El rehabilitasyonu için kablosuz egzersiz sistemi tasarım ve geliştirilmesi
Wireless system design and development of training for rehabilitation of hand
Yazar: AYTEK GÜCÜYENER
Danışman: DOÇ. DR. ERKAN KAPLANOĞLU
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mekatronik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Fizyoterapi ve Rehabilitasyon = Physiotherapy and Rehabilitation ; Mekatronik Mühendisliği = Mechatronics Engineering

Özet:
Eldeki motor hareketleri kaybı, insan hayatını olumsuz etkileyen bir sağlık problemidir. Kısmi felç, sinirsel hastalık veya kas hastalıkları sonucunda bu sağlık problemi ortaya çıkmaktadır. Tedavi sürecinde hastaya, uygun egzersizler ile kaybedilen motor hareketleri yeniden kazandırmak amaçlanmaktadır. Bu tedavi, hastane veya fizik tedavi merkezlerinde rehabilitasyon cihazlarını kullanarak uygulanmaktadır.
Bu alanda yapılan çalışmalar incelendiğinde fizik tedavi uzmanın iş yoğunluğunu azaltacak veya hastanın rehabilitasyona katılımını arttıracak sistemler geliştirildiği görülmüştür. Bu sistemlerin dış iskelet manipülatörü ya da telerehabilitasyon tabanlı olduğu söylenebilir. Fizik tedavi uzmanının iş yoğunluğunu azaltmak için geliştirilen sistemler genelde uzaktan kontrol tabanlı çalışmaktadır. Uzaktan kontrol edilebilmesi için hastanın sistemi kullandığı ortamda internet bağlantısı olması gerekmektedir. İnternet bağlantısı gerektirmesi geliştirilen sistemlerin kullanılabilirliğini azaltmaktadır.   
 Bu çalışmada el rehabilitasyonu sürecini, hastane ve fizik tedavi uzmanından bağımsız hale getirmek hedeflenmiş ve birbirleriyle kablosuz haberleşen egzersiz sistemi tasarlanmıştır. Bu hedefle fizik tedavi uzmanının önerebileceği el figürleri, tasarlanan sistem içerisine alınmıştır. Fizik tedavi uzmanı egzersiz figürlerini istediği gibi değiştirerek hastaya özel bir reçete oluşturmaktadır. Bu sayede internet bağlantısı olmaksızın egzersizler için el figürleri sistem tarafından oluşturulabilecektir.
Tasarlanan sistem; benzetim yoluyla rehabilitasyon işlemini gerçekleştirmektedir. Fizik tedavi uzmanının belirlediği reçeteyi, hasta istediği yerde kullanarak egzersizleri uygulayabilmektedir. Sistem hastanın egzersiz figürünü görebilmesi için bir "robot el", hastanın yaptığı değerleri okuyabilmek için "veri eldiveni" ve bunların bir arada çalışmasını sağlayan "kontrol merkezi" birimlerinden oluşmaktadır. Bu birimler birbirleriyle kablosuz haberleştiğinden hastaya daha esnek bir kullanım sağlanmıştır. Hasta sistemi kullandığı süre boyunca yaptığı egzersizler saat, gün, ay, yıl ve kullanıcının yapmış olduğu egzersiz değerleriyle birlikte kaydedilmektedir. Hasta bu egzersiz adımlarını tamamladığında fizik tedavi uzmanına geri götürecektir. Fizik tedavi uzmanı sistem kaydını tutan hafıza kartı üzerindeki verilere bakarak hastanın hangi zamanlarda ne kadar başarılı olduğunu değerleriyle birlikte analiz edebilecektir. Gerekirse reçeteyi ve uygulama periyodlarını değiştirerek tedavi sürecini istediği gibi şekillendirebilecektir.

Abstract:
The loss of hand motor movements is a health problem effecting human life. This health problem arises of as a result of partial paralysis, neurologic disease or muscular diseases. The patients are intended to regain the lost motor movements in the treatment process with remedial exercises. The treatment is applied with the rehabilitation devices in physical medicine services.
Being observed the studies in the field, the systems are seen to have reduced the workload of a physical therapist and to have increased the participation of the patient to rehab.  The systems can be said to be telerehab manipulator or exoskeleton based. Remote control based the systems developed to reduce the workload of physical therapists working usually works on remote control based. To be controlled remotely, there have to be an Internet connection related to the environment in which the patient uses the system. The Internet connection reduces the availability of the developing systems.
In this study, the process of hand rehabilitation is targeted to be independent from the hospital and physical therapists and designed an exercise system wirelessly intercommunicating. By this aim, the hand figures offered by the physical have included in the designed system. The physical therapist changing the exercise figures forms a special prescription. In this way, without an Internet connection, the hand figures would be generated for the exercises.
The designed system; carries out the rehabilitation process through simulation. The patient may perform exercises anywhere using the prescription determined by the physical therapist. The system is constructed with a "robot hand" to see the patient exercise figure, the "data glove" to be able to read the values of the patient and a "control center" unit providing all to interoperate. The units wirelessly intercommunicating provides the patient a more flexible utilization. The exercises are recorded as the value of the exercises and as hours, days, months, years as the patient uses the system. As the patient completed the exercises steps, he will take back to the physiotherapist. The physiotherapist would be able to analyze with its values, the period that the patient is successful checking out the data recorded on the memory card. He would be shape the treatment process changing the prescription and the application period, if needed.