Akademik Veri Yönetim Sistemi
SÜMER B. (Yürütücü), SENNAROĞLU L., ERGÜN O., Koç İ. M., ONUR M. A., ZEYBEK N. D., et al.
TÜBİTAK Projesi, 2022 - 2025
Koklear implant sensörinöral (iç tüy hücreleri fonksiyon bozukluğuna bağlı) işitme sorununu gidermek için kullanılan bir medikal cihazdır. Koklear implantın imalatı en zor, pahalı ve zaman alan bileşeni elektrot demetidir. Elektrot demeti implant yatağından çıktıktan sonra fasiyel reses aracılığıyla orta kulağa ulaşmakta ve yuvarlak pencereden kokleaya girmektedir. Elektrot demetindeki her bir iletken bir adet elektrot yüzeyi ile sonlanmaktadır ve bu yapı vasıtası ile işitsel sinirin uyarılması ile işitme sağlanabilmektedir.
Koklear implantlar, uluslararası pazarda sadece 4 firma tarafından imal edilip satılmaktadır. Ülkemizde de yılda binlerce kullanılan bu implantların ucuz olarak imal edilmesinde en büyük engel elektrot demetinin yoğun emek ve hassasiyet gerektiren pahalı üretim sürecidir. Kontrollü koşullara sahip bir tesiste uzman bir işçinin el becerisi ile 20-30 µm çapında elektriksel iletken tellerin mikroskop altında uyarıcı elektrotlara tek tek elle lehimlendiği ve etrafına silikon bir taşıyıcının mikro-enjeksiyon ile kaplandığı üretim sürecinde yüksek kalite standartlarına ulaşabilmek için çok sayıda kalite kontrol basamağı ve test de gerekmektedir. Dolayısı ile koklear implant cihazının birim maliyeti oldukça yükselmektedir.
Mikrofabrikasyon ve esnek elektronik yöntemlerinin son yıllarda artan bir biçimde gelişimi ve çeşitlenmesi ile birlikte üzerinde elektrot demetini barındıran esnek ince film imalatlarının yapılabilirliği artmıştır. Bu çalışmada konvansiyonel elektrot demetine göre birçok üstünlükleri olan esnek ince film koklear implant elektrot demetinin yapılmasına yönelik araştırma faaliyetleri gerçekleştirilecektir.
Proje kapsamında ince film koklear elektrot demetinin tasarımı, imalatı ve deneysel doğrulaması yapılacaktır. Tasarım iş faaliyetinde konvansiyonel elektrot demetlerinin özellikleri ortaya konulacaktır ve tasarım parametreleri ince film elektrotun gereksinimleri doğrultundan çıkarılacaktır. Daha sonra yapısal şekil eniyileme problemi tanımlanması ve eniyileme modeli oluşturularak farklı geometri ve boyutsal analizler yapılacaktır. İnce film elektrot demetinin basit mesnetli kirişlerin büyük deformasyon teorisinden yararlanılarak modellemesi sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak yapılacaktır. Bu yapının biyotriboloji yönünden incelenmesi sürekli temas mekaniği modelleri ve yapışma içeren sürtünme teorileri kullanılarak yapılacaktır. Elektrot demetinin imalatı litografi ve yumuşak kalıplama yöntemleri kullanılarak yapılacaktır. Elektrot demetinin deformasyonu, sertliği ve biyotriboloji (yapışma ve sürtünme) değerlerinin belirlenmesi uygulamaya özel deney düzenekleri ile sağlanacaktır. İnce film elektrot demetinin biyouyumluluğu in vitro sitotoksisite çalışması ile belirlenecektir. İnce film koklear elektrot demetinin işlevselliğinin tespiti için invitro elektrofizyolojik testler gerçekleştirilecektir. Doğrulama ve performans ölçümü çalışmalarında ise ince film elektrot demeti taze donmuş kadavranın kokleasına yerleştirilerek implantasyon/eksplantasyon deneyleri gerçekleştirilecektir.
Proje kapsamında farklı disiplinlerden (makine mühendisliği, biyoloji, kulak burun boğaz hastalıkları ve histoloji embriyoloji) beş adet araştırmacı, bir danışman ile 3 bursiyer görev alacaktır. Proje kapsamında üzerinde desenlenmiş elektrod bulunan ince film imalatının yapılması için gereken cihazların tümü Ankara’da bulunan UNAM (Bilkent) temiz odalarında bulunmaktadır. Yumuşak kalıplamada kullanılacak SLA 3B yazıcı ve CNC gibi hassas döküm imalatı ile ilgili teçhizatlar laboratuvarlarımızda bulunmaktadır. Projede bulunan teorik ve deneysel çalışmaların tümü öğretim üyelerinin laboratuvarlarında gerçekleştirilecektir.
Bu proje kapsamında geliştirilecek olan yöntemle koklear elektrot demetlerinin imalat maliyetlerinin ucuzlaması ve kalite standartizasyonu sağlanacaktır. Bu sayede koklear implantın satış fiyatının azalması ve günümüzde kullanması gerekirken yüksek maliyetlerin baskısı nedeniyle koklear implanta ulaşamayan hastaların kullanabilmesi sağlanacaktır. Dolayısıyla bu çalışmanın halen kullanılmakta olan konvansiyonel benzerlerinden ileri teknolojiye sahip ve özgün bir “yerli koklear implant cihazı geliştirilmesi” projesi için olmazsa olmaz bir adım olacağı açıktır.