Ekzoskeletonlarla İnsan 2.0

Büyük ölçekli bir şirkette üst düzey yönetici olarak çalışan Metin Türkse, 2 yıl önce bir sabah uyandığında vücudunun sağ tarafını hareket ettiremedi. Sonradan öğreneceği üzere gece beynine atan bir pıhtı yüzünden felç kalmıştı. Doktorunun tavsiyesiyle yeni bir terapi yöntemini denemeyi kabul etti. Çünkü doktorunun görüşüne göre, mevcut tedavilerle en iyimser tahminle bir yılın sonunda gelebilecekleri noktaya iki ayda ulaşmaları mümkün olabilirdi. Tekerlekli sandalyeyle geldiği ilk seansın üzerinden 6 ay geçtikten sonra önce baston ardından destek almadan kendi başına yürüdü. 60 yaşında olan Türkse artık sağ kolunu ve bacağını kullanabiliyor. 

Sema Nur Güler ise 28 yaşında bir hemşire. 2024’te geçirdiği trafik kazasında omuriliği yaralandığı için felç oldu. Bir daha yürüyemeyeceğini düşünürken doktoru, çalıştığı hastaneye yeni gelen bir terapiyi önerdi. O da ilk seansa tekerlekli sandalye ile gitti, şimdi ise walker’la yürüyor. WIRED Türkiye’ye tedavisinin iyi gittiğini ve tekrar yürümenin “Güzel bir his” olduğunu söylüyor.

Türkse ve Akyürek’in fiziksel fonksiyonlarını geri kazanmasını sağlayan ‘yeni terapi’, Japon Cyberdyne firmasının geliştirdiği ‘Hibrit Destekleyici Uzuv’ (HAL) adlı ekzoskeleton (dış iskelet). İnsan vücudunun dışına giyilen ve hareketi destekleyen robotik sistemler olan ekzoskeletonlar ya da daha genel bir ifadeyle robotik rehabilitasyon; son 10 yılda ‘hastayı yürüten makineler’ veya pasif egzersiz yaptıran cihazlardan yapay zeka, beyin bilgisayar arayüzleri (BCI) ve giyilebilir teknolojilerin (IoT) etkisiyle nörolojik ve kas-iskelet sistemi hastalıklarının tedavisinde heyecan verici bir alana dönüştü. 

Bu dönüşümün arkasında yalnızca teknolojik hız değil, demografik baskı da var. 

Türkiye İstatistik Kurumu verilerine göre, ülkemiz yaşlanıyor. Özellikle son beş yılda 65 yaş ve üzeri nüfusun sayısı arttı. 2020 yılında 7 milyon 953 bin 555 olan yaşlı birey sayısı son beş yılda yüzde 20,5 artarak 9 milyon 583 bin 59’a ulaştı. Ayrıca doğurganlık oranları düşerken ortalama yaşam süresi uzadı. ‘Demografik bir dönüşüm’ geçiren Türkiye, ‘genç ülke’ ünvanını kaybetmekle karşı karşıya. 

Birleşmiş Milletler Nüfus Fonu’nun (UNFPA) ‘2024 Dünya Nüfusunun Durumu Raporu’na göre küresel nüfus 8 milyarı geçerken yaşlanma eğilimi dikkat çekiyor. 65 yaş üzeri kişilerin oranı 1974 yılında yüzde 5,5’ken 2024’te neredeyse iki katına çıkarak yüzde 10,3’e yükseldi. Raporda 2074 yılında bu sayının ikiye katlanarak yüzde 20,7’ye yükseleceği, 80 yaş ve üzeri kişi sayısının üç kattan fazla artacağı belirtiliyor. 

