Pulslu manyetik alanın normal ve diyabetik yaralarda deri biyomekaniğine etkisi
Effect of pulsed magnetic field on skin biomechanics in normal and diabetic wounds
Yazar: YILMAZ DEMİR
Danışman: PROF. DR. NURTEN ERDAL
Mersin Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Biyofizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Biyofizik = Biophysics
Dizin: Biyomekanik = Biomechanics ; Deri = Skin ; Diabetes mellitus = Diabetes mellitus ; Diabetik ayak = Diabetic foot ; Manyetik alanlar = Magnetic fields ; Yara iyileşmesi = Wound healing ; Yaralar ve yaralanmalar = Wounds and injuries

Özet:
Yara, canlı dokunun anatomik ve fonksiyonel bütünlüğünün bozulmasıdır. Travma sonrası başlayan; düzenli ve sıralı, hücresel ve biyokimyasal olayların sonucunda yeni doku oluşması yara iyileşmesi olarak tanımlanmaktadır. Yara iyileşmesini olumsuz etkileyen sistemik faktörlerden biri diyabettir. Diyabette hiperglisemiye bağlı gelişen nöropati ve anjiyopati nedeniyle diyabetli bireylerin çabuk yaralanmaları ve geç iyileşmeleri yaşam kalitelerini ve yaşam sürelerini kısaltmaktadır. Günümüzde diyabetik yara tedavisi için mevcut yaklaşımlar ve geliştirilen yeni yöntemler kısmen etkili olmaktadır. Bu nedenle kısa surede iyileşme sağlayacak başka tedavi yöntemlerinin geliştirilmesi için çeşitli çalışmalar yapılmaktadır. Bu çalışmada, sağlıklı ve diyabetli sıçanlarda pulslu manyetik alanın (PMA) deri yarası üzerine etkileri deri biyomekaniği açısından araştırılmıştır. Çalışmada 35 adet Wistar-albino (erkek;8-10haftalık) sıçan, her grupta 7 hayvan olacak şekilde 5 gruba (Kontrol(K), Non-diyabetik-Sham(NDS), Diyabetik-Sham(DS), Non-diyabetik-Deney(NDD) ve Diyabetik-Deney(DD)) ayrılmıştır. DS ve DD gruplarına streptozotocin(STZ; 45mg/kg) ile tip-1 diyabet oluşturulmuştur. Sham ve deney gruplarında; sıçanların sırt bölgesinde 2 cm insizyon yarası oluşturulmuş ve deney grupları 3 hafta boyunca günde 4 saat PMA'ya (15Hz,0,03ms, 0,5mT) maruz bırakılmış, sham grupları ise cihaz kapalı durumdayken aynı süre boyunca cihazda bekletilmiştir. Deneyin sonunda yaralı bölgeyi de kapsayacak şekilde deri izole edilmiş ve germe testiyle biyomekanik ölçüm ve hesaplamalar yapılmıştır. Verilerin istatistiksel analiz sonuçlarına göre bütün gruplarda depolanan enerji, kopma kuvveti, maksimum deformasyon, dayanıklılık, maksimum stres, maksimum strain kontrole göre anlamlı düzeyde azaldığı (p<0,001), sertlik ve Young modülü ise kontrole göre önemli bir fark göstermediği bulundu. Sham grupları arasında ölçülen bütün parametrelerde önemli bir fark gözlenmedi. Kopma kuvvetinin ve maksimum stresin DD'de NDD'ye göre anlamlı derecede azaldığı bulundu (p<0,05). Sham ve deney grupları arasındaki istatistik değerlendirme sonucunda depolanan enerji, dayanıklılık, kopma kuvveti, maksimum stres değerlerinin DD'de NDD'ye göre anlamlı olarak azaldığı bulundu (p<0,05). Bu bulgulara göre PMA'nın non-diyabetiklede yara iyileşmesini olumlu, diyabetiklerde ise olumsuz etkilediği sonucuna varıldı.



Anahtar Kelimeler: Pulslu Manyetik Alan, Diabetes Mellitus, Biyomekanik, Yara İyileşmesi.

Abstract:
Wound is the deterioration of the anatomical and functional integrity of the living tissue. Beginning after trauma; new tissue formation as a result of, regular and sequential, cellular and biochemical events is defined as wound healing. One of the systemic factors that negatively affect the wound healing is diabetes. Rapid injuries and late healing of diabetic individuals due to hyperglycemia-induced neuropathy and angiopathy shorten their quality of life and their life span. Today, existing approaches and new methods developed for the treatment of diabetic wounds are partially effective. For this reason, several studies have been carried out to develop other treatment methods for short-term recovery. In this study, the effects of pulsed magnetic field(PMF) on skin scarring in healthy and diabetic rats were investigated in terms of skin biomechanics. In this study, 35 Wistar-albino(male;8-10week-old) rats were divided into 5 groups (Control(C), Non-diabetic-Sham(NDS), Diabetic-Sham(DS), Non-diabetic-Experiment(NDE) and Diabetic-Experiment(DE)) with 7 animals in each group. Type-1 diabetes was established with streptozotocin(STZ;45mg/kg) in the DS and DE groups. Sham and experimental groups; a 2cm of incision wound was created in the dorsal region of the rats and the experimental groups were exposed to PMF (15Hz,0.03ms,0.5mT) for 4 hours a day for 3 weeks, while the sham groups were kept in the device for the same period of time while the device was closed. At the end of the experiment, skin was isolated to cover the injured area and biomechanical measurements and calculations were made by tensile test. According to the results of statistical analysis, it is found that, energy stored, ultimate strength, maximum deformation, toughness, ultimate stress, ultimate strain significantly decreased compared to control(p<0,001), while stiffness and Young's modulus did not show any difference. There was no significant difference in all parameters measured between sham groups. Ultimate strength and ultimate stress decreased significantly in DE compared to NDE(p<0,05). Results of statistical evaluation between sham and experiment groups showed that, energy stored, toughness, ultimate strength, ultimate stress values are significantly decreased in DE compared to NDE(p<0,05). According to these findings, it was concluded that PMF affects wound healing positively in non-diabetics, and negatively in diabetics.



Key Words: Pulsed Magnetic Field, Diabetes Mellitus, Biomechanics, Wound Healing.