İntervertebral diskektomide noktasal plazma tabanlı cerrahi cihaz tasarımı
Spot plasma based surgical device for intervertebral discectomy
Yazar: DENİZ REÇBER
Danışman: PROF. DR. DİLEK ÇÖKELİLER SERDAROĞLU
Başkent Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Biyomedikal Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences ; Nöroşirürji = Neurosurgery
Dizin: Biyomedikal mühendisliği = Biomedical engineering ; Sinir cerrahisi = Neurosurgery ; Tıbbi cihazlar = Medical devices

Özet:
Tez çalışması, cerrahi operasyonlarda kullanılan mekanik sistemler ve elektrocerrahi sistemlerine alternatif olarak plazma tabanlı (plazma jet) cerrahi cihaz sisteminin tasarımı ve yapılandırmasını ve canlı dışı testler ile prototip sistemin performans testlerini kapsamaktadır. Bu tez çalışmasındaki amaç; plazma ile kontrollü bir şekilde doku
buharlaşmasını sağlamak ve çevre dokularda oluşabilecek hasarın minimuma indirgenmesini sağlayacak prototip bir cihaz oluşturmaktır. Tez çalışması aynı zamanda bursiyerliğini üstlendiğim 116E144 numaralı TÜBİTAK 1001 Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Projesi olan "Omurga Diskektomi Ameliyatları İçin Cerrahi Alet Tasarımı ve Gerçeklemesi" projesi sürecinde yapılan çalışmalar sebebiyle spesifik olarak omurga diskektomi operasyonlarında kullanılabilecek nitelikte bir prototip cihazı ele almaktadır. Sistem, elektronik tasarım olarak; yüksek voltaj güç kaynağı devresi ve pedal-tetik modülünü içeren devre tasarımlarını barındırmakta, mekanik tasarım olarak; prob düzeneği ve cihaz kutu düzeneğinin tasarımlarını bulundurmaktadır. Oluşturulan tasarımlar neticesinde uygun sistem entegrasyonunun tamamlanmasıyla birlikte cihaz çalışma parametreleri, elektriksel güvenlik testleri ve "tıbbi cihaz yönetmeliği" incelemesi ile cihazın sınıflandırılması araştırmaları gerçekleştirilmiştir. Tüm bu çalışmalar sonucu, cihazın canlı
dışı performansının belirlenebilmesi için standart bir referans sentetik polimer malzeme üretimi yapılarak deney tasarım matrislerine uygun şekilde cihaz canlı dışı testleri gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak, yapılandırılan prototip cihaz ile referans sentetik materyal üzerinde oluşturulan tahribatların "taramalı elektron mikroskobisi (SEM)" ile alan bilgisinin analizi ve "atomik kuvvet mikroskobisi (AFM)" ile tahribatın çevre dokuya etkilerinin
analizleri ortaya konulmuştur.

Abstract:
The thesis study covers the design and configuration of the plasma-based (plasma jet) surgical device system as an alternative to the mechanical systems and electrosurgical systems used in surgical operations, and the performance tests of the prototype system in vitro tests. The purpose of this thesis is; To provide a controlled tissue evaporation with plasma and to create a prototype device that will minimize the damage that may occur in the
surrounding tissues. The thesis study deals with a prototype device that can be specifically used in spine discectomy operations due to the studies carried out during the "Surgical Instrument Design and Implementation for Spine Discectomy Surgeries" project, which is the Scientific and Technological Research Project of TÜBİTAK 1001, numbered 116E144, of which I have undertaken the scholarship. The system as electronic design; includes high
voltage power supply circuit and pedal-trigger circuit, as mechanical design; contains designs of probe assembly and device case assembly. As a result of the designs created, with the completion of the appropriate system integration, device operating parameters, electrical safety tests and "medical device regulation" studies and classification of the device were carried out. As a result of all these studies, in order to determine the in vitro performance of
the device, a standard reference synthetic polymer material was produced and in-vitro tests were carried out in accordance with the experimental design matrices. As a result, the analysis of the area information of the destructions created on the reference synthetic material with the configured prototype device by "scanning electron microscopy (SEM)" and the analysis of the effects of the destruction on the surrounding tissue with the "atomic
force microscopy (AFM)" are presented.