Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2017
Öğrenci: MAHMUT EMİN ÇELİK
Danışman: İRFAN KARAGÖZ
Özet:Elektronik görsel protezlerin bir çeşidi olan epiretinal implant sistemleri, retina üzerine yerleştirilen elektrotlardan verilen elektriksel darbeler ile retina gangliyon hücrelerinin uyartılması sonucu tamamen görme engelli kişilerde ışık algısının tekrar kazandırılmasını sağlayan yüksek teknoloji ürünü sistemlerdir. Görsel protez sistemlerinde yüksek uzaysal-zamansal çözünürlüğün elde edilebilmesi için gereken elektrot sayısının artırılması konusunda çeşitli biyolojik ve teknik sorunlarla karşılaşılmaktadır. Retina dokusunun elektriksel uyartım tepkisini en iyi şekilde anlamak, analiz etmek ve hatta tahmin etmek bir sistemdeki performansın geliştirilmesi için kritik önem taşımaktadır. Bu kapsamda, retinanın elektriksel uyartıma verdiği tepkiyi aksiyon potansiyeli oluşumu açısından incelemek için farklı elektriksel dalga formları kullanılarak sinirsel aktivite analiz edilmiştir. Tavşan retinası kullanılarak gerçekleştirilen in-vitro deneyler neticesinde bifazik dalga formlarının daha düşük uyartım eşiği sağladığı, aynı zamanda aksiyon potansiyeli oluşumu açısından daha uygun olduğu görülmüştür. Ayrıca, sağlıklı bir gözdeki uyartım örüntülerini taklit ederek daha hassas sonuçlar elde edebilmek ve görsel algının geliştirilmesini sağlayacak uyartım örüntülerinin tasarlanabilmesi için izole edilen aksiyon potansiyelleri temporal olarak analiz edilmiş ve kısa darbe genişliğine sahip bifazik dalga formlarının daha keskin sonuçlar verdiği görülmüştür. Elektrot etkileşimini azaltmak suretiyle görsel çözünürlüğünün artırılması, aynı zamanda uyartım için gerekli güç tüketiminin ve uyartım sonucu dokuda oluşan sıcaklığın azaltılması amacıyla Sonlu Elemanlar Yöntemi kullanılarak retinanın elektriksel uyartımında Merkez-Ağırlıklı Zaman Kaymalı Uyartım Stratejisi önerilmiştir. Önerilen stratejinin performansı konvansiyonel elektrot dizilimi ve uyartım yöntemiyle karşılaştırılmış, daha lokalize uyartım sağlanarak ayırt edilebilir elektrik alan ve akım yoğunluğu dağılımları elde edilmiştir. Konvansiyonel yöntemle uyartım akım eşiği 10 μA seviyesinde iken önerilen stratejide bu değer 0.5-2 μA aralığında elde edilmiştir. Ayrıca, konvansiyonel yöntemle uyartım için harcanan güç 4.19 mW/mm3 ve dokudaki sıcaklık artışı 1.38°C iken sunulan yöntemle bu değerler sırayla 0.239 mW/mm3, 0.4°C olarak bulunmuştur. Önerilen stratejinin yüksek çözünürlüklü retina implant sisteminin geliştirilmesine, çözünürlük, güç tüketimi ve dokudaki sıcaklık artışının sınırlanması açısından önemli katkı sağlayacağı sonucuna varılmıştır.