Damar çeperinden kan basıncını ölçen vücut içi basınç sensörü geliştirilmesi
An in-vivo pressure sensor to detect blood pressure on vessel wall
- Tez No: 1010832
- Danışmanlar: PROF. DR. TUĞBA SELCEN NAVRUZ, DOÇ. DR. MUSTAFA İLKER BEYAZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Organ nakli sonrası anastomoz yapılan arterlerde kan basıncının izlenmesi, dolaşımın sürdürülmesi açısından kritik öneme sahiptir. Bu amaçla klinik uygulamalarda çeşitli ölçümler yapılsa da, çoğu yöntem sürekli izleme sırasında hasta konforunu azaltmakta veya komplikasyon riskini artırmaktadır. Bu sınırlılıklar, daha güvenli ve konforlu izleme yaklaşımlarına yönelik ihtiyacı doğurmaktadır. Bu çalışma, vücut içinden kan basıncı izleme amacıyla arterleri konforlu biçimde çevreleyecek şekilde tasarlanmış manyetik algılama modüllerinin geliştirilmesini sunmaktadır. Modüller, arter duvarının kan basıncına bağlı olarak genişlemesini voltaja dönüştürmek üzere esnek bir alt tabaka üzerine yerleştirilmiş birden fazla hazır Hall sensörü ve kalıcı mıknatıs içermektedir. Tasarımın yeniliği, çok sayıda bileşen ve bunların dairesel düzenlemelerinin sonlu elemanlar simülasyonlarının ortaya koyduğu şekilde basınç hassasiyetinde önemli bir iyileşme sağlamasından kaynaklanmaktadır. Sensörler ve mıknatıslar biyouyumlu malzemeler içinde kapsüllenmiş ve metal bağlantılar içeren esnek polidimetilsiloksan (PDMS) alt tabaka üzerine mikro üretim teknikleriyle monte edilmiştir. Arter modeli olarak kullanılan bir lateks boru üzerinde yapılan testler, önerilen çeşitli tasarımlarda 0,261 mV/mmHg ve 0,42 mV/mmHg'ye ulaşan hassasiyet değerleri göstermiş olup, bu değerler geleneksel tek sensör-mıknatıs çiftli tasarıma kıyasla sırasıyla 2,33 ve 3,8 kat iyileşmeye karşılık gelmektedir. Hem havada hem de fosfat tamponlu çözeltisinde (PBS) gerçekleştirilen uzun dönem testlerinde hassasiyette herhangi bir bozulma gözlenmemiş ve R² değerinin 0,98'in üzerinde olduğu yüksek bir doğrusallık elde edilmiştir. Arter dokusunun daha yüksek uyumluluğu nedeniyle önerilen tasarımların ortalama hassasiyetlerinin vücut içi koşullarda sırasıyla 2 mV/mmHg ve 3,2 mV/mmHg seviyelerine ulaşması öngörülmektedir. Ayrıca, sensör başına en yüksek hassasiyet değerini sunan modül, vücut dışı koşullarda hayvan arteri üzerinde test edilmiş ve ortalama hassasiyeti beklenen değere yakın olarak 1,875 mV/mmHg olduğu belirlenmiştir. Sunulan sonuçlar, bu implante edilebilir cihazın büyük arterlerde sürekli kan basıncı izlemesi için uygulanabilirliğini ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
Blood pressure monitoring in anastomosed arteries following organ transplantation is critical to maintain circulation. Although various measurements are performed in clinical practice for this purpose, most methods either reduce patient comfort during continuous monitoring or increase the risk of complications. These limitations underscore the need for safer and more comfortable monitoring approaches. This study presents the development of magnetic sensing modules designed to conformally encircle arteries for in-vivo blood pressure monitoring. The modules incorporate multiple off-the-shelf Hall sensors and permanent magnets arranged on a flexible substrate to transform arterial distention due to blood pressure into voltage. The novelty of the design lies in the multitude of components and their circular collocations that yields significant improvement in pressure sensitivity as revealed by finite element simulations. The sensors and magnets were encapsulated in biocompatible materials and assembled on a flexible polydimethylsiloxane (PDMS) substrate with metal interconnects, which are fabricated through microfabrication techniques. Test results on a latex pipe serving as the artery model demonstrated sensitivity values reaching 0.26 mV/mmHg and 0.42 mV/mmHg for the proposed various designs, representing 2.3- and 3.8-fold improvements, over the traditional single sensor-magnet pair design, respectively. Long-term tests both in air and in phosphate-buffered saline (PBS) solution showed no degradation in the sensitivity, and a high linearity with R2 exceeding 0.98. The average sensitivities of the proposed designs are projected to reach 2 mV/mmHg and 3.2 mV/mmHg in-vivo, respectively, due to the higher compliance of the arterial tissue. In addition, the module exhibiting the highest sensitivity per sensor was evaluated on an animal artery under ex vivo conditions and yielded an average sensitivity of 1.875 mV/mmHg, which is close to the expected value. The reported results underscore the viability of this implantable device for continuous blood pressure monitoring in large arteries.
Benzer Tezler
- Yapay zekâ tabanlı elektrokardiyografi sinyali ile kan basıncı tespiti
AI-based blood pressure detection with electrocardiography signal
DERYA KANDAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSakarya ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUHAMMED KÜRŞAD UÇAR
- Konya ili okul çocuklarında asemptomatik hipertansiyon sıklığı
Prevalence of symptomatic hypertension in school children in Konya province
CENGİZHAN KILIÇASLAN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2013
Çocuk Sağlığı ve HastalıklarıSağlık BakanlığıÇocuk Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞÜKRÜ ARSLAN
- Trombin inhibitörlerinin moleküler modelleme çalışmaları
Molecular modelling studies on thrombin inhibitors
ONUR ÜLGEN
- Sodıum laurate ile oluşturulmuş tromboanjitis obliterans (TAO) modelinde levosimendan uygulamasının etkinliğinin araştırılması
Investigation of the effectiveness of levosimendan in the thromboangiitis obliterans (TAO) model formed with sodium laurate
MELİKE ERTAN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2021
Göğüs Kalp ve Damar Cerrahisiİstanbul ÜniversitesiTıp Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. NİLGÜN BOZBUĞA
- Sempatektominin, damar anastomozu üzerine olan etkileri
Effect of symphatectomy on the vessel anastomosis
ALPER METE UĞURLU
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2012
Plastik ve Rekonstrüktif Cerrahiİstanbul ÜniversitesiPlastik Rekonstrüktif ve Estetik Cerrahi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CELAL METİN ERER