Termoelektrik Kriyo İğne

Year 2024, Volume: 12 Issue: 3, 440 - 450, 30.09.2024

Raşit Ahıska , Günay Ömer , Nurcan Bingöler

https://doi.org/10.29109/gujsc.1448682

Abstract

Hücrelerin ve sinirlerin hipotermisine kriyo tedavisi denir. Kriyo uygulamaları, aşırı soğuğun canlıların biyolojik yapıları üzerindeki etkilerinden yararlanılarak geliştirilmiş teşhis ve tedavi yöntemleridir. Günümüzde aşırı soğuğun biyolojik sistemler üzerindeki iki farklı etkisi kullanılarak tanı ve tedavi amaçlı üç farklı kriyo uygulama yöntemi geliştirilmiş ve ortopedi, göğüs hastalıkları, dermatoloji, üroloji ve karaciğer metastaz cerrahisinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Buda dünyada hipotermi ve kriyo cihazların ve medikal soğutma sanayisinin gelişmesiyle mümkün olmuştur. Mevcut ve çok pahalı olan kriyo ürünlerinin tümü çevreyi kirleten ve bir çoğu yasaklanan gazlarla soğutma yakmaktadır. Bu medikal soğutma sanayinin ve biliminin çok büyük sorunu oluşturmamaktadır. Aynı zamanda bu bütün insanlığın sorunu olmaktadır. Bu temel sorunları çözmek için bir çok çalışmalar yapılmaktadır. Burada tek kesin ve kalıcı çözüm çevre dostu, enerji ve su tasarruflu, ucuz ve pratik teknoloji ve ürünlerin üretimini sağlayan termoelektrik teknolojiler ve ürünlerdir. Termoelektrik teknolojilerin, cihaz ve sistemlerin çözmesi gereken kendine has problemlerin başında ise bu cihazları oluşturan modüllerin seçilmesi ve parametrelerin araştırılması gelmektedir. Bu analda dünyada bir çok teorik ve deneysel çalışmalar yapılmaktadır. Burada bir termoelektrik modülün sadece parametrelerin ölçülmesi değil aynı zamanda bu parametrelerin ölçüm yöntemlerinin ve test cihazlarının araştırılması ve seçilmesi büyük öneme sahiptir. Çünkü klasik yöntemlerle çalışan test cihazları hassas olmayıp aşırı pahalı olmasıdır. Bu çalışmada bütün bu problemleri çözen ve Türkiye’de üretilen Türk patentli (Patent No:2020-22699, PCT/TR/2021/051301) yeni nesil termoelektrik kriyo iğne cihazın bütün termoelektrik parametreleri araştırıldı ve yeni bilimsel bulgular elde edildi. Bunun için yeni test yöntemleri ve teknolojileri kullanarak geliştirilen Termoelektrik Performans Analiz Sistemi (TEPAS) kullanıldı. TEPAS’la yapılan ölçümlerde cihazın parametreleri ΔTmax= 62,3oC, Imax = 6,23A, Vmax =19,22V, Emax = 3,52V, P= Imax Vmax = 120W olarak ölçülmüştür. Bu sonuçlar teorik sonuçlarıyla çok yakın olduğu görülmüştür.

Keywords

Termoelektrik, Kriyo inğe, TEPAS

Ethical Statement

Gerek yok

Supporting Institution

TES Ltd Şirketi

Project Number

Proje No: FYL/2023-8542

Thanks

Makale Gazi Üniversitesi BAP projesi kapsamında desteklenmiştir. Proje No: FYL/2023-8542

