Kadavralarda kafa (SCALP), yüz ve ekstremite derilerinin elastik özelliklerinin karşılaştırılması
Comparison of the elastic properties of SCALP, facial and extremity skins in cadavers
Yazar: SALİHA DURAK
Danışman: PROF. DR. TUNCAY ÇOLAK
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering

Özet:
Yumuşak biyolojik dokuların mekanik karakterizasyonu, anizotropik, doğrusal olmayan ve yükleme geçmişine bağlı malzeme tepkisini belirlemeyi amaçlar. Yapılan çalışmada bu teorem insan yumuşak dokularından olan deriye uyarlanmıştır. Anatomik olarak vücudun en büyük organı deridir. Buradan yola çıkarak çalışmamızda derinin maksimum kuvvet, elastisite modülü, çekme mukavemeti, maksimum uzama, maksimum birim şekil değiştirme gibi mekanik özelliklerinin topografik olarak farklı olabilecekleri düşünülmüştür. Bu çalışmada, formaldehit ile fikse edilmiş kadavralardan alınan dokular kullanılarak kafa (scalp), yüz, üst ekstremite ve alt ekstremite derilerinin mekanik davranış farklılıklarının bulunması amaçlanmıştır. Yaş ortalaması 77,8 ± 13,12 olan, 8 erkek, 2 kadın kadavranın; regio occipitalis, regio buccalis, regio femoris anterior ve regio brachii anterior bölgelerinden deri örnekleri alınmıştır. Deri örneklerine çekme testi cihazı ile çekme testi uygulanmış ve deri kalınlığı, maksimum kuvvet, elastisite modülü, çekme mukavemeti, maksimum uzama ve maksimum birim şekil değiştirme değerleri hesaplanarak değerlendirilmiştir. Bölgeler arasında elastisite modülü, çekme mukavemeti ve kalınlık değerleri için istatistiksel olarak anlamlı farklar bulunmuştur. Elde ettiğimiz sonuçlara göre üst ekstremite, tüm bölgeler arasındaki en yüksek elastisite modülünü göstermiştir (42,70 ± 8,92 MPa). En yüksek çekme mukavemeti yine üst ekstremite derisi için ölçülmüş ve değeri 17,72 ± 4,00 MPa olarak belirlenmiştir. Bu çalışmada elde edilen yeni veriler; modelleme amacıyla kullanılacak değerli bilgileri, doku greftleri için temel verileri ve kafa travması veya adli incelemelerden sonra doku özelliklerinin karşılaştırılmasını sağlayabilir. Ayrıca, çalışmamızda tespit ettiğimiz vücudun topografik olarak farklı bölümlerindeki derilerin deri kalınlığı, maksimum kuvvet, elastisite modülü, çekme mukavemeti, maksimum uzama, maksimum birim şekil değiştirme değerlerindeki mekanik farklılıkların; deri estetiği, deriye yönelik cerrahi girişimler ve dermatolojik teşhis ve tedaviler gibi klinik çalışmalarda göz önünde bulundurulması gerekmektedir.

Abstract:
The mechanical characterization of soft biological tissues aims to determine the anisotropic, nonlinear and loading history dependent material response. In this study, this theorem was adapted to the skin which is one of the human soft tissues. Anatomically, skin is the largest organ of the body. From this point of view, it was thought that the mechanical properties of the skin such as maximum force, elastic modulus, tensile strength, maximum elongation and maximum strain may be topographically different. In this study, it was aimed to find differences in mechanical behaviour of scalp, face and extremity skins by using tissues taken from formaldehyde fixed cadavers. Skin samples were taken from regio occipitalis, regio buccalis, regio femoris anterior and regio brachii anterior regions of 8 male and 2 female cadavers with the average age of 77.8 ± 13.12. Tensile tests were applied to skin samples by tensile test machine and skin thickness, maximum force, elastic modulus, tensile strength, maximum elongation and maximum strain values were calculated. Statistically significant differences were found in elastic modulus, tensile strength and thickness values between topographic regions. According to our results, the upper extremity showed the highest elastic modulus among all regions (42.70 ± 8.92 MPa). The highest tensile strength was also measured for the upper extremity skin and its value was determined as 17.72 ± 4.00 MPa. Data obtained from this study may provide valuable information for modeling purposes, basic data for tissue grafts and comparison of tissue characteristics after head trauma or forensic examinations. In addition, the mechanical differences in the skin thickness, maximum force, elastic modulus, tensile strength, maximum elongation, maximum strain values of the skin from different topographical regions of the body that we determined in our study; need to be considered in clinical studies such as skin aesthetics, skin surgical procedures and dermatological diagnosis and treatments.