Sentrifugal pompa başlığı modellemesi sonrası ECMO hatları üzerinde güvenli geri kaçırma miktarının değerlendirilmesi
Assessment of safe leak amount on ECMO lines after sentrifugal pump head modeling
Yazar: ÖZHAN ÖZAY
Danışman: PROF. DR. HÜSEYİN HÜDAİ ÇATALYÜREK
Dokuz Eylül Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Perfüzyon Teknikleri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Göğüs Kalp ve Damar Cerrahisi = Thoracic and Cardiovascular Surgery
Dizin: Ekstrakorporeal membran oksijenasyonu = Extracorporeal membrane oxygenation ; Kalp destek cihazları = Heart assist devices ; Kalp hastalıkları = Heart diseases ; Kardiyopulmoner bypass = Cardiopulmonary bypass ; Prototip = Prototype ; Santrifüj pompalar = Centrifugal pumps ; Tıbbi araç-gereç ve donanımlar = Equipment and supplies ; Tıbbi cihazlar = Medical devices

Özet:
Ekstrakorporeal membran oksijenizasyonu (ECMO), uzun yıllar kardiyak cerrahide kullanılan kardiyo pulmoner baypas (KPB) sonrasında hastanın pompadan ayrılamaması durumundan yola çıkarak geliştirilmiştir. Güncel standart tedavilerde yanıt alınamayan şiddetli geri dönüşümsüz solunum ya da kalp yetmezliğinde hayat kurtarıcı olmaktadır. 
Günümüzde sentrifugal pompa başlığı prototipinin dizaynı sırasında hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) uygulamaları yaygın olarak yer almaktadır. Sentrifugal pompa geometrisine ait 3 boyutlu akış hacmi için korunum denklemlerinin çözümlenmesi sonucu akış alanı elde edilebilmekte ve performansını tanımlayan fiziksel büyüklükler hesaplanmaktadır. 
Tez çalışmamızda kullandığımız SimScale yazılımında akışkan sıvı olarak gliserin-su çözeltisinin kimyasal verileri girilerek oluşturulan tasarımın, belirlenen karakteristik verilerle (H-basma yüksekliği, N-özgül hız, Q-debi), simülasyon ile yapılan sentrifugal pompa prototipinde güvenli geri kaçırma miktar değerlendirmesi hedeflenmiştir.
Çalışmamız Dokuz Eylül Üniversitesi Hastanesi Depark Z.07 Akış Fizyolojisi Laboratuvarı'nda "2018.KB. SAG.082 No'lu "Kısa Süreli Yaşam Destek Cihazı ve Trombektomide Kullanılmak Üzere Tasarlanacak Sentrifugal Pompa Başlığı Prototipi" adlı BAP Hızlı Destek Projesinin çıktısı olan sentrifugal pompa başlık ölçütleri çalışmamızda kullanılmıştır.
SimScale yazılımıyla simüle ettiğimiz 8 kanatlı prototip sentrifugal pompa başlığımızın 0-3500 rate per minute (rpm) ile 500-5000 ml/dk arasında akımı sağlanacak şekilde güvenli geri kaçırma (kayıp-kaçak) miktarının değerlendirmesi yapılmıştır. 
Gliserin-su çözeltisi ile uygulanan geri kaçırma analizlerinde tasarım sonrasında başlangıç akımı olarak 500 ml akımda 0,019 ve en büyük 5000 ml akımda 0,022 olarak hesaplanmıştır. Simülasyon sonucu ortaya çıkan kaçırma miktarının güvenilir aralıkta olduğunu ve yerli üretiminin yapılabileceği saptanmıştır. Bu da hipotezimizi destekler nitelikte olmuştur.

Abstract:
Extracorporeal membrane oxygenation (ECMO) was developed based on the patient's inability to disconnect from the pump after cardiopulmonary bypass (KPB), which has been used in cardiac surgery for many years. It is life-saving in severe irreversible breathing or heart failure, which does not respond to current standard treatments.
Today, computational fluid dynamics (CFD) applications are widely used in the design of the centrifugal pump head prototype. By analyzing conservation equations for the 3D flow volume of Centrifugal pump geometry, the flow area can be obtained and the physical sizes that define its performance are calculated.
In the SimScale software that we used our thesis study, we objected to evaluate the safe missed amount in the centrifugal pump prototype made by simulation of the design created by entering the chemical data of glycerin-water solution as fluid with the specified characteristic data (H-discharge height, N-specific speed, Q-flow).
Our study at Dokuz Eylul University Hospital Depark Z.07 Flow Physiology Laboratory said, "2018.KB. Centrifugal pump header criteria, which is the outcome of the SAG.082 No Short Term Life Support Device and the BAP Fast Support Project to be Designed for Thrombectomy, were used in our study.
Our 8-blade prototype centrifugal pump head, which we simulate with SimScale software, has been evaluated for a safe return (loss-leakage) amount to provide flow between 0-3500 rate per minute (rpm) and 500-5000 ml/min.
In the back leakage analysis applied with glycerin-water solution, the initial flow was calculated as 0.019 at 500 ml flow and 0.022 at the largest 5000 ml flow. It has been determined that the amount of incontinence resulting from the simulation is in a reliable range and domestic production can be made. This supports our hypothesis.