Biyoteknoloji
Yapay Zeka Destekli İmplantlar Opioid Ağrı Kesicileri Yerine Geçebilir
Kronik Ağrı & Zorlukları Anlamak
Modern anestezi ve ağrı ilaçları, tıbbın en çözülemez sorunlarından biri olan: ağrıyı hafifletmeye yardımcı oldu.
Ancak bu, dünya genelinde yüz milyonlarca insanı etkileyen kronik ağrı için yalnızca kısmen doğrudur. ABD Ağrı Vakfı’na göre, 51,6 milyon Amerikalı kronik ağrı ile yaşıyor. 17 milyondan fazla hastada kronik ağrı yüksek etkili olup, sık sık yaşam veya çalışma aktivitelerini kısıtlıyor.
Ağrının nedeni belirli bir an değil, tekrarlayan bir sorun olduğunda, kimyasal tedavinin düzgün çalışması çok zor hale gelebilir.
Bir sorun, vücudun ilaçlara uyum sağlama eğiliminde olmasıdır; ilaçlar zamanla verimliliğini kaybeder, bu da hastaları dozajı artırmaya zorlar ya da iyi bir alternatif olmadan acı çekmelerine neden olur.
Bir diğer sorun, güçlü ağrı kesicilerin genellikle bağımlılık yapma riski yüksek olan opioid sınıfına ait olmasıdır.
Opioidler yalnızca ABD’de yılda 40 milyon hastaya reçete edilmektedir. Her yıl, akut ağrıda 85.000+ hastada bağımlılık (opioid kullanım bozukluğu) gelişmekte ve %10’u daha sonra uzun süreli opioid kullanımına geçmektedir.
Bu seviyedeki bağımlılık, toplum için muazzam bir maliyet yaratmakta ve yalnızca ABD’de yıllık 180 milyar dolar maliyet tahmini yapılmaktadır.
Bu nedenle, opioid dışı ilaçlar ya da kimyasal olmayan ağrı tedavileri, milyonlarca insan için hayat değiştiren bir tıbbi tedavi olma potansiyeline sahiptir ve on milyarlarca dolar değerinde bir pazar oluşturabilir.
Bir örnek Vertex Pharmaceuticals (VRTX ), 2025’te onaylanan, bağımlılık yaratmayan yeni bir ağrı ilacı sınıfıdır. Mantar kaynaklı ağrı kesiciler de bir gün seçenek olabilir.
University of Southern California, National Chin‑Yi University of Technology (Tayvan), University of California ve San Diego State University araştırmacıları, ilaç kullanmadan ağrıyı hafifletebilecek bir kablosuz implantabl elektronik stimülatör üzerinde çalışıyor.
Sonuçlarını Nature Electronics1 dergisinde yayınladılar ve “Kişiselleştirilmiş kronik ağrı yönetimi için programlanabilir ve kendine uyarlamalı ultrasonik kablosuz implant” başlığını verdiler.
Elektrik İmplantları Ağrı Sinyallerini Nasıl Bozar
| Tedavi | Ağrı Giderimi | Bağımlılık Riski | Bakım | Uyarlanabilirlik |
|---|---|---|---|---|
| Opioid İlaç | Yüksek (kısa vadeli) | Yüksek | İlaç yenilemeleri | Düşük |
| Geleneksel İmplantlar | Orta | Yok | Batarya için cerrahi | Sabit uyarım |
| AI Kablosuz İmplant | Yüksek (uyarlamalı) | Yok | Kablosuz, minimal | Uyarlamalı AI |
Temelde ağrı, sinir tarafından beyne doğru taşınan “sadece” bir elektrik sinyalidir. Ne yazık ki evrim bu sinyali son derece rahatsız edici hâle getirmiştir ve bunu görmezden gelmek mümkün değildir. Bu yüzden, beyin içinde ağrı sinyali alımını azaltmaya çalışan opioid gibi ilaçlara ihtiyaç duyulur.
Alternatif bir seçenek, elektrik sinyalinin kendisine doğrudan müdahale etmektir. Bu, spinal kordu doğrudan uyararak ağrı sinyallerinin beyne ulaşmasını engelleyen implantabl elektrik stimülatörlerinin vaadidir.
Ne yazık ki, bu cihazlar yüksek maliyet, invaziv cerrahi gereksinimi, kablolu bataryalar ve sık batarya değişimi gibi teknik dezavantajlar nedeniyle yaygın olarak benimsenmemiştir.
