beyin pilleri

Beyin Pilleri




Beyin pilleri, başta parkinson hastalığı olmak üzere pek çok hareket bozukluğunun cerrahi tedavisinde yaygın olarak kullanılan oldukça karmaşık elektronik cihazlardır.

Bilindiği gibi bütün hareket bozukluklarının başlangıç tedavisi medikal tedavi ile yapılmaya çalışılmaktadır. Ancak artık ilaç tedavisine cevap vermeyen veya istem dışı hareketler gibi şiddetli ilaç yan tesirlerinin gözlendiği ileri evrelerdeki parkinson hastalarında, spazmotik tortikollis adı verilen boyun kasılmalarında, şiddetli vücut kasılmaları ile giden distoni hastalıklarında çoğu zaman tıbbi tedavi yararlı veya yeterli olmamaktadır. Bu gibi hastalarda alternatif tedavi olarak beyin cerrahisinin bir alt dalı olan fonksiyonel ve stereotaktik beyin cerrahisi girişimleri hastalara önemli yararlar sağlayabilmektedir.

Bu cerrahi girişimlerde amaç beyin içerisinde birkaç milimetre çaplı anatomik ve fizyolojik hedeflerin yerini doğru tespit edebilmek ve bu noktalardaki fizyolojik aktiviteyi etraflarındaki hayati önem taşıyan dokuları etkilemeden değiştirebilmektir. Bu değişiklik ya hedef bölgenin bir çeşit lazere benzeyen yöntem ile yakılması, bir başka deyişle destrüktif girişim, veya bu bölgenin bir çeşit elektrik akımı verilerek etkilenmesi, yani modülatif girişim ile sağlanabilmektedir.

Beyin pilleri nasıl çalışır?
Beyin pilleri, insan beyninin içerisine yerleştirilen ve ucunda polariteleri değiştirilebilir dört platinium-iridium karışımı kutbu bulunan bir elektrod, bu elektrodu esas pil cihazına bağlayan bir uzatma(extension) ve pilin kendi gövdesinden oluşan elektronik düzeneklerdir. Elektrod kısmı beyin içerisine yerleştirilmekte, bu elektrod uzantı yardımıyla cilt altından göğüs kafesinin üst kısmına yerleştirilen pile bağlanmaktadır. Pil, cihazı dışarıdan bilgisayar aracılığı ile telemetrik programlanabilen oldukça karmaşık bir elektronik modüldür. Bu cihaz programlanarak beyin içersindeki elektrodun ucundaki dört kutbun pozitif\negatif\nötr olarak değiştirilebilmesi ve pek çok değişik kombinasyonlar yaratılabilmesi sağlanmaktadır. Ayrıca verilen elektrik akımının şiddeti yani amplitüdü, frekansı yani saniyedeki verilen elektrik dalgası sayısı ve verilen akımın dalga genişliği ayarlanabilmekte, böylelikle beyinde etkilenen alanın yeri ve büyüklüğü değiştirilebilmektedir. Yukarıda tanımlanan özellikleri nedeni ile beyin pilleri insanlara takıldıklarında hareket bozukluklarının tedavisinde kontrol edilebilir, ayarlanabilir ve yan etkiler görüldüğü takdirde geri dönüşümü olan bir tedavi yöntemi olarak büyük kolaylıklar sağlamaktadır. 1970'li yılların sonunda tek bir kutbu olan ilk versiyonları ile başlanan beyin pilleri, 1902'li yılların başından itibaren yeni geliştirilen ve ucunda dört kutbu olan versiyonları ile giderek yaygın olarak kullanılmaya başlanmıştır.
VKV Amerikan Hastanesi'ndeki bu sistem, dünyanın sadece birkaç merkezinde mevcut bir sistemdir:
Hareket bozukluklarının tedavisinde hedef teşkil eden hücrelerin ve etraflarındaki hayati oluşumların yerlerinin hata payı olmadan bulunması büyük önem taşımaktadır. Son yıllarda geliştirilen mikroelektrod kayıt ve stimülasyon tekniği, insan beyninin içerisine ucu iki mikron kalınlığında bir elektrod yerleştirilmesi ve bu elektrodun bilgisayar aracılığı ile ilerletilmesi ve oldukça karmaşık ve pahalı elektronik cihazlara bağlanması sureti ile beyindeki tek bir hücrenin elektriksel aktivitesinin algılanıp dinlenmesini veya bu bölgeye çok düşük elektrik akımı vererek uyanık ameliyat edilen hastaların bu uyarıya verdikleri cevabın incelenmesi sureti ile beynin fizyolojik haritasını çıkartılmasını sağlayan bir yöntemdir. Bu yöntem sayesinde bulundukları yerler hastadan hastaya en az iki-üç milimetre farklılık gösteren hedef hücrelerin yerleri 100 mikrondan daha az bir hata payı ile bulunabilmektedir. Dünyada sadece birkaç merkezde bulunan bu yöntem kullanılarak VKV Amerikan Hastanesi'nde Mart 1997 başından beri 285 operasyon başarı ile gerçekleştirilmiştir. Bu yöntem on hastaya toplam 14 beyin pili takılmıştır. Kullanılan mikroelektrod kayıt ve stimülasyon tekniği sayesimde hastalarda son derece başarılı sonuçlar elde edilmiş olup hiçbir komplikasyon ve yan etki gözlenmemiştir. Beyin pilleri genellikle yan etkilerin görülme risklerinin fazla olduğu iki taraflı cerrahi girişimlerde ikinci operasyonun etkilerinin kontrol edilebilir olması amacı ile uygulanmaktadırlar. Tek taraflı cerrahi girişimlerde lezyon yapma(yakma) işlemi oldukça başarılı sonuçlar verdiğinden ve daha ucuz olduğundan genellikle tercih sebebidir. Ancak son yıllarda beyinin subtalamik nukleus adı verilen bölgesine iki taraflı beyin pili yerleştirme operasyonunun ileri evrelerde parkinson hastalarında son derece çarpıcı iyileşme sağladığı, hastaların hemen hemen ilaç bile almaya ihtiyaç duymayacak kadar iyileşebildikleri gözlenmiştir. Bu tedavideki zorluk bahsedilen bölgenin çok küçük olması ve yerin doğru tespit edilmesinin çok güç olmasıdır. Ancak mikroelektrod kayıt ve stimülasyon tekniği kullanılarak bu bölgelerin hatasız tesbiti mümkün olmaktadır. Ekonomik güçlükler nedeni ile Türkiye'de bugüne dek mikroelektrod kayıt ve stimülasyon tekniği kullanılarak iki hastaya iki taraflı beyin pili takılmıştır ve bu hastalarda inanılması güç bir klinik iyileşme gözlenmiştir. Benzeri şekilde farklı hedeflere piller yerleştirilerek el titremelerinin, şiddetli boyun kasılmalarının ve boyun eğriliklerinin, kontrol edilemeyen ağrıların da bu yöntemle tedavisi mümkündür.