İşin bir de engellilik kısmı var. Kaza ve travmaların yanı sıra felç ve ALS gibi hastalıklar nedeniyle hareket engeli olan, refakate ihtiyaç duyan insanlar da bulunuyor. Dünya Sağlık Örgütü (DSÖ) verileri, dünyada her yıl 15 milyonun üzerinde yeni felç vakası görüldüğünü; 15-20 milyon kişinin omurilik rahatsızlıklarıyla yaşadığını ortaya koyuyor. Türkiye Omurilik Felçlileri Derneği, omurilik felciyle yaşayan yaklaşık 150-160 bin birey olduğunu belirtiyor. Kurum, bu bireylerin yüzde 90’ının yaşamlarını tekerlekli sandalyeye ve bir başkasına bağımlı olarak sürdürdüğünü aktarıyor. Parkinson, Alzheimer gibi rahatsızlıkları da kattığınızda, DSÖ dünya genelinde yaklaşık 2,4 milyar insanın rehabilitasyon gerektiren bir sağlık sorunu yaşadığını tahmin ediyor. Tıp dergisi The Lancet Neurology tarafından 2021’de yayınlanan bir çalışmada ise dünya genelinde 3 milyardan fazla kişinin sinir sistemi hastalıklarıyla yaşadığı bilgisine yer veriliyor. 

Dünya Fizyoterapi Konfederasyonu’nun 2024 Yıllık İncelemesine göre, özellikle yaşlanan nüfusta rehabilitasyona yönelik büyüyen bir talep var. Rehabilitasyon artık sadece bir seçenek değil, evrensel sağlık kapsamı ve birinci basamak sağlık hizmetlerinin temel bir parçası. Peki bu durum beraberinde fizyoterapist açığını da getirebilir mi? DSÖ’nün 10 yıl önce başlattığı ‘Rehabilitasyon 2030’ girişimi tam da bu noktada öne çıkıyor çünkü örgüt, bazı düşük ve orta gelirli ülkelerde, insanların yüzde 50’sinden fazlasının ihtiyaç duydukları rehabilitasyon hizmetlerini alamadığını vurguluyor. Sürdürülebilir bir rehabilitasyon iş gücü oluşturulması için küresel eylem gerektiğini belirtiyor. 

Robotik rehabilitasyon pazarı da tam bu nedenle rüzgarı arkasına aldı. ABD, Medicare 2024’te kişisel ekzoskeletonları ortez kapsamına aldı, böylece mevcut harcamanın yüzde 80’i sigorta güvencesine dahil oldu. Ev kullanımının önündeki en büyük engellerden birini ortadan kaldıran bu kararın gerekçesi ise ev rehabilitasyonunun Medicare harcamalarını vaka başına 17 bin dolar azaltması. Amerikan Gıda ve İlaç Dairesi (FDA) de farklı nörolojik ve omurilik rahatsızlıklarının tedavisi için 11 farklı ekzoskeletonun kullanımına izin vermiş durumda ve bu cihazların endikasyonlarının kapsamını da genişletmeye devam ediyor. 

Türkiye’de robotik rehabilitasyonun geçmişi yaklaşık 15-20 yıl öncesine, 2000’li yılların ortalarına dayanıyor. Ancak teknolojinin yaygınlaşması 2010’lu yılları buluyor. ‘Lokomat’ gibi ilk robotik yürüme cihazlarının piyasaya çıkışıyla birlikte, Türkiye’deki üniversite hastaneleri ve bazı özel klinikler bu teknolojiyi ihraç etti. 2010’da ODTÜ Teknokent bünyesinde kurulan BAMA Teknoloji, Türkiye’nin ilk yerli robotik rehabilitasyon sistemi olan RoboGait’i geliştirdi. Böylece dünya çapında bu alanda üretim yapan ilk 4 üreticiden biri haline geldi.

Türkiye’nin ilk kapsamlı özel Robotik Rehabilitasyon Merkezi ‘Romatem’, Mayıs 2012’de İstanbul’da açıldı. Yürüme robotlarının yanı sıra kol ve parmak robotlarını da içeren bir tesis oldu. 2015’ten itibaren büyük sağlık gruplarının yanı sıra kamu hastanelerinde robotik terapiler tedavilerin önemli bir parçası haline geldi. 

Robotik rehabilitasyon uygulamaları maliyetleri, ‘belirli şartlar altında’ Sosyal Güvenlik Kurumu kapsamında devlet tarafından karşılanıyor. Bunlar; sağlık kurulu raporu (tedavinin gerekli olduğuna dair), bazı hastalıklar (felç, omurilik yaralanmaları, serebral palsi, Multipl Skleroz ve Parkinson), bir yıl içerisinde belirli seans sayısı. Tedavinizi özel hastane ve kliniklerde yaptırmak istediğinizde tüm ödemeleri karşılamanız gerekiyor.