Bu yüzden araştırmacıların geliştirdiği, esnek ve kablosuz şarj edilebilen yeni cihaz potansiyel bir oyun değiştiricidir.
Kaynak: Viterbi School
Piezoelektrik Kablosuz Şarj: Bir Oyun Değiştirici
Önceki elektrik stimülatörlerinde batarya değişimi, ek cerrahi gerektirdiği için en sorunlu noktalardan biriydi; bu, araştırmacıların odaklandığı konudur.
Fikir, piezoelektrik etkisi adı verilen bir fenomenle mekanik dalgaları elektrik sinyallerine dönüştürmektir.
İleri düzeyde verimli bir malzeme olan kurşun zirkonat titanat (PZT) kullanılarak, gelen ultrason enerjisini stimülasyon için gerekli elektrik gücüne dönüştüren miniaturize bir piezoelektrik eleman tasarladılar.
Ultrason, vücudun derinlerine zarar vermeden enerji taşıyabildiği için tıbbi cihazlar için iyi bir seçenektir.
Bu, tıbbi cihazlar alanında trend bir fikir, Haziran 2025’te bir Kore ekibi tarafından duyurulan, bu sefer kalp pili için başka bir ultrason destekli implant.
“Bu enerji dönüştürücü tip, derin stimülasyon için kritiktir; çünkü ultrason klinik ve tıbbi alanlarda invaziv olmayan ve yüksek penetrasyonlu bir enerjidir.
Kablosuz ultrasonik enerji transferi ve kapalı döngü geri bildirim sistemi sayesinde, bu UIWI stimülatörü hantal implant bataryalarına duyulan ihtiyacı ortadan kaldırır ve gerçek zamanlı, hassas ayarlanabilir ağrı modülasyonu sağlar.”
Ağrı Kontrolü İçin AI ve Sinir Ağları Kullanımı
UIWI stimülatörü esnek, bükülebilir ve döndürülebilir olup, spinal kord üzerinde optimal yerleştirmeyi mümkün kılar.
Kaynak: Viterbi School
Cihaz, ağrıyı ileten ve baskılayan sinyalleri yeniden dengelemek için elektriksel stimülasyon kullanır, böylece ağrı hissini etkili bir şekilde bastırır.
Laboratuvar farelerinde yapılan testlerde, araştırmacılar mekanik ve akut termal uyarıcılardan kaynaklanan kronik nöropatik ağrıyı başarıyla hafiflettiler.
Dahası, cihaz adaptiftir; mevcut ağrı miktarına göre “elektrik tedavisini” düzenler.
“Bu cihazı gerçekten farklı kılan, ağrı yönetimi için kablosuz, akıllı ve kendine uyarlamalı yeteneğidir.
Farmakolojik protokolleri ve geleneksel elektriksel stimülasyon yaklaşımlarını değiştirme potansiyeline sahip olduğuna inanıyoruz; bu da klinik ağrı hafifletme ihtiyaçlarıyla uyumludur.”
Qifa Zhou – Professor of Ophthalmology at the Keck School of Medicine of USC
Bu, ResNet-18 adlı bir sinir ağı kullanılarak ve beyin kayıtları, özellikle elektroensefalogram (EEG) sinyalleri sürekli izlenerek yapılmıştır; bu sinyaller hastanın ağrı seviyesini yansıtır.
Sinir ağı bu beyin sinyallerini analiz eder ve ağrıyı üç ayrı seviyeye sınıflandırır: hafif ağrı, orta ağrı ve şiddetli ağrı. Bu AI modeli, bu ağrı durumlarını ayırt etmede %94,8 genel doğruluk oranına sahiptir.
Ağrı seviyesi belirlendikten sonra, giyilebilir ultrason vericisi otomatik olarak ilettiği akustik enerjiyi ayarlar. Ses enerjisi elektrik enerjisine dönüştürülerek spinal kord uyarılır.
Kaynak: ResearchGate
Bu, gerçek zamanlı, kişiselleştirilmiş ağrı yönetimi sağlayan kapalı döngü bir sistem oluşturur.
Enerji iletimi infrases üzerinden gerçekleştiği için, spinal kord çevresine ilk implantasyon dışındaki ek cerrahi gerekmemekte ve güç seviyesi infrases yoğunluğu ile gerçek zamanlı olarak modüle edilebilmektedir.
“Klinik açıdan bakıldığında, derin öğrenmeye dayalı ağrı değerlendirmesinin entegrasyonu, değişken ağrı durumlarına dinamik yorum ve yanıt imkanı sunar; bu da hasta‑spesifik değişkenliği karşılamak için esastır.”
