VETERİNER HEKİMLİĞİNDE 3D PRINTING YÖNTEMİ İLE EEG PROBLARININ ÜRETİMİ VE KULLANIMI

Öz

Elektroensefalografi (EEG) beyin hücrelerindeki aktivasyondan kaynaklı olarak membran potansiyellerindeki değişimleri (postsinaptik potansiyelleri) kaydederek beyin aktivitesini ölçen bir beyin görüntüleme tekniğidir. EEG, beşeri hekimlikte epileptik nöbetlerin tanısı ve sağaltım sürecinde prognozun belirlenmesi için yaygın olarak kullanılırken, veteriner hekimlikte de epileptik nöbetlerin yanı sıra sinirsel bozuklukların tanısı ve uyku düzeylerinin incelenmesinde etkili bir yöntem olarak önem kazanmıştır. Veteriner pratikte kullanılan elektrotların maliyet yüksekliği ve ulaşılabilirliği, hastada invaziv bir yöntem ile iğne problarla uygulama olduğundan asepsi ve antisepsi gibi sterilite koşulları ortaya çıkmaktadır. Cranium bölgesinde elektrotların yerleştirildiği alanların tıraş edilmesi, bu tıraş sırasında ve sonrasında epilepsili, ataksik hayvanların nörolojik problemlerinin artmasına, oluşan stres nedeniyle viral ve bakteriyel kaynaklı altta yatan hastalıkların ortaya çıkmasına ve kardiyolojik bozuklukların gelişmesi nedeniyle invaziv yöntem risklerinin ortaya çıkmasına neden olabilmektedir. EEG çekim işlemi veteriner pratikte sedasyon altında uygulanmaktadır. Bu işlem sedatif ilaçların kullanımı nedeniyle yaklaşık 12 saatlik bir açlık ve en az 6 saatlik bir susuzluk, ayrıca bu tarz ilaçların kullanımındaki yan etkiler önlenmeye çalışılmaktadır. Bu derlemede üç boyutlu yazdırma yöntemi sayesinde invaziv olmayan ve sadece kafa derisine tutunan üç boyutlu Polilaktik asit baskılı problar ile invaziv yolla uygulanan iğne probların karşılaştırılması, invaziv EEG problarının neden olduğu sekonder enfeksiyon risklerinin, anesteziye bağlı gelişen ölüm riskinin ve anestezi sonrası ortaya çıkabilen bakteriyel ve viral hastalıkların noninvaziv EEG probları ile karşılaştırılması sağlanacaktır. Bu yöntemin maliyet avantajı, hastaya özel ve pratik olarak üretilebilirliği, uygulama kolaylığı açısından da ele alındığında avantajlı bir yöntem olduğu düşünülmektedir. Polilaktikasit (PLA)’dan üretilecek olan biyopolimer problar sayesinde veteriner hekimliğinde EEG’nin ulaşılabilirliği ve kullanılabilirliği açısından daha yaygın bir hale gelmesi amaçlanmaktadır.

Anahtar Kelimeler

• Elektroensefalografi
• 3D Printing
• Epilepsi

Kaynakça

1. Aktitiz, İ., Aydın, K. & Topcu, A. (2020). Stereolitografi (SLA) Tekniği ile Basılan 3 Boyutlu Polimer Yapılarda İkincil Kürleme Süresinin Mekanik Özelliklere Etkisi. Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, 35(4), 949-958.
2. Bakıcı, C., Güvener, O. & Oto, Ç. (2021). 3D Printing modeling of the digital skeleton of the horse. Veteriner Hekimler Derneği Dergisi, 92(2), 152-158.
3. Bassett, L., Troncy, E., Pouliot, M., Paquette, D., Ascah, A. & Authier, S. (2014). Telemetry video-electroencephalography (EEG) in rats, dogs and non-human primates: methods in follow-up safety pharmacology seizure liability assessments. Journal of pharmacological and toxicological methods, 70(3), 230–240.
4. Başar, E., Karakas, S., Rahn, E. & Schürmann, M. (2000). The Relation between EEG and Evoked Potentials. In Time and the Brain. CRC Press, (pp. 336-361).
5. Bose, S., Traxel, K. D., Vu, A. A. & Bandyopadhyay, A. (2019). Clinical significance of three- dimensional printed biomaterials and biomedical devices. MRS Bulletin, 44(6), 494– 504.
6. Casson, A. J., Abdulaal, M., Dulabh, M., Kohli, S., Krachunov, S. & Trimble, E. (2018). Electroencephalogram. Seamless Healthcare Monitoring: Advancements in Wearable, Attachable, and İnvisible Devices, 45-81.
7. Chi, Y. M., Jung, T. P. & Cauwenberghs, G. (2010). Dry-contact and noncontact biopotential electrodes: methodological review. IEEE reviews in Biomedical Engineering, 3, 106–119.
8. Croft P. G. (1962). The EEG as an aid to diagnosis of nervous diseases in the dog and cat. Journal of Small Animal Practice, 3(4), 205-213.

