Kornea sütur robotu tasarımı, analizi ve uygulaması

Cerrahi operasyonlarda Laparoskopik robotların kullanımı son yıllarda gün geçtikçe artmaktadır. Bu robotlar, özellikle hassas dokuların üzerindeki uygulamalarda, operatör cerrahların insiyatifini en aza indirgeyerek insan hatasından kaynaklı doku travmalarının önüne geçilmesinde ciddi bir avantaj sağlamaktadır. Kornea nakli ameliyatlarında; kornea dokusu zarar görmüş, görme yetisini kaybetmiş veya kaybetmekte olan hastaların korneaları, donörlerden alınan kornealarla değiştirilerek hastalara görmelerini geri kazandırmak amaçlanmaktadır. Bu ameliyatlar zorunlu olup; müdahalenin olmadığı ya da uygun donör korneanın bulunamadığı durumlarda, hastalar görme yeteneklerini tamamen kaybetmektedir. Operasyonun her basamağında olduğu gibi, donör korneanın hastanın gözüne dikilme basamağı da operasyonun başarısına büyük etki etmektedir. Tez konusunun amacı, kornea nakli operasyonlarında kritik öneme sahip olan sütur(dikiş) atma işlemini gerçekleştirebilecek robotik bir sistem geliştirmektir. Klasik çift kollu sitemler yerine, tek bir robotik kolla sütur atabilecek, yeni ve özgün bir tasarımın yapılması hedeflenmiştir. Keratoplasti adı verilen bu ameliyatlarda, donörden alınmış sağlıklı korneanın hastaya nakli sırasında standart bir tedavi yöntemi oluşturmak ve dikim başarısını arttırmak birincil hedefler arasında olmuştur. Vücuttaki diğer dikim operasyonları karşılaştırıldığında, kornea dikimi ciddi bir operasyon olup, oluşabilecek ufak hatalar ciddi görme bozukluklarına sebep olmaktadır. Hataların en aza indirilmesi ile gözde oluşabilecek yüksek derecelerde görme kusurlarının engellenmesi hedeflenmiştir. Gelişen teknoloji ile birlikte, geçmişte sütur atılmasının gerekli olduğu birçok ameliyat günümüzde; bıçaksız ve sütursuz bir şekilde gerçekleştirilebilirken; kornea nakli ameliyatlarında ise halen sütur tekniği kullanılmaktadır. Sütur işleminin bu denli önemli olduğu bu ameliyatlarda; doktorların kullanabileceği ve ameliyat sürecini standartlaştırabilecek mikro-robotik bir sisteme ihtiyaç duyulmaktadır. Donör kornea, yapısı itibari ile çok hassas bir dokudur. Bu nakil ameliyatı sırasında yapılan her müdahale; her bir süturun, bu dokuda travmatik bir etki yaratmasına sebep olmaktadır. Bu etkiler, ameliyatın başarı kıstaslarından en önemlisini oluşturmakta ve travmatik etkilerin en aza indirgendiği ameliyatlar, başarılı olarak değerlendirilmektedir. Operasyon esnasında; atılması gereken bir süturun uygunsuzluğundan dolayı tekrarlanması, bahsedilen travmatik etkiyi arttırmaktadır. Tez kapsamında geliştirilen Kornea Sütur Robotu; bu ameliyatların başarı oranını, dolayısıyla hastanın ameliyat sonrası yaşam kalitesini arttırabilecektir. Tez çalışması sonunda ortaya konulan ilk prototip, alanında dünyada bir ilk olma özelliği taşımaktadır. Bu tez çalışması dahilinde, uygulama fikri ortaya konan Kornea Sütur Robotu'nun konsept mekanik çalışmaları yapılarak uygulanacak mikro sistem mekanizması tespit edilmiş ve 10:1 ölçekli versiyonu üretilerek çalışabilirlik testleri yapılmıştır. Akabinde belirlenen konsept yapının mikro sisteme adapte edilmesi üzerine tasarımsal ve üretimsel ar-ge çalışmaları gerçekleştirilerek, ortaya çıkan tasarımın matematiksel modelleri ve statik hesaplamaları gerçeklenmiştir. Tez sonunda imal edilen mikro yapıdaki Kornea Sütur Robotu test ve deneyleri gerçekleştirilmiş ve sonuçlar ortaya konmuştur.