Fonksiyonel elektriksel stimülasyon
Tarihçe

FES’in kökeni, kasların elektrikle uyarılabileceğine dair ilk bilimsel keşiflere dayanır. 18. yüzyılda Luigi Galvani, kurbağa bacakları üzerinde yaptığı deneylerle elektrik akımının kas kasılmalarını tetiklediğini gözlemledi ve bu fenomeni “biyoelektrisite” olarak tanımladı. Ardından Alessandro Volta, Galvani’nin teorilerini sorguladı ve elektrik akımının dışsal bir kaynaktan sağlanabileceğini göstererek Volta Pili’ni geliştirdi. Bu keşif, elektrik akımının kontrollü bir şekilde üretilmesini mümkün kıldı ve gelecekteki elektriksel stimülasyon çalışmalarına temel oluşturdu.
19. yüzyılda Guillaume Duchenne de Boulogne, yüzey elektrotları kullanarak kas stimülasyonu üzerine çalışmalar yaptı. Duchenne, kasların elektrik akımına verdiği yanıtları inceleyerek nöromüsküler hastalıkların teşhisinde elektriksel stimülasyonun kullanılabileceğini gösterdi. Aynı dönemde, diğer bilim insanları da felçli hastalarda elektrik akımı ile kas fonksiyonlarını geri kazandırma olasılığını araştırmaya başladı. 20. yüzyılın başlarında, Vladimir Pravdich-Neminsky beyin ve kas aktivitesini ölçen ilk elektroensefalogram (EEG) kayıtlarını alarak nöroelektrik çalışmalarına katkıda bulundu. Fonksiyonel elektriksel stimülasyonun modern kullanımına yönelik sistematik çalışmalar 1960’lı yıllarda başladı. Vladimir Liberson, felçli hastalarda ayak bileği düşüklüğünü (foot drop) düzeltmek için FES kullanımını araştırdı. Liberson’un geliştirdiği ilk fonksiyonel FES cihazı, hastanın yürüyüş sırasında peroneal sinirine elektriksel uyarım uygulayarak ayak dorsifleksiyonunu sağladı. Bu çalışma, FES’in felçli bireylerde yürüme rehabilitasyonunda kullanılabileceğini gösteren ilk önemli kanıt oldu.
1970’ler ve 1980’lerde, omurilik yaralanmaları, inme ve kas-iskelet sistemi hastalıkları için FES uygulamalarına yönelik araştırmalar hız kazandı. National Institutes of Health (NIH) ve diğer kurumlar, alt ekstremite yürüme sistemleri, el kavrama fonksiyonları ve dengeyi destekleyen FES cihazları geliştirmek için finansman sağladı. 1980’lerde NeuroControl Corporation, felçli bireyler için ilk ticari FES cihazlarını piyasaya sürdü. Bu cihazlar, kas kasılmalarını tetiklemek ve hastaların günlük yaşam aktivitelerini bağımsız şekilde gerçekleştirmelerine yardımcı olmak amacıyla kullanıldı.
1990’lardan itibaren, mikroişlemciler ve taşınabilir batarya teknolojilerinin gelişmesiyle kablosuz ve programlanabilir FES sistemleri geliştirildi. Bu sayede, hastalar günlük hayatlarında daha rahat kullanabilecekleri giyilebilir FES cihazlarına erişmeye başladı. Beyin-makine arayüzleri (BMI) ve nöromodülasyon teknikleri ile birleşen FES sistemleri, nöroplastisiteyi artırarak hastaların motor fonksiyonlarını yeniden öğrenmelerine yardımcı olabilecek yeni bir rehabilitasyon yöntemi olarak kabul edildi.
Günümüzde FES, inme sonrası rehabilitasyon, omurilik yaralanmaları, multipl skleroz, Parkinson hastalığı, serebral palsi ve kas atrofisi gibi durumlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Teknolojik ilerlemeler sayesinde yapay zeka destekli FES sistemleri, bireysel kas aktivitesine gerçek zamanlı uyum sağlayarak daha verimli rehabilitasyon programları oluşturmayı mümkün kılmaktadır. FES’in gelişimi, nörolojik hastalıkların tedavisinde elektriksel stimülasyonun giderek daha etkin bir yöntem haline gelmesini sağlamıştır.