پديد آورنده :
صفري، فاطمه
عنوان :
طراحي و بررسي عملكرد پانسمانهاي هوشمند مبتني بر تحريك الكتريكي جهت ترميم زخمهاي مزمن بيماران ديابتي
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
تكنولوژي نساجي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
سيزده،112ص.: مصور، جدول، نمودار
توصيفگر ها :
نخ رسانا , درمان زخم ديابتي , حسگرهاي پايش pH برپايۀ پليآنيلين , الكترودهاي مبتني بر منسوج , تحريك الكتريكي , ولتامتري چرخهاي
تاريخ ورود اطلاعات :
1404/09/18
رشته تحصيلي :
مهندسي نساجي-فناوري
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1404/09/19
چكيده فارسي :
زخم پاي ديابتي يكي از مهمترين عوارض بيماران مبتلا به ديابت است كه بهدليل طولاني بودن روند ترميم، خطر عفونت و حتي قطع عضو، چالشي جدي در حوزه سلامت به شمار ميرود. ازاينرو، توسعه فناوريهاي نوين براي پايش مستمر وضعيت زخم و بهبود فرآيند ترميم آن از اهميت بالايي برخوردار است. پژوهش حاضر با هدف طراحي و ساخت يك سامانه هوشمند مبتني بر حسگر pH و الكترودهاي نساجي جهت اعمال تحريك الكتريكي انجام شد. در بخش نخست، الكترودهاي پارچهاي با استفاده از نخهاي رسانا و روش بافندگي حلقوي پودي توليد گرديدند. نتايج اندازهگيري امپدانس نشان داد كه اين الكترودها، بهويژه در شرايط مرطوب، مقاومت سطح تماس مطلوبي داشته و انتقال يكنواخت جريان را فراهم ميكنند. در ادامه، حسگرهاي پايش pH برپايۀ پليآنيلين و با بهرهگيري از روش-هاي مختلف الكتروشيميايي ساخته شدند. بررسيهاي ولتامتري چرخهاي نشان دادند كه حسگرهاي حاصل از تعداد سيكلهاي بالاتر از حساسيت و پايداري بيشتري برخوردارند و توانستند محدوده تغييرات pH مرتبط با زخم (4 تا 9) را با دقت بالا پايش كنند. آزمون¬هاي انجامشده در محيطهاي بافري حاوي خون و نمونههاي واقعي نيز قابليت كاربرد باليني اين حسگرها را تأييد كردند. برد الكترونيكي طراحيشده در اين سامانه امكان اعمال تحريك الكتريكي با اشكال موج متنوع را فراهم نمود. بر اساس مطالعات پيشين و نتايج آزمايشگاهي، پالس مربعي با فركانس 100 هرتز، چرخه كاري 50 درصد و دامنه 20 ولت انتخاب و به مدت 20 دقيقه در روزهاي متناوب اعمال گرديد نتايج حاكي از تسريع قابل توجه روند ترميم در گروه درمان (كنترل) نسبت به گروه شاهد بود؛ بهطوريكه ميانگين كاهش مساحت زخم در گروه كنترل تا 89٫25% نيز ثبت شد و اين مهم در تعداد جلسات درماني كمتري محقق گرديد. جمعبندي يافتهها نشان ميدهد كه تركيب حسگر pH با الكترودهاي مبتني بر منسوج براي اعمال تحريك الكتريكي، رويكردي نوآورانه و كارآمد براي مديريت زخم پاي ديابتي محسوب ميشود. اين سامانه نه تنها امكان پايش لحظه¬اي وضعيت زخم را فراهم ميآورد، بلكه بهعنوان ابزاري درماني قادر است روند ترميم را تسريع كند. دستاوردهاي اين پژوهش ميتواند زمينهساز توسعه نسل¬هاي آتي فناوريهاي پوشيدني هوشمند در حوزه درمان زخمهاي مزمن و پزشكي بازساختي باشد.
چكيده انگليسي :
Diabetic foot ulcer (DFU) represents one of the most critical complications in diabetic patients, posing a major healthcare challenge due to its prolonged healing process, risk of infection, and potential amputation. Consequently, the development of innovative technologies for continuous wound monitoring and enhanced healing is of paramount importance. This study aimed to design and fabricate an intelligent system based on a pH sensor and textile electrodes for delivering electrical stimulation.
In the initial phase, textile electrodes were manufactured using conductive yarns via weft knitting technology. Impedance measurements demonstrated that these electrodes, particularly under moist conditions, exhibited favorable contact resistance and enabled uniform current distribution. Subsequently, pH monitoring sensors were developed based on polyaniline, employing various electrochemical methods. Cyclic voltammetry analyses indicated that sensors fabricated with a higher number of cycles exhibited superior sensitivity and stability, accurately monitoring the pH range relevant to wound environments (4 to 9). Tests conducted in buffered media containing blood and real wound samples confirmed the clinical applicability of these sensors.
The custom-designed electronic board in this system enabled the application of electrical stimulation with various waveform patterns. Based on prior studies and experimental results, a square wave pulse with a frequency of 100 Hz, 50% duty cycle, and 20 V amplitude was selected and applied for 20 minutes on alternating days. The results indicated a significant acceleration in the healing process within the treatment (control) group compared to the control group, with a mean reduction in wound area reaching 89.25% in the treatment group, achieved in fewer therapeutic sessions.
In conclusion, integrating a pH sensor with textile-based electrodes for electrical stimulation presents an innovative and effective approach for managing diabetic foot ulcers. This system not only facilitates real-time wound status monitoring but also serves as a therapeutic tool to expedite the healing process. The outcomes of this research could pave the way for the development of next-generation smart wearable technologies in chronic wound management and regenerative medicine.
استاد راهنما :
محسن شنبه , اسماعيل حيدري
استاد مشاور :
فرزين خوروش , مهدي شهبازي آزاد
استاد داور :
داريوش سمناني , وحيد عبادي