Development of textile-based resistive pressure sensing socks in diabetes mellitus for early detection of DFU
Şeker hastalarında diyabetik ayak ülseri erken tespiti için tekstil bazlı rezistif basınç algılayıcı çorapların geliştirilmesi
- Tez No: 884046
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÖZGÜR ATALAY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Tekstil ve Tekstil Mühendisliği, Textile and Textile Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Tekstil Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 105
Özet
Günümüzde milyonlarca insan ömür boyu sürecek şeker hastalığından müzdarip bulunmaktadır. İnsanların günlük yaşamsal aktivitelerini sürdürebilmesi için gerekli olan enerji protein, karbonhidrat ve yağlardan elde edilmektedir. Bu temel besin öğelerin emilebilmesi için en küçük parçalara ayrılması gerekmektedir. Bu besin öğelerinin en önemlisi de 'gluloz' adı verilen basit şekerlerdir. Hücreler insan vücudunun ihtiyacı olan glikozu, pankreas adı verilen organ tarafından salgılanan hormon yardımıyla kullanılabilir hale getirmektedir. Bu hormonun adı insülindir. Eğer bu hormon sağlıklı olarak çalışmazsa alınan gıdalar enerji olarak kullanılamaz. İnsülün hormonunun eksikiği ya da sağlıklı çalışmaması sonucunda ortaya çıkan hastalığa“şeker hastalığı”denilmektedir. Bu hastalık insanlarda çocukluk çağında ortaya çıkabileceği gibi genetik nedenlere bağlı olarak 20'li, 25'li yaşlardan sonra da ortaya çıkabilmektedir. Hastalık kendisi Tip 1 ve Tip 2 olarak göstermektedir. Şeker hastalığı oldukça sinsi ve acı vermeyen şekilde ilerleyen bir hastalık olduğu için hastalık uzun yıllar boyunca teşhis edilemeyebilir. Tip 1 diyabet hastalığı, çoğunlukla çocukluk ve gençlik yaşlarında vuku bulduğundan dolayı bu hastalığa literatürde“Juvenil Diyabette”denilmektedir. Bu hastalar insülin hormonunu haricen ömür boyu sürecek şekilde dışardan takviye olarak almak zorundadır. Toplumumuzda diyabet hastalarının %10 Tip 1'dir. Tip 1 diyabet otoimmün hastalıklar olarak adladırılan hastalıklar grubuna dahil olan ve yaşam boyunca süregelen bir hastalıktır. Nedeni belli olmayan bir şekilde harekete geçen bağışıklık sistemi pankreas'ta insülin üretimi görevi olan beta hücrelerini zedelemektedir. Bu tahribat %80 oranının üzerine çıktığında hastalık spesifikasyonları ortaya çıkmaktadır. Tip 1 diyabet hastalarının tedavisinde yegane kural insülin tedavisidir. Bu tip şeker hastalığında insülin enjeksiyonu elzemdir ve hastanın hayatını kurtarıcı bir rol oynamaktadır. İnsülin enjeksiyonuna ek olarak, sağlıklı ve düzenli beslenme, spor ve eğitim hastaların yaşamının değişmez bir parçası olmalıdır. Kişilerin hayatını sağlıklı bir şekilde sürdürebilmeleri adına bu prensiplere ve kişisel bakımlarına azami düzeyde özen göstermeleri gerekmektedir. Hastaların kan şekerini kabul edilebilir düzeyler arasında tutması, hiperglisemi ve hipoglisemi gibi kişinin hayatını riske atabilecek çok ciddi komplikasyonların önüne geçilmesi ile ideal vücut ağırlığını sağlamak ve korumak esastır. Bu bağlamda uygun düzeyde karbonhidat ve protein tüketilmesi, çeşitli besinlerin tüketilmesi, besinlerde fazla posa alınması, basit şekerlerin diyetisyen kontorülünde tüketilmesi ve düzenli doktor randevularının aksatılmaması gerekmektedir. Egzersiz olarak diyabet hastaları için kişiye uygun egzersiz tipi program yapılmalıdır. Egzersiz her gün düzenli olarak yapılmalıdır. Hastaların ileri komplikasyonlara maruz kalmamaları için tüm önlemleri öncelikle kendi sağlıkları için almaları gerekmektedir. Şeker hastalarında diğer görülen hastalık tip 2 şeker hastalığıdır. Tip 2 diyabet hastalarında genetik ve çevresel faktörler rol oynamaktadır. Bu hastalarda insülin direnci ve insülinsekresyon anormalliği vardır. Genetik faktörlere bağlı olarak insülin salınımında anormallikler bulunmaktadır. Çevresel faktörler olarak da