References

• [1] Yavuz, A.H. (2009). Bulanık Mantık Denetimli Termoelektrik Beyin Soğutucusu. (Doktora Tezi). Ulusal Tez Merkezi. (Tez No:245595)
• [2] Kwon, B. K., Mann, C., Sohnn, M. H., (2008). Hypothermia for spinal cord injury. The Spine Journal, 8(2), 859-874
• [3] Kiyatkin, E. A., Sharma H. S., (2009). Permeability of the blood-brain barrier depends on brain temperature. Journal Of Neuroscience, 10(1), 10-16
• [4] Arrica, M., Bissonette, B., (2007). Therapeutic hypothermia. Seminars in Cardiothoracic and Vascular Anesthesia, 11(1), 6-15
• [5] Inamasu, J., Ichikizaki, K., (2002). Mild hypothermia in neurogic emergency: an update. Annals of Emergency Medicine, 40(3), 220-230
• [6] Katz, L. M., Younga, A.S., Franka, J.E., Wanga, Y., Park, K., (2004). Regulated hypothermia reduces brain oxidative stress after hypoxic-ischemia. Brain Research, 1017(1), 85-91
• [7] Gal, R., Cundrle, I., Zimova, I., Smrcka, M., (2002). Mild hypothermia therapy for patients with severe brain injury. Clinical Neurology and Neurosurgery, 104, 318-321
• [8] Clifton, G.L., (2000). Hypothermia and severe brain injury. Journal of Neurosurgery, 93(4), 718-719
• [9] Clifton, G.L., Steven. A., Berry, J., Koch, S. M., (1992). Systemic hypothermia in treatment of brain injury. Journal of Neurotrom, 9(2), 487-495
• [10] Pekka, M., (1992). Changes in Human Intracerebral Temperature in Response to Different Methods of Brain Cooling. Neurosurgery, 31(4), 671-677
• [11] Ovul, I., Nadirzade, R.S., Oner, K., Nadirzade, S.M., (1997). A method for monitoring intracerebral temperature in neurosurgical patients. Technology-Surgical Approaches, 3(2), 354
• [12] Ovul, I., Nadirzade, R.S., Oner, K., Nadirzade, S.M., (1997). A new technique for brain hypothermia. Technology-Surgical Approaches, 3(3), 353
• [13] Ahıska, R., Güler, İ., Kaymaz, M., Yavuz, A.H., (2008). Control of a thermoelectric bain cooler by adaptive neuro-fuzzy inference system. Instrumentation Science and Technology, 36(3), 636-655
• [14] Ahıska, R., Güler, İ, Yavuz, A. H., Toprak, A., (2008). Neuro-Fuzzy Inference System For Control Of A Thermoelectric Brain Cooler. Journal of Thermoelectricity, 4(2), 64-70 [15] Yavuz, A. H., Ahiska, R., “Bulanık mantık kontrollü termoelektrik beyin soğutucusu”, ELECO’2006 5. Elektrik Elektronik ve Bilgisayar Mühendisliği Sempozyumu ve Fuarı, Bursa (2006).
• [16] Yavuz, A. H., Ahiska, R., “Modelling of a thermoelectric brain cooler by adaptive neuro-fuzzy inference system”, ELECO’2007 5th International Confrerence on Electrical and Electronics, Bursa (2007).
• [17] Steven, B., Michael, D., Darwin, G., Sandra, R., (2001). Rapid (0.5°C/min) minimally invasive induction of hypothermia using cold perfluorochemical lung lavage in dogs. Journal of Resuscitation, 50(3), 189–204
• [18] Zafer Aktaş, Kriyo Uygulamaları, Bölüm A-5b, 2014
• [19] Trescot, A. M., (2003). Cryoanalgesia in Interventional Pain Management. Pain Physician, 6, 345-360.
• [20] Ahıska R, Akıllı Termoelektrik Beyin Hipotermi Termoehipoterm ve Beyin Termografi Cihazı, TR Patent No: 2020-22699, 31.12(2020)
• [21] Ahıska R, TR Patent, Masaüstü Termoelektrik Buz Makinesi, 2014-14588, 02.12(2017)
• [22] Ahıska R, TR Patent, Akıllı Termoelektrik Buz Makinesi ve Su Soğutucu Cihazı, 2022-015244, 14.10(2022)
• [23] Ahıska R, TR Patent, Termoelektrik Araç Sıvı Soğutucusu, 2017-11700, 22.06(2020)
• [24] DİŞLİTAŞ, S. (2009) Bilgisayar Kontrollü Termoelektrik Performans Analiz Sistemi, (Doktora Tezi). Ulusal Tez Merkezi (Tez No: 287463)
• [25] Аhıska, R., (2004). A New Test Method And System For The Measurement Of Z-Parameter Of Standard Peltier Modules. Gazi Univ. Müh. Mim. Fak. Der., 19(2), 467-473
• [26] Аhıska, R., (2005). The Study of Thermoemf Effect on Exit Parameters of Thermoelectric Modules. International Conference “Fizika – 2005”, 7-9 June, Baku, Azerbaijan, 33(3): 144-148
• [27] Аhıska, R., “New Method for Investigation of Dynamic Parameters of Thermoelectric Modules”, Turkey J. Elec. Engin., TUBİTAK, 15(2): 51-65 (2007).
• [28] Аhıska, R., “New Method For Study Dynamic Exit Properties Of Thermoelectric Modules”, J. Fac. Eng. Arch. Gazi Univ., 22(3): 709-716 (2007).
• [29] Ahıska, R., Ahıska, G., Ahıska, K., (2009). Analysis of a new method for measurement of parameters of real thermoelectric module employed in medical cooler for renal hypothermia. Instrumentation Science and Technology, 37(1), 102-123
• [30] KAPIDERE, M. (2005). Mikrodenetleyici Kontrollü Termohipoterm Tıp Cihazı Tasarımı Ve Gerçekleştirilmesi. (Doktora Tezi) Ulusal Tez Merkezi. (Tez No:165926)