Peltier elemanlarla hipotermiya uygulamasında sıcaklık kontrolü ve yapay sinir ağları ile modellenmesi

Abstract

Bu çalışmada, ratlar için mikrodenetleyici denetimli hipotermiya sistemi tasarlanmıştır ve gerçekleştirilmiştir. Sistemin parametreleri test edilmiştir. Deneysel çalışmalarla ratların beyin, rektum, sağ ve sol kulak sıcaklıkları ölçülerek aralarındaki korelasyon tespit edilmiştir. Bu ilişki yapay sinir ağları ile modellenmiştir. Modelleme sonucunda beyin ile diğer bölgeler sıcaklıkları arasında çok yakın bir ilişki tespit edilmiştir. Deney sistemi, güç kaynağı, mikrodenetleyici tabanlı sıcaklık kontrolü ve soğutma sistemli peltier eleman olmak üzere üç temel bloktan oluşmaktadır. Gerçekleştirilen bu sistem, hipotermiyanın tıpta tedavi amaçlı olarak birçok yerde kullanılmaktadır. Bu nedenle denemeler öncelikle ratlar üzerinde yapılmıştır. Elde edilen pozitif sonuçlar doğrultusunda insanlar üzerinde beyin travmalarında, kan kayıplarında, bazı ameliyatlarda ve aşırı yüksek vücut sıcaklığının düşürülmesinde rahatlıkla güvenli bir şekilde kullanılabileceğini göstermektedir.

In this study, a microcontroller based temperature controlled hypothermia system is designed and devised. The parameters of the system are tested. Then, the right ear, left ear, rectum, and brain temperatures of a rat are measured with an experimental setup in order to determine the correlation between brain and other temperatures. This correlation is modeled using neural networks. As a result of modeling, close correlation between brain and other regions temperatures has been determined. Experimental setup consist of, a power supply, a microcontroller based temperature controller, and a peltier cooler. The practical system is tested firstly on rats in order to prove its medical usefulness. The positive results show that this system can be safely used on humans in the cases of brain injury, bleeding and some surgical operations that need a lower body temperature.