9. Çelik İ., Karakoç F., Çakır M. C. & Duysak A. (2013). Hızlı prototipleme teknolojileri ve uygulama alanları. Journal of Science and Technology of Dumlupınar University, (031), 53- 70.
10. Çevik Ç., Kaya E., Turanoğlu B., Tarhan D., Bilgiç B., Ercan A. & Or E. Köpeklerde Elektroensefalografi ve Elektrookülografi. Dicle Üniversitesi Veteriner Fakültesi Dergisi, 16(1), 51-58.
11. Dorbandt D. M., Joslyn S. K. & Hamor R. E. (2017). Three-dimensional printing of orbital and peri-orbital masses in three dogs and its potential applications in veterinary ophthalmology. Veterinary Ophthalmology, 20(1), 58–64.
12. Elmas, B. S. (2021). Üç boyutlu (3D) yazıcıda üretilen polilaktik asit (pla) numunelerinin mekanik özelliklerinin incelenmesi (Master' s Thesis, Kocaeli Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü), 21-22.
13. Emre, Ş., Yolcu, M. B. & Celayir, S. (2015). Üç boyutlu yazıcılar ve çocuk cerrahisi. Çocuk Cerrahisi Dergisi, 29(3), 77-82.
14. Engineers Garage. 3D printing processes - Sheet lamination (Part 8/8). www.engineersgarage.com, (Erişim tarihi: 23 Kasım 2023).
15. Foster, M., Erb, P., Plank, B., West, H., Russenberger, J., et al. (2018). 3D-printed electrocardiogram electrodes for heart rate detection in canines. In 2018 IEEE Biomedical Circuits and Systems Conference (BioCAS) (pp. 1-4).
16. Galati, M. & Minetola, P. (2020). On the measure of the aesthetic quality of 3D printed plastic parts. International Journal on Interactive Design and Manufacturing (IJIDeM), 14(2), 381- 392.
17. Giannatsis, J. & Dedoussis, V. (2009). Additive fabrication technologies applied to medicine and health care: a review. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 40, 116-127.
18. Gross, B. C., Erkal, J. L., Lockwood, S. Y., Chen, C. & Spence, D. M. (2014). Evaluation of 3D printing and its potential impact on biotechnology and the chemical sciences. 86(7), 3240- 3253.
19. Gül, M. (2018). Biyomedikal mühendisliğinde kullanım amaçlı 3D yazıcı geliştirilmesi. International Journal of 3D Printing Technologies and Digital Industry, 2(3), 85-92.
20. Güntekin, B., Saatçi, E. & Yener, G. (2008). Decrease of evoked delta, theta and alpha coherences in Alzheimer patients during a visual oddball paradigm. Brain Research, 1235, 109-116.
21. Hull, C. W. (2015). The birth of 3D printing. Research-Technology Management, 58(6): 25-30. 3D Heals. 3D printed bronchoscopy simulator for medical and veterinary training. www.3dheals.com, (Erişim tarihi: 24 Kasım 2023).
22. Kalmanovich, G. (1996). " Curved-layer" laminated object manufacturing, Texas Schoolar Works University Of Texas Libraries, 32, 273-279.
23. Krachunov, S. & Casson, A. J. (2016). 3D printed dry EEG electrodes. Sensors, 16(10): 1635.
24. Metal 3D Printing Service, Additive Manufacturing Solution, Eplus3D. (Erişim tarihi: 23.11.2023).
25. Murariu, M., Dubois, P. (2016). PLA composites: From production to properties. Advanced Drug Delivery Reviews, 107, 17-46.
26. Open source tools for neuroscience. OpenBCI. http://openbci.com/ (Erişim tarihi: 25.09.2023). Pellegrino, F. C. & Sica, R. E. (2004). Canine electroencephalographic recording technique: findings in normal and epileptic dogs. Clinical Neurophysiology, 115(2), 477-487.
27. Razavykia, A., Brusa, E., Delprete, C. & Yavari, R. (2020). An overview of additive manufacturing technologies—a review to technical synthesis in numerical study of selective laser melting. Materials, 13(17), 3895.
28. Singh, R., Singh, S. & Mankotia, K. (2016). Development of ABS based wire as feedstock filament of FDM for industrial applications. Rapid Prototyping Journal, 22(2), 300- 310.
29. Türkdoğan, D. & AKyüz, G. (2003) Otonom sinir sistemi elektrofizyolojisi. Elektrodiagnoz. 1st ed. Ankara: Güneş Kitabevi, 437-64.
30. Tülay, E. E. (2009). Beyin elektriksel aktivitesinin ölçümü ve sinyal analizi, [Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Kültür Üniversitesi].İstanbul Kültür Üniversitesi Açık Erişim Sistemi. https://openaccess.iku.edu.tr/entities/publication/32426468-128c-4167-b878- de392792d117
31. Velcescu, A., Lindley, A., Cursio, C., Krachunov, S., Beach, C., Brown, C. A., & Casson, A. J. (2019). Flexible 3D-printed EEG electrodes. Sensors, 19(7), 1650.
32. Winterer, G., Enoch, M. A., White, K. V., Saylan, M., Coppola, R. & Goldman, D. (2003). EEG phenotype in alcoholism: increased coherence in the depressive subtype. Acta Psychiatrica Scandinavica, 108(1), 51-60.
33. Yener, G., Güntekin, B. & Başar, E. (2008). Event‐related delta oscillatory responses of Alzheimer patients. European Journal of Neurology, 15(6), 540-547.