Optik yöntem kullanarak insan kan gruplarının tespitini yapan taşınabilir medikal bir cihazın tasarımı, testleri ve prototip üretimi

Abstract

Bu tez Klasik Lam Metodunu, optik sistem ve istatistiksel veri analizi ile entegre ederek, insan kan gruplarının tespiti için Otomatik Lam Yöntemini sunmaktadır. Bu yöntem taşınabilir, batarya ile çalışan, kullanımı kolay ve uygun maliyetli bir cihazın ortaya çıkmasına olanak sağlamıştır. %80 başarı oranına sahip Kalsik Lam Metodu, zaman ve maliyet açısından diğer yöntemlere göre avantajlı ancak hassasiyet, doğruluk ve güvenirlik açısından dezavantaja sahiptir. Klasik Lam Metodu, karışımın hazırlanması, karıştırma işlemi ve değerlendirme olmak üzere 3 aşamadan oluşur ve her bir aşama mevcut klinik uygulamada manuel olarak (insan eli) ve çıplak göz ile yapılır. Otomatik Lam Yönteminde karışımın hazırlanması (1.Aşama) mikropipetör yardımı ile yapılır. Karıştırma işlemi (2.Aşama) yazılım tarafından kontrol edilen bir servo motor tarafından sağlanır. Ölçüm ve değerlendirme işlemi (3.Aşama) optik sensörler tarafından elde edilen verilerin yazılımsal ve istatistiksel olarak analiz edilmesi ile gerçekleştirilir. Belirli prosedürlere göre karıştırma, ölçme ve değerlendirme işlemlerini gerçekleştiren Otomatik Lam Yöntemi kullanılarak 125 hastanın kan örnekleri ile yapılan çalışmalarda %97,6 oranında başarı elde edilmiştir. Klasik Lam Yöntemine göre hassasiyet, doğruluk ve güvenilirlik parametrelerinde %17,6 oranında iyileştirme sağlanmıştır. Geliştirilen yöntem ile %2.4 oranında yorumlama hatalarına neden olabilecek zayıf aglütinasyonların kolaylıkla belirlenmesi de sağlanmıştır. Klasik Lam Yöntemi ile 10 dakikada belirlenen kan grubu Otomatik Lam yöntemi ile 5 dakikada belirlenerek hem zaman hem de iş gücünden %50 oranında tasarruf elde edilmiştir. Ölçümler, ABO-Rh kan sistemine göre yapılmış ve ölçümlerde kan, santrifüj edilmeden total kan olarak kullanılmıştır.

This thesis presents Automated Slide Method (ASM) for human blood group detection by using the basics of Classical Slide Method and integrating it with optical system based measurements and statistical data analysis leading to a portable, battery operated, easy-use and cost effective device. The Classical Slide Method with an 80% success rate is advantageous over other methods in terms of time and cost but has disadvantages in terms of precision, accuracy and reliability. The Classical Slide Method consists of three steps: preparation of the mixture, mixing and evaluation; and each stage is performed manually and inspected with the naked eye. However, in Automated Slide Method the mixing process is carried out by using electro-mechanic hardware and its associated software developed while the measurement and evaluation process is done with software using the data produced via optical sensors and then statistical analysis has been executed accordingly. 97,6% success rate was achieved with blood samples from 125 patients using the Automated Slide Method developed which performs the three steps; mixing, measurement and evaluation and complying to the well-established clinical procedure-guidelines. Sensitivity, accuracy and reliability parameters were improved by 17,6% with respect to the Clasical Slide Method. With the developed method, it is possible to easily identify insufficient agglutinations which can cause interpretation errors of 2,4%. The blood group detection time is 10 minutes with Classical Slide Method whereas it is reduced to 5 minutes with Automated Slide Method, saving 50% both in time and work-force. Measurements were made according to the ABO-Rh blood system and blood was used as total blood without centrifugation.