Yenidoğan bebeklerin vücut sıcaklık stabilizasyonunun sağlanması için vücut ısı transferine etki eden parametrelerin incelenmesi
Investigation of parameters affecting body heat transfer to ensure body temperature stabilization/regulation of infants
Yazar: CEYHUN GÖKÇINAR
Danışman: PROF. DR. OSMAN EROĞUL
TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Biyomedikal Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering ; Biyoteknoloji = Biotechnology ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Yenidoğan ölüm hızı, anne ve bebek sağlığının yanı sıra genel olarak küresel sağlık durumunun önemli bir göstergesidir. Küresel bazda yayımlanan birçok raporda yenidoğan ölüm oranı (ingilizce çeviri, Infant Mortality Rate), sağlık alanında gerçekleşen teknolojik ve yöntemsel gelişmelerin takibi için kullanılmaktadır. Dünya Sağlık Örgütü'ne ait rapora göre, 2020'de yaşamlarının ilk yılında 2.4 milyon yenidoğan çeşitli sebeplerden dolayı hayatını kaybetmiştir. Bu sayı, günde yaklaşık 6.700 yenidoğan ölümüne işaret etmektedir. Her yıl tahminen 15 milyon yenidoğan, prematüre (37. gebelik haftasından önce) olarak doğmaktadır ve bu rakam gün geçtikçe artmaktadır. Yenidoğan ölümü, erken doğum ve hastalıklı yenidoğan doğumu oranlarının azaltılması ve bu konular hakkında geniş, detaylı, empirik bilgiler edinilmesi büyük önem arz etmektedir. Bu nedenle yenidoğanlar üzerinde gerçekleşen klinik araştırmaların genişletilmesi, tedavi yöntemleri ve bakım prosedürlerinin iyileştirilmesi gerekmektedir. 
Yenidoğan mortalitesi, morbiditesi ve nedenleri ile alakalı gerçekleştirilen literatür taramasında, görülen komplikasyonların birbirini tetikler nitelikte olduğu görülmüştür. Olgunlaşmamış,  diğer bir tabirle fonksiyonelliğini tam olarak kazanmamış, birçok fizyolojik sisteme sahip yenidoğan, yaşamının ilk yıllarında birden fazla stres kaynağına maruz kalmaktadır. Bu stres kaynaklarından en yüksek insidans oranına sahip kaynak, termal stres olarak karşımıza çıkmaktadır. Buna ek olarak ani yenidoğan ölüm sendromunun en büyük kaynağı ısıl stres olarak gösterilmektedir. Bu çalışmada yenidoğan termoregülasyon sistemi, yenidoğan üzerinde gerçekleşen ısı transferleri ve mekanizmaları, karşılaşılan termal stres kaynaklı vakalar, yenidoğan yoğun bakım ya da bakım odalarında kullanılan ısıl destek üniteleri, yenidoğanın ısı kaybetmemesi için alınması gereken önlemler, yöntemler incelenmiştir. 
Gerçekleştirilen çalışmada yenidoğan termoregülasyon sistemi için biyolojik bir sistem modeli oluşturulmadan önce literatürde bulunan yenidoğan ve yetişkin insan termoregülasyon sistem modelleri incelenmiştir. Geliştirilen biyolojik modelde, önceki modellerde kullanılan varsayım ya da genellemelerin birçoğu irdelenerek yenidoğana ve içerisinde bulunduğu ortama özgü bir sistem modeli oluşturulmaya çalışılmıştır. Bu amaçla, yenidoğan üzerinde gerçekleşen ısıl transferlerinin modellenmesi için yenidoğan vücudu yedi kompartman üzerinde incelenmiştir. Bu kompartmanlar sonrasında alt katmanlara ayrılarak model derinliği arttırılmıştır. Yenidoğana özel bir sistemin inşa edilmesi için gerekli fiziksel ve fizyolojik parametrelerin modele girdi olarak verilmesi sağlanmıştır. Bunlara ek olarak yenidoğan üzerinde gerçekleşen ısıl transferi en iyi şekilde modellemek amacıyla, validasyon için kullanılan veri seti genişletilmiş ve literatürde bulunan bilgi birikimi yeni alt sistem modelleri oluşturulması için kullanılmıştır. Bu alt sistemlerin ana modele entegrasyonu gerçekleştirilerek yeni ve gelişmiş bir model elde edilmiştir. Alt model çıktılarının ve ana model çıktılarının, literatürde karşılaşılan veriler ile uyum içinde olduğu açık bir şekilde gösterilmiştir.

Abstract:
The infant (or neonatal) mortality rate is an important indicator of maternal and infant health, as well as global health in general. In many reports published on the global basis, the infant mortality rate is used to monitor technological and methodological developments in the field of health. According to a report by the World Health Organization, 2.4 million newborns died in their first year of life in 2020. This number represents approximately 6,700 neonatal deaths per day. An estimated 15 million newborns are born prematurely (before 37 weeks of gestation) each year, and this number is increasing day by day. It is of great importance to reduce the rates of neonatal death, preterm birth, and birth with disease(s) and to obtain extensive, detailed, and empirical information on these issues. Therefore, it is necessary to expand clinical studies on newborns, improve treatment methods and care procedures.
In the literature review on neonatal mortality, morbidity, and their causes, it was seen that the complications observed were triggering each other. Immature, or in other words, not fully functioning, physiological systems of infants are exposed to more than one stress source in the first years of their lives. The source with the highest incidence rate among these stress sources is thermal stress. In addition, thermal stress is considered as the biggest source of sudden infant death syndrome by the official sources. In this study, newborn thermoregulation system, heat transfers and mechanisms on the newborn, cases caused by thermal stress, thermal support units used in neonatal intensive care or care rooms, precautions and methods to be taken to prevent the newborn from losing heat were examined.
In this study, before creating a biological system model for the neonatal thermoregulation system, neonatal and adult human thermoregulation system models in the literature were reviewed. In the developed biological model, many of the assumptions or generalizations used in previous models were examined, and a system model specific to the newborn and its environment was tried to be created. For this purpose, the newborn body was examined in seven compartments to remodel the thermal transfer systems in newborn. After deepening the layers of each compartment with layers, the remodelling process produced specific outcomes that shed light to a deper lever of information. The physical and physiological parameters required for the construction of a newborn-specific system are provided as input to the model. In addition, in order to remodel the thermal transfer on newborn, the data set used for validation was expanded and the knowledge in the literature was used to create new subsystem models. A new and improved model was obtained by integrating these subsystems into the main model. It has been clearly shown that the sub-model outputs and the main model outputs are in agreement with the data encountered in the literature.