Manyetik Isıtma Ameliyatların Yerini Alabilir

0
624

Metal implantlar, yani kemikleri bir arada tutan yapay eklemler, çiviler ya da plakalar, yaşlanan veya yıpranmış vücutları olan insanlara yardımcı olurlar. Kemikler bu şekilde onarıldıklarında hastalar eskisi gibi yeniden hareket edebilirler. Fakat bazen, vücuttaki bakteriler bu hassas noktaları bulup implantların arkasına saklanabilir. Böyle bir durumda ise mikropları yok edebilmek için tekrar ameliyat gerekebilir. Peki ya doktorlar bu mikropları vücudun dışından, ilaç kullanmadan ya da ameliyata gerek duymadan yok edebilselerdi? Bu güzel fikri hayata geçirebilmek için, iki bilim insanı şu anda yeni bir yöntem geliştiriyor. Bunu mümkün kılabilmenin sırrı ise özel bir mıknatıs.

Enfeksiyonların tedavisinin bu kadar zorlu olmasının nedenlerinden biri ise biyofilm oluşturması. Biyofilm, bakterilerin tutunarak koloniler halinde çoğaldığı jelsi tabakadır. Bu jelsi yapı, içinde yaşayan mikroorganizmaları dış tehlikelerden korur ve aynı zamanda da beslenmeleri için ortam hazırlar. Dişlerde oluşan plaklar bir tür biyofilmdir. Dişlerimizi fırçaladığımızda plakları temizleyebiliriz ancak, diz kapağımızın arkasına ya da bacağımızdaki titanyum plaka ile kemiğimizin arasına saklanmış biyofilmi yok etmek kolay bir iş değildir. Yapay eklemi olan hastaların sadece %1 veya %2’si bu enfeksiyona maruz kalsa da, bu oran yine de bir çok insan anlamına geliyor.

Enfeksiyon bir kez oluştuğunda, oldukça ağrılı ve tedavisi çok pahalı oluyor. Bu enfeksiyondan kurtulmak için ise hastalar maalesef  tekrar ameliyat olmak zorunda kalıyorlar ve enfeksiyonlu kısmın yeni bir parçayla değiştirilmesi gerekiyor. Tabii ki bu durum daha çok antibiyotik ihtiyacı anlamına geliyor.

Dr. David Greenberg, bu sıkıntılı durumun üstesinden gelebilmek adına yeni bir çözüm üzerinde çalışıyor. Kendisi, enfeksiyonları engelleme üzerinde çalışan araştırmacı bir doktor. “Vücuttaki implant mikrop kaptığında, parçayı çıkarmadan enfeksiyonu yok etmenin yolları var mıdır?” sorusuyla yola çıkan araştırmacı, meslektaşı Dr. Rajiv Chopra ile bu konuyu paylaştı. Chopra, fiziki prensiplerin, metotların ve aletlerin canlı organizmalarla ilgili çalışmalarda kullanıldığı bilim dalı olan biyofizik alanında bir uzman doktor. İkisi de Dallas’taki Teksas Güneybatı Tıp Merkezi’nde görev yapıyor.

Bu konuyla ilgili ilk olarak MRI cihazının işe yarayıp yaramayacağını düşündüler. Genellikle doktorlar MRI cihazını beyin, kalp ve kas gibi yumuşak dokulu iç organları görüntülemek için kullanırlar. Ayrıca MRI, bu görüntüleri üretebilmek için güçlü bir manyetik alana sahiptir. Fakat bu manyetik dalgalar metalle etkileşime girdiğinde ısı oluştururlar. Bu da metal implantları olan ya da vücudunda kalp pili gibi elektronik yapılar olan hastalar için çok tehlikelidir. Peki ya doktorlar bu sıcaklığı hastalara yardımcı olacak bir şekilde kullanabilirlerse ne olur? Greenbergin kafasını meşgul eden soru buydu.

Manyetik Isıtma

Bazı durumlarda, mühendisler ısı üretmek için özellikle, değişen manyetik alanları kullanırlar. Bu işlem endüksiyonlu ısıtma olarak bilinir.

Elektrik bir kablonun içinden geçerken, etrafında manyetik bir alan oluşturur. Elektriğin kullanıldığı yerde bir alternatif akım (AC) oluşur ve elektrik akışının yönü sürekli olarak ileri geri değişir. Evlerde bulunan prizlerdeki elektrik bu türdendir. AC akım, tellerin etrafındaki manyetik alanın da değişmesini sağlar. Eğer metal bir nesne, ya da içerisinde elektrik barındıran herhangi bir materyal bu alternatif manyetik alana yaklaştırılırsa, elektrik akımı o metale doğru yönlenir. Metal de elektrik akımına direnç göstereceği için, metalde yoğunlaşan akımdaki elektriğin bir kısmı ısı olarak yayılacaktır. Dokular gibi iletken olmayan yapılara elektrik etki etmez. Bu nedenle bu kısımlar rahatsızlık hissetmezler.

