Diz osteoartrit tedavisinde kullanılmak üzere akıllı bir dizlik tasarımı
An intelligent knee pad design for use in the treatment of knee ostheoartritis
Yazar: DUYGU ERDEM
Danışman: PROF. DR. MUZAFFER SEVİL YEŞİLPINAR
Dokuz Eylül Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2017
Konu: Tekstil ve Tekstil Mühendisliği = Textile and Textile Engineering

Özet:
Günümüzde çeşitli hastalıkların ve ağrıların tedavisinde hastalığa yakalanmış bölgeye elektriksel uyarı verilmektedir. Transkütanöz elektriksel sinir uyarımı (TENS) tedavisi ile ağrıya neden olan büyük sinirler uyarılarak ağrıyı beyine ileten küçük hücrelere ağrı sinyallerinin geçişi azalır. Birçok çalışma, elektriksel sinir uyarımı terapisinin uygun şekilde ve sürekli olarak yapıldığında hastaların ağrılarını azaltmada etkili olduğunu göstermiştir. TENS tedavisi tipik olarak, vücut sinirlerinin elektriksel akım ile uyarıldığı tedavi bölgesine, iletken silika jel hidro pedler kullanılarak uygulanmaktadır. İletken silika jel hidro malzemelerinden yapılmış TENS elektrotları deri direncini azaltmaktadır. Ancak, yapışkan olmaları konforsuzluğa neden olmaktadır. Bu ürünlerin yıkanmaması ve tekrarlı kullanımlarının hijyenik olmaması diğer dezavantajlarıdır. 

Bu çalışma kapsamında akıllı bir dizlik tasarımı yapılmıştır. Tasarlanan dizlik entegre tekstil elektrotları bulundurmaktadır ve yıkanabilir özelliktedir. Geliştirilen dizlik ile konvansiyonel elektrot kullanımı esnasında karşılaşılan hijyen sorunu ve yapıştırmadan kaynaklanan konfor probleminin ortadan kaldırılması hedeflenmiştir. 

 Çalışma TENS elektrotu olarak kullanılabilecek özellikte tekstil elektrotlarının tasarımı ve üretimi ile başlamıştır. Farklı iletken iplikler ve farklı üretim yöntemleri kullanılarak farklı desenlerde ve dikiş yoğunluklarında TENS elektrotları geliştirilmiş ve bu elektrotların direnç değerleri ölçülmüştür. Hijyen sorununun ortadan kaldırılabilmesi için elektrotların yıkanabilir olması gerektiği düşünülmüş ve elektrotlar üzerinde tekrarlı yıkama testleri yapılmıştır. Geliştirilen elektrotlar piyasada hali hazırda var olan bir TENS cihazına bağlanarak, denekler üzerinde elektrik akımını iletme durumları test edilmiştir. Elektrot testleri tamamlandıktan ve TENS elektrotu olarak kullanılabilecek en uygun elektrot belirlendikten sonra elektrotlar bir dizlik içerisine entegre edilmiştir. Elektrot tasarımlarından farklı olarak, dizlik üzerindeki elektrotlar ile TENS cihazı arasındaki bağlantı için kablolar yerine iletken iplikler kullanılarak oluşturulan iletim yolları kullanılmıştır. Geliştirilen dizliğin diz osteoartrit hastaları tarafından tedavi amaçlı kullanılabilmesi hedeflenmiştir.

Abstract:
Nowadays, in the treatment of various diseases and pain, electrical stimulation is given to the diseased region. With transcutaneous electrical nerve stimulation (TENS) therapy, large nerves which cause pain is stimulated and pain signal flow to the small nerves that transmit pain to brain is decreased. Many studies have shown that electrical nerve stimulation therapy is effective in reducing the pain of patients when properly and consistently performed. TENS therapy is typically applied with conductive hydrogel electrodes to the treatment zone where body nerves are stimulated by electrical current. TENS electrodes made of conductive silica gel hydro-materials reduce skin resistance. However, their viscous structure causes feeling of discomfort. Unable to be washed and being not hygienic because of repeated use are other disadvantages of these products.

In this study, an intelligent knee pad has been designed. Designed knee pad has integrated textile electrodes and is washable. It is aimed to remove the hygiene problem encountered during conventional electrode use and the comfort problem caused by viscous structure with the developed knee pad. 

The study was started with the design and production of textile electrodes, which can be used as TENS electrodes. TENS electrodes have been developed with different patterns and stitch densities using different conductive yarns and production techniques and electrical resistance values of these electrodes have been evaluated. In order to remove the hygiene problem, the electrodes were considered to be washable and repeated washing tests were performed on the electrodes. The developed electrodes were connected to a commercially available TENS device and electrical current transmission on subjects were tested. After the electrode tests were completed and the most suitable electrode to be used as a TENS electrode has been identified, the electrodes were integrated into a knee pad. In contradistinction to electrode design, new transmission paths formed by conductive yarns were used instead of transmission cables for the connection between the electrodes on the knee pad and TENS device. Developed knee pad was planned to use on patients with knee osteoarthritis for therapeutic purpose.