anadolu Lisesi’ne girdim. Yeditepe Üniversitesi ilk 5 bine girenlere iki kişilik yurt, yemek, harçlık veriyordu. Yurtdışıyla değişim programları başlatılacağından bahsediliyordu. Elektrik-Elektronik ve Makine Bölümlerindeki kadro çoğunlukla ITU ve ODTÜ’lü hocalardan oluşuyordu.  Bu nedenle Yeditepe’yi seçtim. Çok güzel bir eğitim aldım. Son senemde TÜBİTAK tarafından sponsor edilen Ortopedik Cerrahi için bir robot sistemi geliştirilmesi projesinde çalıştım. Haftada 2 kere Sabancı Üniversitesine gidip Prof. Volkan Patoğlu’nun verdiği robot kinematiği, dinamiği ve kontrolü konusundaki yüksek lisans derslerini aldım. Robotiğin temellerini kendisi sayesinde çok iyi attım. O yıl İstanbul Elektrik Mühendisleri odası tarafından en iyi tez ödülünü aldım.

Doktora için Amerika’da 4 okula başvurdum. Maryland Üniversitesi, College Park’tan burslu kabul geldi. O sene Maryland’de makine bölümüne girip de burs alabilen iki kişiden biriydim. Yeditepe Üniversitesinin o zamanki rektör yardımcısı, Profesör Nilüfer Eğrican’ın referansıyla silikon çiplerin soğutulması konusunda çalışan Prof. Avram Bar-Cohen’in grubuna kabul aldım.

Amerika’ya okul başvuruları ve İngilizce testleri çok pahalı olabiliyor. Fulbright aracılığı ile Education USA’in Amerika’dan kabul alma olasılığı yüksek olan öğrencilerin başvuru masraflarını karşılayan bursa başvurdum ve aldım. Prof. Bar-Cohen’la olan iletişimlerimizde, Education USA’den burs aldığımı, en iyi tez ödülü aldığımdan bahsettim. Tezimi istedi. Sonra bana mail attı ve dedi ki, “Senin hayalin robotik ve bu konuda yeteneğin var belli. Tezini medikal robotiğin önde gelenlerinden Prof. Jaydev Desai’ye gösterdim ve seninle konuşmak istiyor.” dedi. Bir de Prof. Desai telefonda test etti bilgilerimi ve beni grubuna almak istediğini söyledi. Prof. Desai’nin çalışmaları manyetik rezonans görüntüleme altında robotik cerrahi yapmak üzerine odaklıdır. Manyetik alanda robotların yapımında metal motorlar, sensörlar kullanamazsınız.

Doktoram çok düşük elektrik akımı geçirildiğinde şekil değiştiren, manyetik alandan etkilenmeyen, zeki malzemelerin minyatür robotların tasarımında ve kontrolünde kullanılması üzerineydi. Doktoramın ilk yıllarında zeki malzemeleri anlamak, modellemek ve şekil değişimlerini kontrol etmek üzerine çalıştım. Bu malzemelerin minyatür cerrahi robotlara ve cihazlara entegre edilmesini başarmamızla birlikte, çalışmalarım bu cihazların ultrason ve manyetik rezonans görüntülemesi altında istenilen hedeften biyopsi ya da görüntü alınabilmesi için yörüngelerinin planlaması üzerine odaklandı. Bu çalışmalar sayesinde mezuniyetim sırasında, en iyi doktora tezi ödülünü aldım.
Doktoramın son yıllarında sağlık sorunları yaşamaya başladım ve doktora sonrası için Avrupa’ya gitmeye karar verdim. İsviçre’deki École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL)’ye başvurdum ve kabul aldım. Taşınma öncesi Hong Kong’a her yıl gittiğim robotik konferanslarından birine sunum yapmaya gittim. Sunumdan sonra medikal robotiğin  akademik babası olarak bilinen Johns Hopkins Üniversitesinden Professor Russell Taylor ve Vanderbilt Üniversitesinden Nabil Simaan yanıma geldi. Amerika’da şimdiye kadar verilmiş en büyük medikal projelerden birini aldıklarını ve beni Carnegie Mellon Üniversitesine Prof. Howie Choset’in yanına araştırmacı olarak almak istediklerini söylediler. Robotikte gelinebilecek en iyi yerdi benim gözümde Carnegie Mellon’daki Robotik Enstitüsü hep, çünkü robotiğin birçok alanında liderdir. Oradaki imkânları gördükten sonra fikrimi değiştirdim ya da hırsıma yenik düştüm mü diyelim ve Robotik Enstitüsü’ne katıldım.