Greenberg ve Chopra,  zararlı bakterileri öldürmek için bu sıcaklığın hastaya zarar vermeden kullanılıp kullanılamayacağını bilmek istiyorlardı. Bu fikri test etmek için, bir test tüpünün içerisine, üstünde büyüyyen bir biyofilm olan metal parçasını yerleştirdiler. Ve alternatif manyetik alanı aktif hale getirdiler.

Ve işe yaradı. Metal ısındı ve biyofilm eridi.

Şimdi sırada implantı ısıtmanın vücudun geri kalanını nasıl etkileyebileceğini bulmak vardı. Kaslar ve kemikler elektriği iletmez. Böylece direkt olarak ısınmazlar. Ancak, tıpkı sıcak bir tencereye dokunmanın elimizi yakması gibi, implantın ısıtılması da temas ettiği dokuları yakabilir.

Dr. Greenberg, “Isı ilâç gibi kullanmayı düşünüyorsanız, herhangi bir biyofilmi öldürmek, ancak çevresindeki dokulara zarar vermemek için en iyi ısı miktarı nedir?” sorusundan yola çıktı ve cevabı öğrenmek için ekibi  fareler üzerinde süreci test etti. Denek hayvanların bacaklarına küçük metal topaklar yerleştirildi. Metallerde biyofilm yoktu. Ancak canlı doku ile temas eden metal bir implantın ısıtılmasının ne kadar güvenli olduğunu ölçmede işe yaradılar.

Bu test verilerinden yola çıkarak Dr. Greenberg, bunun aslında bir tür ani ısıtma-yani sadece yüksek güçte bir patlama-gibi olduğunu, ve bu yöntemin yavaş ve kararlı bir ısırma işleminden çok daha güvenilir olduğunu ifade etti. Bu tekniği insanlar üzerinde denemeden önce, Dr. Greenber’in ekibi hayvanlar üzerinde daha fazla test gerçekleştirecek.

Peki ya Antibiyotikler?

İlaçlar vücudun her yerine uygulanabilmesine rağmen, kurşun gibi tam hedef noktaya isabet etme eğiliminde değildirler. Bu nedenle implantlarda gizlenen enfeksiyonlarla dışarıdan mücadele edebilmek için hedef olaklı bir ilaç yoktur. Fakat Greenberg ve Chopra, mikrop öldürücü ilaçları indüktif ısıtma yöntemi ile birlikte test ettiler. Greenberg’in bu konuyla ilgili açıklaması ise şöyle oldu: Sadece birinin çalışmasındansa ikisinin birlikte çalışarak sonuç vermesi daha iyi.”

Bu önemli çünkü böylece tedavi daha güvenli hale geliyor. Isıl işlem tedavisi antibiyotik tedavisi ile birleştirildiğinde, doktorlar enfeksiyonu tek bir yöntemden çok kullanmak yerine her iki yöntemden de daha az kullanarak daha iyi şekilde tedavi edebilirler.

Cevaplanması Gereken Önemli Sorular

Bunların yanı sıra, konuyla ilgili olarak uzmanların görüşleri şu şekilde:

Alternatif manyetik alanların insanlardaki dahili enfeksiyonları tedavi edip etmeyeceğini bilmek için çok erken. Henüz sadece fareler üzerinde deneyler yapıldı ve bu deneylerde kullanılan ise küçük metal topaklar. Fakat günümüzde kullanılan gerçek implantlar genellikle metal değil. Hatta bazıları plastik parçalar içeriyor ve kemik çimentosu ya da vida ile tutturuluyorlar.

Ani ısıtma yöntemi plastiği eritebilir mi ya da kemik çimentosuna zarar verebilir mi?

Kemiklere doğrudan vidalanan implantları gevşetir mi ya da zarar verir mi?

Enfeksiyonu tedavi ederken implanta zarar verilirse, kaş yaparken göz çıkarılmış olur.

Yine de uzmanlar, bu yeni yöntemin umut verici olduğu sonucuna varıyorlar.

Kaynak: Science News

 

 

 

CEVAP VER

Please enter your comment!
Please enter your name here