Türkiye'nin organ nakil ağının optimizasyonu için coğrafi bilgi sistemi ve matematiksel model tabanlı çözüm önerisi
A geographic information system and mathematical model based solution approach for optimization of Turkey's organ transplantation network
Yazar: YUNUS ESKİ
Danışman: PROF. DR. AHMET PEKER ; DOÇ. DR. EREN ÖZCEYLAN
Konya Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği = Industrial and Industrial Engineering

Özet:
İnsan üzerinde ilk başarılı organ nakli 1954 yılında böbrek nakli ile başlamıştır. Günümüzde ise dünyada organ nakli konusunda önemli mesafeler kat edilmiştir. Buna karşın dünyada organ nakli bekleyen hasta sayısı oldukça fazladır. Türkiye'de de her geçen gün organ nakli bekleyen hasta sayısı artmaktadır. Türkiye'de organ nakli çalışmaları Sağlık Bakanlığı tarafından yönetilmektedir. Bakanlığa bağlı olarak görev yapan Ulusal Organ Nakli Merkezi altında dokuz adet Bölge Koordinasyon Merkezi bulunmaktadır. Türkiye'deki 81 il ve bu illerden organ nakli yapılan merkezler belli kriterler doğrultusunda bu bölgesel koordinasyon merkezlerine bağlı olarak faaliyet göstermektedir. Vericiden alınan organın canlı alıcıya ulaştırılması ve nakil operasyonunun gerçekleştirilmesinde verici ve alıcı arasındaki coğrafi mesafe kısıtı nedeni ile nakil operasyonun başarısı için zaman son derece önemlidir. Bu çalışmada, ülkemizde vericiden temin edilen kalp, böbrek ve karaciğerin organ bekleyen alıcıya ulaştırılmasında, Politik Bölgelendirme Problemi (PBP) yaklaşımı kullanılarak hasta hareketliliğini ve bölgeler arası coğrafi dağınıklığı en küçükleyen çok amaçlı bir karma tam sayılı doğrusal matematiksel model tasarlanmıştır. Geliştirilen matematiksel model, ülkemizde organ nakli konusunda yetkili olan 9 adet Bölge Koordinasyon Merkezi ve bağlı iller dikkate alınarak çözülmüştür. Elde edilen çözümler ışığında, Bölge Koordinasyon Merkezlerinin yetki alanındaki her bir şehirde yaşayan insanların kalp, böbrek ve karaciğer için ayrı ayrı hangi Bölge Koordinasyon Merkezinden hizmet alacağı belirlenmiş ve mevcut yapı ile şehir atama uyumu indeksi ile karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Böbrek organı temel alındığında Şehir Atama Uyumu İndeksi (ŞAUİ) bakımından en yüksek sonuç % 88,89 ile Adana BKM'de, en düşük sonuç ise % 62,34 ile Ankara BKM'de elde edilmiştir. Karaciğer organı temel alındığında (ŞAUİ) bakımından en yüksek sonuç % 90,91 ile Adana BKM'de, en düşük sonuç % 62,99 ile Ankara BKM'de elde edilmiştir. Kalp organı temel alındığında ise (ŞAUİ) bakımından en yüksek sonuç % 100 ile İstanbul BKM'de, en düşük sonuç ise % 50 ile Antalya BKM'de elde edilmiştir. Sağlık Bakanlığı'nca 9 BKM altında atamaları yapılan 81 ilin, böbrek organı nakli için %26.60, karaciğer organı nakli için %24.69, kalp organı nakli için ise %51.29 oranında farklı BKM'ye atanmasının uygun olduğu saptanmıştır.

Anahtar Kelimeler: Organ nakli, bölgesel koordinasyon merkezi, karma tam sayılı doğrusal matematiksel model, politik bölgelendirme problemi, şehir atama uyumu indeksi

Abstract:
The first successful organ transplantation on human started with kidney transplantation in 1954. Nowadays, there has been observed significant improvements on organ transplantation all across the world. There are, however, numerous people who wait for organ transplantation. In Türkiye, the number people waiting for organ transplantation are continuously increasing as well. Organ transplantation process are managed by the Ministry of Health in Türkiye. There are nine Regional Coordination Centers (RCCs) under national organ transplantation center affiliated with the ministry. In Türkiye, 81 cities and centers where organ transplantation are performed in each city are operating affiliated with RCCs based on particular criteria. Time plays very crucial role for a successful organ transplantation due to geographical distance constraint between donor and recipient in delivering organ to recipient from donor and in implementing transplant operation. Inspired from Political Districting Problem (PDP), multi objective mixed integer programming formulation is developed with the objective of minimizing patient mobility and geographic dispersion in delivering hearth, kidney and liver to recipient from donor in our country. Developed mathematical model is solved by considering nine authorized RCCs in organ transplantation and affiliated cities. In the light of solutions obtained, RCCs which will service people who live in the cities under their authority are determined for hearth, kidney, and liver separately and city assignment consistency index together with current situation are comparatively examined. When kidney is investigated, City Assignment Consistency Index (CACI) for Adana is found to be the highest (88,89%) and CACI for Ankara is found to be the lowest (62,34%). When liver is investigated, CACI for Adana is found to be the highest (90,91%) and CACI for Ankara is found to be the lowest (62,99%). When hearth is investigated, CACI for İstanbul is found to be the highest (100%) and CACI for Antalya is found to be the lowest (50%). It is detected that 81 cities whose assignments were already performed by Ministry of Health under 9 RCCs must be assigned to different RCCs for organs kidney, liver, and hearth with respective ratios of 26.60%, 24.69% and 51.29%.

Keywords: Organ transplantation, regional coordination center, mixed integer mathematical model, political districting problem, city assignment consistency index