20 yıl önce ortaya çıkan ekzoskeletonların ilk temsilcileri İsviçreli Hocomo’nun üretimi Lokomat ve Güney Koreli P&S Robotics üretimi Walkbot. Daha sonra bunları İsrail merkezli Lifeward’ın geliştirdiği ReWalk; Güney Koreli WIRobotics’in WIM’i, Vanderbilt üretimi Indego ile Ekso Bionics’in EksoNR Plus’ı takip etti.

Ekzoskeleton teknolojisindeki asıl kırılma Türkse ve Akyürek’in iyileşmelerine katkı sağlayan Japonya merkezli Cyberdyne’ın HAL’i ile oldu. Açılımı ‘Hybrid Assistive Limb’ (Hibrit Destekli Uzuv) olan HAL, Dr. Yoshiyuki Sankai’nin Türkçeye ‘İnsan Siber Fiziksel Alanı’ olarak çevrilebilecek ‘Human Cyber Physical Space’ (HCPS) yaklaşımına dayanıyor.

Sankai’nin ‘sibernik’ dediği bu yaklaşım insan, makine ve bilgi sistemlerinin biyolojik seviyede entegre edilmesini amaçlıyor. Biyoloji, biyomedikal, yapay zeka ve robotik bilişim alanlarını birleştiren bir akademik disiplin olarak tanımlanıyor. WIRED Türkiye’ye konuşan Dr. Sankai, “Geleneksel robotik sistemler genelde bir kumanda ile yönetiliyor veya üzerindeki basınç sensörleri ile hareket etmeyi mümkün kılıyor. Kişinin gösterdiği fiziksel baskıyı destekliyor. Bir makine gibi hareket ediyor ve tek yönlü çalışıyor. HAL ise insan beyni ve robotik cihazın ‘bütün’ çalışmasını sağlayan bir haberleşme sistemi” diyor. 

Tsukuba Üniversitesi tarafından geliştirilen HAL’in, “Deriden algılanan zayıf biyoelektrik sinyalleri okuyarak hastanın kendi nöral komutlarını harekete çeviren giyilebilir bir dış iskelet” olduğunu belirten Dr. Sankai, çalışma prensibini şöyle açıklıyor: “Hasta, cihazı yine bir dış kıyafet gibi üzerine geçiriyor; ayak, diz ve belden kemerlerle bağlanıyor. Aynı anda uzmanlar, beyin sinyallerini almak için bacak ve kollardaki bazı noktalara (sinirlerin kaslarla birleştiği yerlere) sensör yamalar yapıştırıyor. Ayrıca yamalar ince kablolarla HAL’in üzerindeki ana işlemciye bağlanıyor.” Sankai’nin anlattığına göre, kişi hareket etmeyi düşündüğünde, elektrik sinyali deriye bir akım yolluyor ve sensörler bu akımı yakalayıp HAL’e aktarıyor. HAL veriyi işliyor, hastanın üzerindeki kemere gönderiyor. Kısaca HAL kişinin hareket etme niyetine dair sinyalleri algılıyor. Milisaniyeler içinde beyinden gelen elektrik sinyalini henüz kaslar kasılmadan yakalıyor, yani kişi ‘eylemi düşündüğü anda’ harekete geçiyor.

Bu yaklaşım, ‘nöroplastisite’ye de olanak sağlıyor. Nöroplastisite, beynin kendi kendini tamir etme yeteneğine deniyor. Mesela bir kaza geçirip, felç kaldığınızda beyin artık ‘yürü’ emri vermiyor. Ancak nöroplastisite sayesinde beyin, hareket yolu kapansa da pes etmiyor. Yan yolları kullanmak için çareler arıyor. Bu noktada HAL, kişinin hareket etmesini sağlarken beyne ‘yürüyebiliyorsun’ şeklinde geri bildirimler yolluyor. Böylece beyin yan yolları bulmak ve kullanmak için yeni bağlantılar kuruyor. 