Carnegie Mellon’da olduğum üç sene boyunca nefes bile alacak zaman olmadı sanırım. Robotiğin birçok konusuna daldım ve çok çeşitli projede yer alma fırsatım oldu. Bir yandan ufak deliklerden yapılan robotik cerrahide cerrahların zihinsel yorgunluklarını azaltmak için algoritmalar geliştirdim. Bu algoritmalar ameliyat sırasında robotun elde ettiği kamera ve pozisyon verileri ile ameliyat öncesi çekilen tomografi görüntülerini bir araya getiriyor. Örneğin, bu algoritmalar robotun otonom olarak ameliyat öncesi tomografide işaretlenen tümörün yerini bulmasını sağlıyor ve cerrahı o bölgeye yönlendiriyor.

Aynı zamanda NASA için yerçekimsiz alanlarda ameliyat yapılması ve ameliyat sırasında kanama yüzünden kabinin kontamine olmasını engellenmesi için bir cerrahi sistem geliştirmek isteyen bir grup bizimle iletişime geçti. O projede gönüllü çalıştım, lisans öğrencilerine danışmalık yaptım. Yer çekimsiz ortamda ameliyat yapılması için aşılması gereken birçok zorluklar var. Öncelikle, sıvıların davranışı yeryüzüne kıyasla çok farklı. Astronotların yaralanması ya da ufak bir prosedür geçirmeleri gerekmesi halinde kan akışı kabine dağılıp kontaminasyona neden olabiliyor. Yerçekimsiz ortamda uçuşan kan ameliyat yerini görmenizi de engelliyor. Günümüzün ameliyathanelerinde kullanılan cihazlar yüzlerce kilogram. Uzaya yollanılan her gram ağırlık çok pahalıya mal oluyor. Bu zorlukları aşmak için ameliyat yapılacak bölgeyi kapsayan hava ve su geçirmez taşınabilir bir mekanizma tasarladık. Bu mekanizma cerrahi alanı salin solüsyon ile dolduruyor ve sıvı basıncını kontrol ediyor. Cerrahi alan sıvı ile kaplı olduğundan kanama olduğunda kan dağılamıyor. Sıvı basınç kontrol sistemi  sürekli devir daim yapıyor ve görsel alanı temizliyor. Houston’da uçağın serbest düşmesiyle yer çekimsiz ortam yaratan bir uçuşta cerrahi sistemi test ettik. Hem çok başarılı hem de çok eğlenceli geçti.

Sonrasında robotik cerrahi için geliştirdiğim algoritmalar, otonom robotlar için yörünge planlara ve birden çok robot arasında koordinasyon sağlamak amaçlı uygulamalarda ilgi gördü ve bu konularda çalışmaya başladım. Medikalden uzaklaşmayı sevmedim. Mentörlerim, genel robotik ve otonom planlama alanında bir profesör olabilecekken neden medikal gibi belirli bir konuya kendimi kısıtladığımı anlayamıyordu. Bugün de hala insanlar sorar neden gidip bir otonom araba firmasında çalışıp daha iyi maddi imkanlardan yararlanmıyorsun. Çünkü bu bilgilere sahip olup da otonom robotlar yerine medikal robotları seçen insan sayısı çok az ve bu alanda uzmanlara ihtiyaç var.