hareketsizlik ve masabaşı yaşantı bu hastalığı tetiklemektedir. Ayrıca günümüz hastalıklarından obezite de insülin direncine neden olmakta ve bunun sonucu olarak da şeker hastalığı kaçınılmaz olmaktadır. Tip 1 diyabet hastalarında olduğu gibi Tip 2 diyabet hastalarında da kişi, beslenmesine, günlük fiziksel aktivitesine ve kan şekerine çok dikkat etmek zorundadır. Kişi sağlıklı ve düzenli beslenmeli, kan şekerinin ani olarak yükselip inmesine neden olacak yiyecek ve içeceklerden kaçınmalıdır. Hasta ayrıca düzenli olarak günde 6 defa aç ve tok karna kan şekeri ölçümünü yapmalı ve ortalamalarını not alıp doktor randevularını ihmal etmemelidir. Hem Tip 1 hem de Tip 2 diyabet hastalıkları diyabetik komalar, hayati organların geri dönülemez şekilde hasarı (özellikle diyabetin sessiz ve gizli dönemi) ve diyabetin daha normal-yüksek seyrettiği evrelerde hastanın yeterli tedavi olamaması ya da ihmal etmesi durumunda sinsi bir şekilde ve acı hissettirmeden böbrek, göz ve kalp damar sağlığının yanında diğer hayati organlara hasar verebilmektedir. Göz içi damar yapısının bağlı kanamalar hastayı çok kısa bir süre içinde körlüğe kadar götürebilmektedir. Böbrek fonksiyonlarının bozulması sonucu hasta ömür boyu diyalize mahkûm kalabilmektedir. Kalp damar sistemindeki hasarlara bağlı olarak hastaların ayak ve el uzuvlarında da kalıcı hasarlar oluşabilmekte ve buna bağlı olarak bu uzuvların ansızın kesilebilmesi gerekmektedir. Diyabet hastalarında kan vücuttaki tüm organlara ve uzuvlara eşit ve dengeli bir şekilde gidemediği için zamanla daha az kan giden bölgelerde basınç fazlalığı ve hissizlik oluşmakta ve hissizlik oluşan bölgelerin cerrahi işlemle kesilmesi gerekmektedir. Buna en iyi örnek olarak diyabet hastalarında ayak kısmı verilebilir. Hastalığa bağlı olarak ayak tabanında ve parmaklarda kan her bölgeye eşit olarak ulaşamamakta ve zamanla ayağın belli bölümlerinde hissizlik ve basınç artışı oluşmaktadır. Eğer kişi bu durumu zamanında fark edemezse çürümenin diğer bölgelere de ilerlememesi için hasarlı doku kesi yöntemiyle alınmaktadır. Bu tezin konusu ve amacı da tam olarak bu noktada devreye girmektedir. Bu tez çalışmasında çorap altına rezistif basınç algılayıcı yani basınca duyarlı sensörler entegre edilerek diyabet hastalarında erken tanı koyulabilmesi için bir çalışma yapılması amaçlanmıştır. Rezistif sensörlerin çalışma prensibi basınç altında kısa devre oluşması prensibine dayanmaktadır. Esneklik, veri doğruluğu, düşük enerji kullanımı ve sensör tasarımı gibi avantajları nedeniyle anahtar sensörlerin kullanım alanı giderek genişlemektedir. Paralel iletken katmanlara sahip anahtar sensörlerin kullanımı sürdürülebilirlik ve kolaylık açısından daha mantıklı görünmektedir. Bu tezde 3 iletken katman üretilmiş ve bunlar örme kumaşlarla ayrılmıştır. Anormal basınç durumunda alt iletken tabakalar kısa devre oluşturmaktadır. Bununla birlikte daha düşük basınç durumunda üst iletken levhalar kısa devre oluşturmaktadır. Yumuşak sensörlerden merkeze veri iletimi sırasında kısa devre oluşmaması için TPU kaplı iletken yollar kullanılmıştır. Rezistif sensör mekanizmasının basit olması, herhangi bir el becerisi veya desen yapma bilgisi gerektirmemesi nedeniyle benimsenmiştir. Ayrıca çorap örme makinasından kaynaklanan herhangi bir hata olmayacağından ve bu sistemin kurulum bütçesinin çorap örme makinelerine göre düşük olduğu aşikardır. Tüm bu avantajlar bir araya getirildiğinde olası bir ampütasyondan önce diyabetik ayak ülserini öngörmek için rezistif sensörlerin de bu şekilde uygulanabilir ve etkili bir yaklaşım olduğu söylenebilir.
Özet (Çeviri)
