22212

ارائه مدل رياضي براي طراحي شبكه اهداي سلول هاي بنيادي

كارشناسي ارشد

مهندسي لجستيك و زنجيره تامين

96-98

1398/11/12

دكتر سعيد يعقوبي

صنايع

امروزه پيوند سلول¬هاي بنيادي خون¬ساز يك روش رايج براي درمان بيماران سرطاني و همين¬طور بيماران دچار نقص سيستم ايمني و بسياري ديگر از بيماري¬ها مي¬باشد. پيوند سلول¬هاي بنيادي زماني اثربخش است كه بيمار و اهداكننده به ميزان كافي از لحاظ سيستم آنتي¬ژن لكوسيت انساني با يكديگر مطابقت داشته¬باشند تا احتمال بروز واكنش پيوند عليه ميزبان كاهش يافته و احتمال موفقيت پيوند بالاتر برود. از آن¬جا كه بودجه¬ي بهداشت و درمان در تمام كشورها محدود مي¬باشد، بسياري از محققان و دولت¬مردان سعي بر آن دارند تا هزينه¬هاي حوزه¬ي نظام سلامت را كاهش و كارايي آن را بهبود بخشند. در كشور ما نيز با توجه به تحريم¬هاي موجود هزينه¬ي مواد، لوازم و تكنولوژي¬هاي حوزه¬ي درمان اهميت دو¬چندان پيدا مي¬كند. در اين راستا با توجه به ويژگي¬هاي جمعيت شناختي موثر بر كيفيت پيوند سلول¬هاي بنيادي بالغ و افزايش شانس بيماران در يافتن اهداكننده¬ي سازگار، براي اولين بار در اين پژوهش چارچوبي به منظور بهينه¬سازي همزمان تركيب قومي اهداكنندگان در مراكز پذيره¬نويسي داوطلبان اهدا و همين¬طور بهينه¬سازي شبكه زنجيره تامين سلول¬هاي بنيادي بالغ ارائه شده¬است. بدين منظور ابتدا يك رويكرد تحليل پوششي داده¬ها با وزن مشترك براي شناسايي كاراترين نقاط كشور براي احداث زير¬ساخت¬هاي لازم در شبكه¬ي اهداي سلول¬هاي بنيادي بالغ از منظر عوامل موثر بر موفقيت پيوند به كار گرفته شده¬است. پس از آن يك مدل دو¬هدفه¬ي عدد صحيح مختلط توسعه داده شده كه هدف اول آن حداقل¬سازي مجموع هزينه¬هاي شبكه¬ي تامين سلول¬هاي بنيادي بالغ و هدف دوم حداكثرسازي شانس يافتن اهداكننده¬ي سازگار از ميان اعضاي بانك اهداكنندگان سلول¬ بنيادي داخل كشور مي¬باشد. تشخيص سازگاري اهداكننده با بيمار ملزم به انجام آزمايش تشخيص نوع سيستم ايمني اهداكننده است. از آن¬جايي كه انجام اين نوع آزمايش وابسته به واردات كيت¬هاي مخصوص آزمايش مي¬باشد، بنابراين به ميزان بسياري تحت تاثير تحريم هاي اقتصادي قرار خواهد¬گرفت و در دنياي واقعي دست¬خوش عدم¬قطعيت خواهد¬شد. بدين منظور در اين پژوهش پس از ارائه¬ي مدل اوليه با بهره¬گيري از رويكرد استوار برتسيماس و سيم، مدل پيشنهادي به يك مدل برنامه¬ريزي رياضي استوار در برابر عدم¬قطعيت تبديل شده¬است. در نهايت به منظور نشان دادن كارايي مدل پيشنهادي، مطالعه¬ي موردي بر روي اطلاعات ثبت شده از فراواني آنتي¬ژن¬هاي سازگاري بافتي اقوام آذري، فارس و بلوچ ارائه گرديده¬است. با توجه به نتايج حاصل 46 شهر به عنوان شهرهاي مناسب براي اهداي سلول بنيادي بالغ انتخاب شدند و مشخص شد كه براي ايجاد حداكثر شانس يافتن اهداكننده سازگار براي بيماران از اقوام آذري، فارس و بلوچ در شرايطي كه مايل به ثبت نام 100 هزار نفر باشيم، بايد 60 درصد از اهداكنندگان از گروه قومي آذري، 31 درصد اهداكنندگان ازگروه قومي فارس و 9 درصد از گروه قومي بلوچ باشند. در نهايت با توجه به مكانيابي صورت گرفته و شبكه¬ي طراحي شده، شهرها را به سه گروه كلي طبقه بندي كرده و استراتژي¬هاي مديريتي براي هر يك از گروه¬ها را ارائه كرده¬ايم. از ميان شهرهاي مورد بررسي در شبكه¬، شهرهاي تهران، اصفهان، شيراز، كرمان، مشهد، اهواز، بندرعباس، تبريز، زنجان، سرباز و خاش به عنوان قطب¬هاي اصلي اهدا و پيوند سلول¬هاي بنيادي بالغين شناسايي شدند.

1399/04/25

Providing a mathematical model for stem cells donation network design

3/2/2021 12:00:00 AM

Hematopoietic Stem Cells Transplantation (HSCT) is commonly used to treat patients diagnosed by cancers and those suffering from immune system deficiency and many other diseases. Stem cell transplantation is effective when the patient and donor are sufficiently matched in terms of Human leukocyte antigen (HLA) type to increase the chance of successful transplantation. Because health care budgets are limited in all countries, many researchers and government officials are trying to reduce health spending and increase its efficiency. In our country, due to the existing sanctions, the cost of materials, supplies and technologies in the field of treatment is doubly important. Given the demographic characteristics affecting the quality of HSCT and the factors increasing the chance of finding compatible donor-recipient pairs, for the first time, this study presents a framework to simultaneously optimize the donors' ethnic composition and the adult stem cell supply chain network. At first, the Common Weights Data Envelopment Analysis (CWDEA) approach is applied to identify the most efficient candidate areas for collection cells from volunteers. Afterwards, a multi-objective mixed-integer programming model is developed, the first objective of which minimizes the total cost while the second objective maximizes the coverage of phenotypes in various ethnic groups. Diagnosing the compatibility of the donor and the patient requires performing the HLA typing test which is needed to import the laboratory kits. So it will be heavily influenced by economic sanctions and uncertainty in the real world. To deal with the uncertainty in the problem after presenting the initial model, using the approach of Bertsimas and Sim, the proposed model has converted to robust model. To show the applicability of the proposed model, numerical experiments are presented on the case study conducted on the HLA types belong to the Azeri, Fars and Baluch ethnicities. According to the results, 46 cities were selected as suitable cities for adult stem cell donation and it was found that if the adult stem cells bank be willing to registeration of 100000 new donors, 60% of donors should be selected from the Azeri ethnic group, 31% from the Fars ethnic group and 9% from the Baluch ethnic group to create the maximum chance of finding a compatible donor. Finally, according to the location and network design, we have classified cities into three general groups and provided management strategies for each group. Among the cities surveyed in the network, the cities of Tehran, Esfahan, Shiraz, Kerman, Mashhad, Ahvaz, Bandarabbas, Tabriz, Zanjan, Sarbaz and Khash were identified as the main poles of donation and transplantation of adult stem cells.