Doktora sonrasında çok yorulmuştum ve en iyi üniversitelerden birinde profesör olmanın 5-8 yıl arasında aynı tempoyla devam etmek demek olduğunu, aile hayatımdan, fiziksel ve zihinsel sağlığımdan fedakârlık yapmam gerekeceğinin bilincindeydim. Okul başvuruları yapacak zamanım ve enerjim bile olmamıştı. Bir süre akademiden ayrılmaya karar verdim. Medikal robotiğin ve Da vinci robotiğin babası Dr. Frederic Moll, California’da Auris Health isimli yeni bir firma kurmuştu ve cerrahideki ikinci dalgayı yaratacağı söyleniyordu. Orada çalışan arkadaşımı aradım ve bir hafta içinde beni görüşmeye çağırdılar.  İş teklifini kabul ettim ve araştırmacı olarak çalışmaya başladım. Büyük bir projede teknik liderlik yapıyorum. Birçok ameliyata girmem gerekiyor cerrahları gözlemlemek, eksikleri anlamak ve robotik çözümler üretmek için çalışıyorum. Robotik cerrahinin geleceği için çok heyecanlıyım onu söyleyebilirim. Nasıl GPS yardımıyla araba kullanıyorsak her sokağı ezberlemeden, nasıl arabalar şerit içerisinde kalmamızı sağlıyorsa ve nasıl bir arabaya ya da objeye yaklaştığımızda uyarıyorsa, robotlarda cerrahide yardımı sağlayacak ve cerrahların zihinlerini yormadan sadece tıbbi detaylara odaklanmalarını sağlayacak.

Nasıl fark yaratırsınız?

Çocukluğumdan beri bu hayata gelmemle gitmem arasında bir fark yaratmak istedim. İleri nesillere daha iyi bir gelecek bırakma sorumluluğunu hep hissettim. Fark yaratmak için büyük projelere dahil olup, büyük buluşlar yapmam gerektiğini sanıyordum.  Halbuki, ne yaptığınız kadar neden yaptığınızı bilmeniz de önemli.  

Egonuzu geride bırakmanız gerekiyor. Ben kendime hep sorarım. Bu konu üzerinde çalışmak bana ne katacak ve ben gerçekten bu çalışmaya ne katabilirim? Bu soruların cevabını verdikten sonra bütün enerjimle lazer gibi odaklanırım aldığım projeye.

Geçmişe baktığımda asıl farkı insanlarla olan iletişimlerimle yarattığımı görüyorum. Başladığım işi hep bitirdim. İyi iş yapan insanı tebrik ettim ve katkılarının bilinmesini sağladım. Kendime ya da başkasına yapılan haksızlık karşısında sessiz durmadım.

İnanıyorum ki, eğitimi ve kariyeri yarışa çeviren sistemleri geride bırakıp, başkalarının başarılarından da mutlu olmayı öğrendiğimizde, hepimizin büyük bir çatı altında yaşadığımızı fark ettiğimizde asıl fark yaratmaya başlayacağız.

Yenilgilerinizden nasıl dersler çıkarttınız?

Her denemenizde başarılı olamazsınız. Bunu fark etmek en önemli derstir. Yenilgi, başarıdan daha iyi bir öğretmendir. Hedefime ulaşana kadar pes etmem. Düştükçe yeniden kalkarım ayağa. Alternatif yolları opsiyonları paralel olarak değerlendirdim. Böylece bir yol kapanırsa başkasına geçerim. Çalıştığım konu başarısız olduysa nedenini sorgularım, neyi farklı yapabilirdim diye düşünür, objektif olduğuna inandığım insanlara danışırım.

Sizin için para nedir?

Varlığı birçok şeyi kolaylaştırır, yokluğuysa sizinle hayalleriniz arasında bir engel olarak görülmemelidir. Kariyer seçimlerimi hiçbir zaman parayı düşünerek yapmadım. Bir gün çok zengin olsam yine araştırma ve geliştirme yaparım yani. Akademide zaten doktora ya da doktora sonrası maaşıyla ancak geçiniyorsunuz. Konferanslara gidiyorsunuz, yüzlerce insan sizi dinliyor, tebrik ediyor. Sonra eve dönüyorsunuz. Okul bir an önce bu konferansa harcadığım parayı iade etse de kiramı ödesem diye düşünüyorsunuz. Ancak, bir araştırma üniversitesine girip okula projelerle her yıl milyon dolarlar getirirseniz maaşınız iyi oluyor. Sürekli üretmeniz gerekiyor. Kadromu aldım, rahat rahat oturayım diye bir şey yok.

