Portable Device Design for Determining of Scoliosis

Abstract

Scoliosis is a three dimensional complex disease of the spine. As a result of this disease, shape and arrangement disorder of the vertebrae, curve in the thoracic spine, restriction in respiratory and circulatory systems are observed. Although the precise cause of scoliosis is not known, it might be caused by posture problems. Scoliosis is most frequently idiopathic (its cause is unknown) and is seen in girls older than 10 years of age. Early diagnosis of scoliosis is important for the course of the disease. For definitive diagnosis of scoliosis, radiologic methods and physical examination are required. Lack of sufficient awareness about this disease in the society makes the early diagnosis difficult. In this application study, design of a portable, rapid, and easy to use, arduino-based device which do not have radioactive emission and will reduce the margin of error in physical examination was performed. For the early diagnosis of scoliosis, the most significant protrusions of the spine can be defined in the device. The aim is to calculate whether there is an angulation between three spinal protrusions under the spine and three spinal protrusions above the spine. The calculated angulation degree shows on which vertebrae scoliosis is and its grade. Moreover, the inclination between the reference points identified on the scapula is measured to determine the effect of scoliosis on thoracic cage. 

Keywords

• ADAM’s Test
• Arduino
• Device Design
• Scoliosis

Skolyoz Hastalığının Tespiti için Taşınabilir Cihaz Tasarımı

Öz

Skolyoz omurgada meydana gelen 3 boyutlu kompleks bir hastalıktır. Bu hastalığın sonucunda omurga kemiklerinde şekil ve diziliş bozukluğu, göğüs kafesinde eğrilik, solunum ve dolaşım sistemlerinde kısıtlılıklar oluştuğu gözlenmektedir.  Skolyoz hastalığının kesin sebebi bilinmemekle beraber duruş bozukluklarının sebep olduğu düşünülmektedir. Skolyoz en sık idiopatik sebeplidir (sebebi belli olmayan) ve 10 yaş üzerindeki kız çocuklarında görülmektedir. Skolyozun erken teşhisi hastalığın seyri için önem taşımaktadır. Skolyozun kesin teşhisi için radyolojik yöntemler ve fiziksel muayene gerekmektedir. Bu hastalık hakkında toplumda yeterli bilginin olmaması erken teşhisi zorlaştırmaktadır. Bu uygulama çalışmasında Skolyoz hastalığın teşhisi için radyoaktif yayılım yapmayan, fiziksel muayenedeki yanılma payını azaltacak, portatif, hızlı ve kullanımı kolay arduino tabanlı cihaz tasarımı geliştirilmiştir. Skolyoz’un erken teşhisi için; omurganın sırtta en belirgin çıkıntıları cihazda tanımlanabilmektedir. Hedef omurganın altındaki üç omurga çıkıntısı ile üstündeki üç omurga çıkıntısı arasında bir açılanma olup olmadığını hesaplanmaktadır. Hesaplanan açılanma derecesi hangi omurgada ve kaç derecelik bir skolyoz olduğunu gösterir. Ayrıca kürek kemikleri üzerinde belirlenen referans noktaları arasındaki eğim ölçülerek skolyozun göğüs kafesine etkisi tespit edilebilmektedir. 

Anahtar Kelimeler

• Adam’s Testi
• Arduino
• Cihaz Tasarımı Skolyoz

References

1. Exhibits, E. (2010). Scoliosis Imaging : What Radiologists. Main, 30(2006), 1823–1842. https://doi.org/10.1148/rg.307105061
2. Janicki, J. A., Alman, B., Scoliosis: Review of diagnosis and treatment. Paediatric Child Health, 12(9), 771–776, 2007. Erişim Linki: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2532872/
3. Lin, L. I. (1985). Early Diagnosis of Scoliosis Based on School-Screening. Journal of Bone & Joint Surgery, American Volume, 67(8), 1202–1205.
4. Erbil, O. (2013). “Review of Radiological Assessment and Classification Systems of Adolescent Idiopathic Scoliosis.” Türk Ortopedi ve Travmatoloji Birliği Derneği Dergisi 12(1):73–82. Retrieved (http://www.totbid.org.tr/files/ONLIB/13_1/12ErbilOguz.pdf).
5. Otman, A., S., Demirel H., Sade, A., (1998) Tedavi Hareketlerinde Temel Değerlendirme Prensipleri. 2. Baskı. Hacettepe Üniversitesi Fizik Tedavi ve Rehabilitasyon Yüksekokulu Yayınları.
6. Oxborrow, N. J., Assessing the child with scoliosis: The role of surface topography. Archives of Disease in Childhood, 83(5), 453–455, 2000. https://doi.org/10.1136/adc.83.5.453
7. Taşdelen, K., Şimşek, M., A., (2016) Arduino ile Tasarlanmış Sistemlerin İnternet Tabanlı Kontrolü ve İzlenmesi. SDU International Journal of Technological Science, 8(1).
8. Trobisch, P., Suess, O., Schwab, F., (2010) Idiopathic scoliosis. Deutsches Ärzteblatt International, 107(49), 875–883, https://doi.org/10.3238/arztebl.2010.0875

9. Yaman, O., Dalbayrak, S., (2014) Idiopathic scoliosis. Turkish Neurosurgery, 24(5), 646–657, https://doi.org/10.5137/1019-5149.JTN.8838-13.0
10. Yilmaz, H. G., Kuru, T., Yavuzer, G., (2012) Gövde Ortezi Kullanan İdiyopatik Skolyozlu Adolesanlarda Bad Sobernheim Stres Sorgulama Formunun Türkçe Adaptasyonu ve Güvenirliǧi. Turkiye Fiziksel Tip ve Rehabilitasyon Dergisi, 58(3), 225–228, https://doi.org/10.4274/tftr.33600