Today, millions of people suffer from diabetes that will last a lifetime. The energy necessary for people to continue their daily life activities is obtained from protein, carbonhydrates and fats. These basic nutrients need to be broken down into the smallest pieces in order to be absorbed. The most important of these nutrients are simple sugars called glucose. Cells contain glucose, which the human body needs, It makes it usable with the help of the hormone secreted by the organ called the pancreas. The name of this hormone is insulin. If this hormone does not work properly, the food taken cannot be used as energy. Diseases that occur as a result of a deficiency of the insulin hormone or not working properly are called diabetes. This disease can occur in people during childhood, or it can occur after the age of 20s and 25th depending on genetic reasons. The disease shows itself as Type 1 and Type 2 Diabetes. Since it is a disease that progresses in a very insidious and painless way, the disease may not be diagnosed for many years. Since Type 1 diabetes mostly occurs in childhood and youth, this disease is called juvenile diabetes in the literature. These patients have to take insulin hormone externally as a lifelong supplement. In our society, 10% of diabetes patients are Type 1. Type 1 diabetes is a disease that is included in the group of diseases called autoimmune diseases and continues throughout life. The immune system, which acts for an unknown reason, damages beta cells in the pancreas, which are responsible for insulin production. When this damage exceeds 80%, disease specifications emerge. The only rule in the treatment of type 1 diabetes patients is insulin therapy. In this type of diabetes, insulin injection is essential and plays a role in saving the patients' life. In addition to insulin injection, a healthy and regular diet, sports and education should be an invariable part of patients' life. In order to maintain these principles and personal care, they should pay maximum attention to these principles. It is essential for patients to keep blood sugar between acceptable levels, to prevent very serious complications such as hyperglycemia and hypoglycemia that may put the person's life at risk, and to provide and maintain ideal body weight and protein consumption, consumption of various foods, excess fiber in foods, consumption of simple sugars under the control of a dietitian and regular doctor appointments should not be interrupted. Exercise should be done regularly every day. In order for patients not to be exposed to advanced complications, they should first take all precautions for their own health. The other disease seen in diabetes patients is type 2 diabetes. Genetic and environmental factors play a role in type 2 diabetes patients. These patients have insulin resistance and insulin secretion abnormality. There are abnormalities in insulin secretion due to genetic factors. Inactivity and desk life trigger this disease as environmental factors. In addition, obesity, one of today's diseases, causes insulin resistance and as a result, diabetes is inevitable. As in Type 1 diabetes patients, Type 2 diabetes patients have to pay close attention to their nutrition, daily physical activity and blood sugar. The person should eat healthy and regularly, and avoid foods and drinks that will cause sudden rise and fall in blood sugar. The patient should also regularly measure blood sugar 6 times on an empty stomach and note the averages and not neglect the doctor's appointments. In both Type 1 and Type 2 diabetes diseases, diabetic coma, irreversible damage to vital organs, especially (silent and latent period of diabetes) and in cases where the patient does not receive adequate treatment or neglects the kidneys insidiously and without pain, in the more normal-high stages of diabetes. Bleeding due to intraocular vascular structure can lead the patient to blindness in a very short time. As a result of the deterioration of kidney functions, the patient may be sentenced to dialysis for life. Depending on the damage to the cardiovascular