Kendinize hedef koydunuz mu?

Her zaman istediğim şeyi kafamda hayal ederim ve ona doğru yol alırım. Çocukken bilim insanı olmak ve geleceğe şekil verenlerden olmak isterdim. Bilim insanlarının hayat hikayelerini okurdum. Üniversiteden mezun olduğumda, bir gün bir araştırma grubunu yönetmeyi istediğime emindim. O zamanlar bunun tek yolunun profesör olmaktan geçeceğini sanıyordum. Yolum değişti ama hedefim aynı. Ömür boyu öğrenmek ve kendimi geliştirmek ve elimden geldiğince topluma faydalı olmak istiyorum.

Son yıllarda beni en çok rahatsız eden konu sağlık sistemi. Doktorlar bazen yoğunluktan sizinle 15 dakika harcayıp, ilk aklına gelen teşhisi koyup eve yolluyor. Özellikle Amerika’da sağlık sigortanız yoksa mümkün değil o faturaları ödemek. Geç teşhisler yüzünden insanlar hayatlarını kaybediyorlar. Dünyanın her yerine ulaşabilen, demokratik bir sağlık sistemi geliştirmeye katkıda bulunmak. Kişisel geçmişi ve verileri değerlendirip tavsiye eden algoritmaların erken teşhis koyabildiği, insanların en yakın hastaneye gidip robotlar yardımıyla aynı gün içinde tedavi görebildiği bir gelecek hayal ediyorum.

Hayatınızı nasıl dengede tutuyorsunuz?

Son bir iki yıl öncesine kadar hayatımı dengede tutamadım. Kariyerim ve iş hayatım her şeyin önüne geçti. En iyi okullardan birindeyseniz haftada 60-70 saat çalışıyorsunuz, bir iki hafta izin alıyorsunuz belki o kadar. Sağlık sorunları yaşadım, hayalimde olan şeyleri ertelemem gerekti, en kötüsü de çoğu zaman ne yolda yürürken çiçekleri fark ettim, ne yemek yerken yemeğin tadını fark ettim. Akademiden ayrılmamla hayata döndüm. Herkese basit gelen akşam yemek pişirmek, televizyon izlemek, spora gitmek, hafta sonu istediğin saatte kalkmak gibi şeyleri yapabilmek sanki loto çıkmış gibi mutlu etti beni. İşim yine yoğun ama çok önemli bir durum olmadıkça akşamları ve hafta sonları çalışmıyorum. Pazartesi sendromu nedir yeni anladım. İş saatleri dışındaki emaillere acil bir şey olmadığı sürece cevap vermiyorum. Her zamankinden daha verimliyim iş hayatımda, işim dışında başka projelerle de ilgilenebiliyorum. Bugün bulunduğum yere gelebilmemin nedeni hayallerimin arkasında duran, yorulduğumda ve çaresiz hissettiğimde arkamda dağ gibi duran anne ve babamdır.

Sizin için rekabet nedir? Rakiplerinizle nasıl mücadele edersiniz?

Benim için tatlı rekabet vardır kendi grubum ya da firmamla diğer rakip gruplar ya da firmalar arasında. Motivasyonu arttırır. Diğer yandan, akademide de endüstride de kişiye ve kuruma zarar veren rekabetten de maalesef kaçınılmıyor. Daha çocukluk yıllarından beynimize işleniyor zaten bu. Akademide sürekli makale basmak ve bütçe alma stresi altında olmak hem insanı yıpratıyor hem de genel olarak yapılan işin kalitesini düşürebiliyor.

Endüstride de aynı şekilde rekabet olabiliyor. Büyük bir projenin sorumluluğu verilip lider pozisyona geldiğinizde o rolü kendince yıllardır bekleyen insanlar size tavır alabiliyorlar. Bu kaçınılmaz. Kişisel algılamamaya çalışırım. Ben işimi en iyi şekilde yapmaya odaklanırım. 

 Son Dakika Sağlık Haberleri için aşağı kaydırın