HAL bugün hem yaklaşım hem de getirdiği teknolojik yenilikler açısından ekzoskeleton teknolojisinin en uç noktasını temsil ediyor. Ama teknoloji hızla gelişiyor ve ekzoskeletonların sadece rehabilitasyon değil, yüksek kas gücü gerektiren işlerde, askeriyede ya da arama-kurtarma gibi alanlarda da gayet kullanılabilir olduğu (HAL, 2018’de Japonya’da meydana gelen sel felaketinde destek faaliyetlerinde kullanıldı) fikri hızla genel kabule giriyor. Dünyada yeni teknolojilerin görücüye çıktığı ABD, Las Vegas’taki CES 2025, en fazla ekzoskeletonun sergilendiği fuar olmuştu ve fuardaki tüm ödüllerin yüzde 1’ini kazanarak dikkat çekmişti. CES 2026 ise tam bir gövde gösterisi oldu.

Farklı analizlerde ekzoskeletonların yaygınlaşmasının önündeki en büyük engelin yüksek fiyatları (100 bin dolar ve üstü) olduğu görüşüne yer veriliyor. Fuarda sergilenen Çinli üreticilere ait ekzoskeletonların fiyatları ise neredeyse tüketici elektroniği seviyesine (700-2 bin dolar) kadar indi. 

Yine de bu cihazlar, rehabilitasyona ihtiyaç duyan hastalara hitap edecek olgunlukta değil ama fiyatlardaki düşüş, yeni teknolojiler ve Çinli üreticilerin oyuna dahil olması erişilebilirlik ve hastaların ‘ayağa kalkma’ umutlarını besliyor. Ama nihayetinde bu alanda her şeyi güzelleştirecek olan teknoloji. Farklı araştırma kuruluşlarının raporlarında (Grandview Research, Towards Healthcare) beyin sinyallerini doğrudan bilgisayar komutlarına dönüştüren ve düşünce gücüyle harici cihazları kontrol etmeyi sağlayan beyin bilgisayar arayüzleri (BCI) teknolojisinin bir sonraki devrim olacağı öngörülüyor. Ayrıca yeni nesil ekzoskeletonların hastaya sabit bir güç uygulamak yerine yapay zekanın hastanın o anki performansını saniyelik olarak analiz ederek desteği artırması veya azaltması sağlanmaya çalışılıyor. Böylece nöroplastisite yani beynin yeniden öğrenme sürecini hızlandırması hedefleniyor. 

Ekzoskeletonlarla ilgili en büyük eleştirilerden biri, kısa bir terapinin bile hastada büyük yorgunluk yaratması. Yeni robotik sistemler bunu ortadan kaldırmaya çalışıyor. Mevcut ağır, metalik dış iskeletlerin (bu nedenle sadece hastanelerde kullanılabilen) yerine kumaş ve esnek malzemelerden yapılan, hava basıncı veya akıllı tellerle çalışan hafif cihazlar geliyor. 1,8 kiloya kadar inenler var ki, beklenti günlük kıyafetlerin altına bile giyilebilecek hale gelmesi yönünde.

Yazılımlar ve algoritmalar da basitleştirilmeye çalışılıyor. Mevcut ekzoskeletonların çoğu tek bir aktivite için tasarlanmış durumda. Örneğin yürüyüş için ayarlanan sistem merdiven çıkmada yetersiz kalabiliyor.  

Diğer heyecan verici teknolojik gelişme alanı ise taşınabilir çözümlerin artması. Mevcut sistemler hastanelerle sınırlı ve hastaya evde bakım imkanı sunan çözümlere ihtiyaç var.  

Dr. Yoshiyuki Sankai, HCPS teknolojisiyle dünyanın her yerindeki kullanıcılardan gelen anonim verileri, sistemini daha akıllı hale getirmek için topluyor. Yani küresel bir rehabilitasyon zekası oluşturuyor. Bu entegre verilerin her bireyin arkasında bir dijital ikiz bırakmasına imkan tanıyacağını belirtiyor; siber alanda insanın tüm özelliklerinin yüklenebileceği bir yapıdan bahsediyor: “Böylece gerçek dünyanın derinliğine ve benzerliğine ulaşmak mümkün olacak” diyor.  

Kuşkusuz gelecek çok uzak değil. 20 yıllık medikal ekzoskeleton teknolojisi, hacimli rehabilitasyon laboratuvar ekipmanlarından yapay zeka destekli, hafif ve ‘ikinci deri’ olarak tanımlanan sistemlere doğru kritik bir eşiğin arifesinde duruyor. Bu da rehabilitasyona ihtiyaç duyan ve giderek yaşlanan bir dünya için güzel bir haber.