system, permanent damage may occur in the feet and hand limbs of the patients, and accordingly, these limbs must be cut off suddenly. Since the blood cannot go to all organs and limbs in the body in an equal and balanced way in diabetic patients, over time, excess pressure and numbness occur in areas with less blood flow, and accordingly the areas where numbness occurs should be surgically cut. The best example for this is the foot part of diabetic patients. Depending on the disease, the blood cannot reach every region equally on the soles and fingers of the foot and over time, numbness and pressure increasement occur in certain parts of the foot. If the person does not realize this situation in time the damaged tissue is removed by incision method in order to prevent the decay from progressing to other areas comes into play at this point. In the thesis study, it is aimed to carry out a study in order to make early diagnosis in diabetes patients by integrating switch mechanism that is pressure sensitive sensors under socks. The working principle of switch sensors is based on short-cut under pressure. The usage area of switch sensors is gradually expanding due to their advantages such as flexibility, accuracy of data, low energy use and sensor design. In terms of sustainability and ease, the use of switch sensors with parallel conductive layers seems more logical. In this thesis, 3 conductive layers were manufactured and they were separated with mesh fabrics. In the case of abnormal external pressure bottom conductive layers become active and short-cut occurs and in the case of lower external pressure top conductive layers touch each other and short-cut occurs. The data is transferred whereby conductive channels which is TPU coated in order to thwart short-cut during transmitting data from soft sensors to central unit. The resistive sensing mechanism has been adopted due to it is simple to manufacture and doesn't require any kind of dexterity or knowledge of making patterns. It is also overt that there will not be any defect which is derived from sock knitting machine and the budget to set up this system is pretty much lower when it is compared to sock knitting machines. When it is gathered up all these advantages, we can absurb that switch resistive sensing is also workable and effective approach in order to predict DFU before any possible amputation.
Benzer Tezler
- İçi boş poliester multifilamentlerden dokunmuş iletken polimerik kumaşların kapasitif ve rezistif basınç sensör özelliklerinin araştırılması
Investigation of capacitive and resistive pressure sensor features of conductive polymeric sensor fabrics woven with hollow polyester multifilament
HİDAYET BAĞCI
Doktora
Türkçe
2023
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SUAT ÇETİNER
DOÇ. DR. HATİCE KÜBRA KAYNAK
- Plastik sanatlarda tekstilin yeri
The Place of textiles in the fine arts
İDİL AKBOSTANCI
Sanatta Yeterlik
Türkçe
1999
Güzel SanatlarMarmara ÜniversitesiTekstil Ana Sanat Dalı
PROF.DR. ŞAHİN YÜKSEL YAĞAN
- Development of textile based wall coverings for nuclear protection
Nükleer koruma için tekstil esaslı duvar kaplamalarının geliştirilmesi
ŞÜKRAN KARA
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Metalurji MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA EROL
- Development of textile based temperature sensor for wearable electronics
Giyilebilir elektronikler için tekstil tabanlı sıcaklık sensörü geliştirilmesi
BURCU ARMAN KUZUBAŞOĞLU
Doktora
İngilizce
2021
Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SENEM KURŞUN BAHADIR
- Tekstil esaslı yapay ön çapraz bağların geliştirilmesi
Development of textile based artificial anterior cruciate ligament
ÇETİN AKA
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiEge ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜLDEMET BAŞAL BAYRAKTAR