GENEL BİLGİ::
NÖROSTİMÜLATÖRLER, NÖROIMPLANTLAR VE TULGAR BEYİN PİLLERİ
Tıbbi literatürde “nöral implant (neural implant)” olarak isimlendirilen “beyin pili“; cerrahi girişimle cilt altına yerleştirilerek, hastalık veya travma sonucunda deforme olup fonksiyonunu kısmen kaybetmiş sinirleri, insan nörofizyolojisine uygun yapay tedavi sinyalleriyle depolarize edip tekrar aktif hale getiren bir sistemdir [1-4].
Beyin pilleri ilk kez 1967 yılında ağrı kontrolü amacıyla kullanılmaya başlanmıştır [5]. Zira, yaygın dağılımlı ve/veya bilateral kronik ağrıların giderilmesinde deri yüzeyinden sinir uyarısı (TENS/ Transcutaneous Electrical Nerve Stimulation), çok sayıda elektrot gereksinimi ve artan deri empedansı nedenleriyle pratikliğini yitirmekte ve bu hastalarda omuriliğin epidural bölgesine implante edilen minik bir elektrot sistemi ile uygulama yapılması gerekmektedir [6]. Sonraki klinik uygulamalar, bu yöntemin sadece ağrı kontrolünde değil, dirençli epilepsi, kronik depresyon, alzheimer, solunum yetmezliği ve parkinson gibi diğer bazı ciddi hastalıkların tedavisinde de etkili olduğunu göstermiştir [7-11].
Halen, beyin pillerinin tamamı A.B.D.’de üretilmekte ve başta A.B.D. olmak üzere Kanada, Japonya ve Batı Avrupa ülkelerinde (İngiltere, Almanya, Fransa, İtalya, İspanya, Hollanda, Belçika, İsveç) yaygın olarak kullanılmaktadır. Ülkemizde ise, son birkaç yıldır İstanbul, Ankara ve İzmir’de nadiren uygulama yapılmakta, cihaz maliyetlerinin çok yüksek olması (10000-50000 USD) nedeniyle resmi kuruluşlar (SSK, Emekli Sandığı, Bağkur vb) haklı olarak hasta seçiminde çok seçici davranılmasını istediğinden uygulama yaygınlaşamamaktadır.
Amerikan beyin pilleri iki tekniğe dayanarak üretilmektedir: Radyo dalgaları ile iletişim ve tamamiyle implantasyon. Her iki teknikte de implante edilen kısımda elektronik devre elemanları bulunmakta, tam implantasyonda ayrıca cilt altına pil konulmaktadır [12].
Mevcut beyin pillerinin elektronik arızalar, sınırlı pil ömrü (2-5 yıl), programlama güçlükleri ve aşırı maliyet gibi sorunlarını çözmek üzere, yeni bir sistem geliştirildi: Tulgar Nöro-Implant [13-14]. Transdüksiyon tekniğine dayalı tulgar implant sisteminde, özel olarak dizayn edilmiş iki eleman bulunmaktadır; bunlardan pasif olanı cilt altına implante edilmekte ve yine cilt altında ilgili sinir dokuya yerleştirilen elektrotla irtibatlandırılmaktadır. Aktif eleman ise deri üzerinden içerdeki pasif elemanın üzerine yerleştirilerek harici stimülatörden yollanan tedavi sinyalleri elektroda iletilmektedir. Radyo dalgalarıyla iletişim ve tümüyle implantasyonda, vücut içine konulan minik elektronik devre elemanlarının arızası halinde ve pil ömrü dolduğunda, değiştirmek için ekstra ameliyat gerekmekte, bu ise ek maddi külfet yanında hasta ve doktor için zaman kaybına neden olabilmektedir. Yeni sistemde içeriye konulan kısımlarda hiçbir aktif devre elemanı ve pil yoktur; dolayısiyle, elektronik arıza riski sıfır olup ömür boyu kullanılabilir. Diğer taraftan sistem boyutça % 80 küçülmüş olup, özellikle çocuklarda cerrahi girişim kolaylığı sağlamaktadır. Hastaya sunuş maliyeti de önemli ölçüde (1/3 ila 1/5 oranında) ucuzladığından, modern tıbbın bu yöntemine gereksinim duyan hastalara yaygın olarak uygulanabilecektir. Böylece, mevcutlara göre çok daha ekonomik, kaliteli ve tıbbi yönden güvenli olan yeni beyin pilleri ile hastalarımızın ve ulusal ekonomimizin yüzü gülmektedir.
