Travmatik Transtibial Amputasyonu OLan Bireylerde Torakal Kafesin Spontan Hareketlerinin Sternum Odağında İncelenmesi ve Otokorelasyon Özelliğinin Araştırılması


Keklicek H. (Yürütücü), Ulukaya S. , Salar S. , Selçuk H. , Arıbaş Z. , Akman A.

  • Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
  • Proje Grubu: Fen ve Mühendislik
  • Projenin Yürütüldüğü Birim: SAĞLIK BİLİMLERİ FAKÜLTESİ
  • Başlangıç Tarihi: Ekim 2025
  • Bitiş Tarihi: Ocak 2027

Özet

Travmatik transtibial (TT) amputasyonlar, amputasyonlar içerisindeki önemli bir oranı oluşturmaktadır ve TT amputasyonu olan bireylerin biyomekanik sapmalarının amputelerin fonksiyonlarını olumsuz yönde etkilediği birçok açıdan gösterilmiştir. Önceki araştırmalar ağırlıklı olarak, TT amputelerinin biyomekanik özellikleri tanımlanmış ve yürüyüş, ekstremite biyomekaniği ve gövde hareketleri gibi alt kategorilerdeki biyomekanik sapmaların etkileri araştırılmıştır. Ayrıca, amputasyonuna bağlı etkilerin iyi tanımlanması ile bireylerin rehabilitasyon stratejilerinin belirlenmesi, protez tasarımlarının yapılması, amputasyonun bireye ve topluma getirdiği yükün azaltılması vb. gibi konularda katkıların sağlanacağını vurgulamaktadırlar. Torakal kafes; üst ekstremite, alt ekstremite ve omurga ile doğrudan veya dolaylı birçok bağlantısı olan anatomik bir yapıdır. Gün içerisinde hem devamlılık arz edecek şekilde hareketini sürdürmekte hem de kas iskelet sisteminin fonksiyonel hareketi ve stabilitesi için bağlayıcı unsur olarak görev görmektedir. TT amputelerin uzuv kaybına bağlı biyomekaniksel sapmaların etkilerinin bilinmesinin klinik ve bilimsel önemi dikkate alındığında, eş zamanlı olarak hem dinamik hem de stabilite odaklı görev üstlenen torakal kafesin hareket örüntüsünün TT amputlerde etkilenebilme ve sağlıklı bireylerden farklı bir patern içerisinde hareketini sürdürme olasılığı bulunduğu düşünülmektedir. Literatürde TT amputasyonu olan bireylerin biyomekaniksel sapmalarının tespit edilmesi üzerine oldukça fazla çalışma yürütülmüştür. Ancak torakal kafesin spontan hareketlerinin incelendiği bir biyomekanik analize rastlanmamıştır. Biyomekanik bilimi açısından otokorelasyon analizleri; devamlı olarak açığa çıkarılan doğal bir fonksiyonel hareketin tutarlılığı, düzeni, karmaşıklığı hakkında bilgi sağlar ve hareketin sınırları veya sayısal değerlerinden ziyade, varolan seri içerisinde bu hareketin nasıl organize edildiği ile ilgili bilgi verir. Literatürde amputelerin yürüyüş otokorelasyonu üzerine çalışmalar mevcuttur, ancak spontan torakal kafes hareketlerinde otokorelasyon özelliği henüz incelenmemiş olup, TT amputasyonu olan bireylerin bu spontan hareketlerinin organizasyonundaki ahengin nasıl olduğuna dair bir bilgi bulunmamaktadır. Bu nedenlerle projemiz iki ana çerçevede özgünlük içermektedir: (1); TT amputelerin spontan torakal biyomekaniğini inceleyen ilk proje olacaktır. (2); TT amputelerin torakal kafes hareketlerindeki otokorelasyonu inceleyerek, torakal kafesin hareket organizasyonu hakkında bilgiyi arayan ilk proje olacaktır. Ayrıca; TT amputelerin sternum odağında torakal hareketlerinin otokorelasyon özelliklerinin farklı koşullarda birbirinden ne kadar ayrışabildiği çeşitli yapay zeka yöntemleri (makine öğrenmesi ve derin öğrenme) ile test edilecektir. Projemiz 4 iş paketi ile yürütülecektir. Projemize dahil etme ölçütlerini karşılayan 19-54 yaş arası unilateral travmatik TT amputasyonu olan bireyler (n=15) ve sağlıklı kontroller (n=15) dahil edilecektir. Torakal kafesin hareketlerine ait bilgiler atalet sensörleri ile kaydedilecek, alınan verilerin sayısal değerleri ve otokorelasyonu literatür bazlı yöntemlerle ve kendi yöntemlerimizle hesaplanacaktır. Ardından makine öğrenmesi ve derin öğrenme ile sternum odağında farklı koşullarda otokorelasyon özelliğinin ve grupların ayrıştırılabilirliğine bakılacaktır. Sonuçlar istatistiksel olarak yorumlanacaktır. Bu proje ile 3 araştırmacının yetiştirilmesine katkı verilerek, disiplinlerarası dili kazanmalarına katkı sağlanacaktır. Proje sonunda uluslararası yayın, görsel arşiv oluşturma çıktıları gerçekleştirilecektir. Projenin yayılımında bir sempozyum ve çalıştay planlanmaktadır. Projenin sonuçlarının TT amputelerin biyomekaniği üzerine yapılan incelemelere yenilik ve disiplinlerarası bir bakış açısı getireceği, ayrıca ampute rehabilitasyonun yaklaşımlarının geliştirilmesi üzerine klinisyenlere yeni bilgiler sağlayacağı düşünülmektedir.