AI Ağrı İmplantları İçin Gelecek Ne?
Cihaz bir sinir ağı tarafından düzenlendiği için, herkes için tek bir çözüm bulmak yerine, her hastanın sinir sistemine özgü olarak uyarlanabilir. Bu, ağrı hafifletme konusundaki geleneksel tıbbi protokollerden radikal bir sapmadır.
Bir sonraki adım, implant tasarımını daha da küçültmek, implantasyon invazivliğini azaltmak olacaktır. İdeal olarak, bir gün sadece bir şırınga ile enjekte edilebilir.
Giyilebilir ultrason cihazı da tamamen kablosuz hâle getirilebilir ya da bir giyilebilir ultrason dizi yaması haline gelebilir.
Sistemin kontrolünün, bu teknolojinin ticari bir versiyonu için muhtemelen bir akıllı telefona aktarılması gerekir; bu, hastaya daha yüksek bir kişiselleştirme ve kontrol seviyesi sunar.
Sağlık Teknolojisine Yatırım
Koninklijke Philips N.V.
(PHG )
Philips, tıraş makineleri ve elektrikli diş fırçaları gibi tüketici elektroniği ürünleriyle tanınan bir marka olup, sağlık alanında da aktif bir oyuncudur. Örneğin, 2022 yılında Avrupa’da MedTech patent başvurularında #1 konumundadır. Bağlantılı tıbbi ürünlerde, giyilebilir cihazlardan görüntüleme, respiratörler ve tıbbi robotlara kadar geniş bir yelpazede faaliyet göstermektedir.
Şirket ayrıca yarı iletkenlerde (manyetik levitasyon teknolojisi dahil) ve yüksek teknoloji/robotik/otomasyon alanlarında da aktiftir; tüm bu faaliyetler ortak bir teknolojik temeli paylaşır.
Kaynak: Philips
Philips, kardiyak, solunum ve aktivite metrikleri için giyilebilir cihazlar sunar. Sensörleri akıllı saatlere, sağlık monitörlerine, tıbbi yamalara ve aktivite takip cihazlarına entegre edilebilir.
Biouyumlu sensörler, yarı iletkenler ve kablosuz çözümler konusundaki uzmanlığı, Philips’i kablosuz şarj özellikli ileri tıbbi implantlarda lider konuma getirebilir.
Tıbbi cihazlar için Philips ortaklık çözümünü tercih eder, üçüncü tarafların Philips çözümleriyle tam uyumlu bağlantılı IoT (Nesnelerin İnterneti) tıbbi cihazlarını geliştirmesine olanak tanır. Bu bağlamda, müşterilerine prototipleme, düzenleyici danışmanlık, uçtan uca ürün geliştirme ve endüstriyel ölçekli üretim hizmeti sunar.
Bu durum Philips’i teknoloji odaklı bir şirket yapar ve yenilikleri mevcut tıbbi cihazlara hızlıca entegre edebilecek bir aday hâline getirir. Toplamda Philips’in cihazları doğrudan 1,8+ milyar insanı etkilemektedir.
Şirket, sensörlerin cihazlarla eşleştiği ve ardından Philips HealthSuite Cloud çözümüne entegre edilerek çoklu bağlantı çözümleriyle derin veri analitiği yapılabilen tam bütünleşik bir dijital sağlık ortamı yaratmak istiyor.
Kaynak: Philips
MedTech sektöründe sık sık diğer markalar için üretim yapan bir tedarikçi olarak Philips, sektörde diğer daha görünür şirketler kadar tanınmasa da, yüksek performanslı elektronik cihazlar ve sensörler üretme konusunda uzmandır; sağlık ve giyilebilir teknolojiler alanında mümkün olanın sınırlarını zorlamaktadır.
Giyilebilir cihazlar ve tıbbi elektroniklerin sağlık protokollerine entegrasyonu arttıkça, Philips’in Healthcare segmenti grup içinde büyümeye devam edecektir.
Son Koninklijke Philips N.V. (PHG) Hisse Senedi Haberleri ve Gelişmeler
Referans Çalışma
1. Zeng, Y., Gong, C., Lu, G. et al. Kişiselleştirilmiş kronik ağrı yönetimi için programlanabilir ve kendine uyarlamalı ultrasonik kablosuz implant. Nature Electronics 8, 437–449 (2025). https://doi.org/10.1038/s41928-025-01374-6