Tulgar beyin pilleri 7 aşamalı uzun dönem bilimsel proje çalışmasına dayanmaktadır: 1) Prototip geliştirilmesi, 2) Laboratuvar testleri, 3) Çevre güvenlik testleri, 4) Ön klinik testler (per-operatif ve post-operatif), 5) Canlı dokuya uyumlu klinik uygulama modeli geliştirilmesi, 6) Hayvan deneyleri (koyunlar üzerinde) [14], 7) İnsanda pilot implantasyon [15]. Avrupa Birliğince belirlenmiş EN 45502-1-2 and EN 60601-1-2-4 standartlarına göre elektromanyetik uyumluluk ve biyouyumluluk güvenlik testleri yapıldıktan sonra, tam kalite garanti belgeleri (CE, ISO 9001:2000, EN ISO 13485), 1014 nolu Notified Body olan Çek Cumhuriyeti’nde yerleşik EZU Enstitüsü’nden alınmıştır. Daha sonra tüm tulgar ürünleri, T.C. Sağlık Bakanlığı Tedavi Hizmetleri Genel Müdürlüğü Piyasa Denetleme Şube Müdürlüğü Tıbbi Cihaz Kayıt Sistemi’ne kaydedilerek ruhsatlandırılmıştır. Ayrıca, tüm Tulgar implantları uluslararası patent koruması altına alınmıştır (Ulusal patent: TR 2005 01692 B, Avrupa Patenti no: 1575665, Dünya Patenti PCT (Patent Cooperation Treaty) raporu no: PCT/TR 03/00092). Böylece, seri üretim için gerekli tüm yasal işlemler tamamlanmıştır. Türk Patent Enstitüsü 2006 Yılı Ulusal Patent Ödülleri Büyük Ödülü T.C. Başbakanı Sayın Recep Tayyip Erdoğan eliyle Nöroteknoloji Merkezi kurucusu ve sorumlusu Prof. Dr. Metin TULGAR’a verilmiştir.
KAYNAKLAR
1Tulgar M, “Fundamental scientific factors in electrical stimulation of the nervous system” Clinical Neurophysiology 12, 230-236 (1995).
2Tulgar M, McGlone F, Bowsher D, Miles JB, “Comparative effectiveness of different stimulation modes in relieving pain. Part I: A pilot study”, Pain 47, 151-155 (1991).
3Tulgar M, McGlone F, Bowsher D, Miles JB, “Comparative effectiveness of different stimulation modes in relieving pain. Part II: A double blind controlled long-term clinical trial”, Pain 47, 157-162 (1991).
4Tulgar M, “Advances in electrical nerve stimulation techniques to manage chronic pain: An overwiev”, Advances in Theraphy 9, 366-372 (1992).
5Shealy CN, Mortimer JT, Reswick J, “Electrical inhibition of pain by stimulation of the dorsal column: Preliminary preclinical reports”, Anesth Analg. 46, 489-491 (1967).
6Miles JB, “Electrical stimulation for the relief of pain”, Ann. R. Coll Surg England. 66, 108-112 (1984).
7Schachter SC, Saper CB. Vagus nerve stimulation. Epilepsia 1988;39:677-686.
8Stimmel, G. "Options for Treatment-resistant Depression," Psychiatric Times, July 2002; vol 19.
9Merrill CA, Jonsson MAG, Minthon L, Ejnell H, Silander HC, Blennow K, Karllsson M, Nordlund A, Rolstad S, Warkentin S, Ben-Menachem E, Sjögren MJ. Vagus nerve stimulation in patients with alzheimer’s disease: Additional follow-up results of a pilot study through 1 year. J Clin Psychiatry 67:8, 2006.
10Krieger LM, Krieger AJ. The intercostal to phrenic nerve transfer: an effective means of reanimating the diaphramme in patients with high cervical spine injury. Plastic and Reconstructive Surgery 2000;105:1255-1261.
11Iansek R, Rosenfeld JV, Huxham FE. Deep brain stimulation of the subthalamic nucleus in Parkinson's disease. MJA 2002;177:142-146.
12McGlone FP, Marsh D. Stimulators for treatment of pain, in Lipton S, et al (ed): Advances in Pain Research and Therapy. New York, Raven Press, 1990, pp. 79-82.
13Tulgar M, Soysal ÖM: Inductively coupled transmission of neuro-active signals: Analysis of Optimal Parameters. Medical Physics 30 (1): 79-87, 2003. Also included in: The Virtual Journal of Biological Physics Research January 1, 2003 (edited by Austin RH).
14Kalkan E, Arican M, Kalkan SS, Erayman I, Tulgar AO, Tulgar M: A new neuroimplantable device: The tulgar implant: Initial results of animal testing. Neuromodulation 2005; 8: 249-256.
15Tulgar M. Neurotechnological Developments. INS 8th World Congress & NANS 11th Annual Meeting 7-12
December 2007, Acapulco, Mexico.
