A structured approach to digital health architecture: From design to optimization and evaluation
Dijital sağlık mimarisine yapılandırılmış bir yaklaşım: Tasarımdan optimizasyona ve değerlendirmeye
- Tez No: 984717
- Danışmanlar: PROF. DR. SERVET SOYGÜDER
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği, Industrial and Industrial Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ankara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Endüstri Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Günümüzde kentleşmenin hızla artması; çevresel sürdürülebilirlik, sistemsel dirençlilik ve yaşam kalitesinin korunması gibi çok katmanlı zorluklara entegre çözümler geliştirilmesini gerektirmektedir. Bu bağlamda, akıllı şehirler yalnızca fiziksel altyapıdan ibaret olmayıp; teknolojik, sosyal ve yönetişimsel yeniliklerin bütüncül biçimde ele alındığı yapılar olarak öne çıkmaktadır. Bu yapılar içerisinde dijital sağlık, yalnızca sağlık hizmetlerinin sunum biçimini dönüştürmekle kalmamakta, aynı zamanda eşitsizliklerin azaltılması, sürdürülebilir kalkınmanın desteklenmesi ve çevresel etkilerin en aza indirilmesi gibi çok boyutlu katkılar sunarak stratejik bir yapı taşı haline gelmektedir. Bu tez çalışması, dijital sağlık ekosisteminin bu stratejik rolünden hareketle, çok yöntemli bir çerçeve önerisi sunmaktadır. İlk aşamada, PRISMA kılavuzuna uygun olarak gerçekleştirilen sistematik literatür taramasıyla dijital sağlık alanındaki paydaş gereksinimleri ve yükselen teknolojiler belirlenmiş ve yapılandırılmıştır. Elde edilen sınıflandırmada 19 paydaş ihtiyacı (ör. adil hizmet erişimi, gerçek zamanlı izleme, klinik iş akışı optimizasyonu, hassas tıp) ve 21 teknolojik bileşen (ör. mobil sağlık, medikal nesnelerin interneti, biyo-algılayıcılar, dijital ikizler, makine öğrenmesi) tanımlanmıştır. Bu ögeler, Kalite Fonksiyon Göçerimi (QFD) yöntemiyle bir Kalite Evi (HOQ) matrisine dönüştürülerek, gereksinimler ile teknolojiler arasındaki ilişkiler haritalanmıştır. İkinci aşamada, elde edilen gereksinim ve teknoloji eşleşmelerine dayanarak dijital hastane ortamında kullanılmak üzere, kronik ruh sağlığı yönetimine odaklı veri temelli bir Klinik Karar Destek Sistemi (CDSS) tasarımı önerilmiştir. Tasarlanan sistem, makine öğrenmesi (ML), büyük dil modelleri (LLMs), doğal dil işleme (NLP) gibi ileri teknolojiler ile çok kriterli karar verme (MCDM) ve çok amaçlı optimizasyon gibi mühendislik temelli yaklaşımları birleştirmektedir. Sistem; hastanın kayıt aşamasından tedavi sürecinin tamamlanmasına kadar tüm bakım yolculuğunu destekleyecek modüler bileşenlerden oluşmaktadır. Model, terapötik uyumu gözeten hasta-hekim eşleştirme, çok amaçlı randevu planlama ve gelişmiş klinik akıl yürütme bileşenleri sunmaktadır. Üçüncü aşamada, CDSS kapsamında önerilen hasta-hekim eşleştirme ve randevu planlama süreci için çok amaçlı, çok randevulu bir çizelgeleme modeli geliştirilmiştir. Önerilen model; terapötik uyum, kapasite kısıtları, hizmet sürekliliği, iş yükü dengesi ve adalet gibi faktörleri tekil bir matematiksel yapı altında bütünleştirmektedir. Klasik tek dönemli randevu modellerinin ötesine geçen yapı; çok haftalı süreklilik, randevular arası aralık kuralları ve hem gün hem hekim bazında iki düzeyli iş yükü dengesi gibi unsurları içermektedir. Modelin çözümünde esas olarak leksikografik hedef programlama kullanılmış; ayrıca çözüm uzayındaki tercihlerin karşılaştırılması için ε-kısıt ve ağırlıklı Tchebycheff yöntemleri de uygulanmıştır. Son olarak, çevrim içi sağlık platformlarının kalitesini değerlendirmek amacıyla kapsamlı bir çok kriterli grup karar verme (MCGDM) çerçevesi geliştirilmiştir. Bu yapı; Fuzzy Best-Worst Method (FBWM), Ağırlıklı Heronian Ortalaması (WHM) ve Bulanık TOPSIS (FTOPSIS) yöntemlerini entegre ederek uzman görüşlerindeki belirsizlikleri dikkate alan bir yaklaşım sunmaktadır. Kronik hastalık yönetiminde sıkça çalışılan bir alan olan diyabet uygulamaları üzerinden yürütülen örnek olay çalışması, yöntemin uygulanabilirliğini göstermiştir. Karşılaştırmalı analizde, WHM'nin katkısını test etmek amacıyla TOPSIS, VIKOR ve MARCOS yöntemleri de kullanılmış; istatistiksel testler WHM'nin hem duyarlılığı hem de sağlamlığı artırdığını doğrulamıştır.
Özet (Çeviri)
The rapid pace of urbanization has intensified multi-layered challenges such as environmental sustainability, systemic resilience, and maintaining quality of life, challenges that demand integrated solutions. In this context, smart cities emerge not only as physical infrastructures but as comprehensive socio-technical systems where innovation, technology, and public value intersect. Among their key pillars, digital health plays a transformative role, not only by redefining healthcare delivery but also by addressing equity, sustainability, and environmental impact. This thesis presents a structured framework grounded in the strategic significance of the digital health ecosystem. First, a PRISMA-guided systematic literature review was conducted to identify stakeholder needs and emerging digital health technologies. The review yielded a taxonomy of 19 stakeholder requirements (e.g., equitable service access, real-time monitoring, clinical workflow optimization, and precision medicine) and 21 enabling technologies (e.g., mHealth, IoMT, biosensors, digital twins, machine learning). These elements were then integrated into a Quality Function Deployment (QFD) process to construct a House of Quality (HOQ) matrix that maps stakeholder needs to technological components. Second, based on this mapping, we proposed the preliminary design of a data-driven Clinical Decision Support System (CDSS) tailored to chronic mental health management in a digital hospital environment. The system incorporates machine learning (ML), large language models (LLMs), natural language processing (NLP), and decision-engineering approaches such as Multi-Criteria Decision Making (MCDM) and multi-objective optimization. It supports the complete patient journey, from intake to treatment completion, via intelligent modular components. The framework enables therapeutic alliance–aware patient–provider matching, automated multi-objective appointment scheduling, and enhanced clinical reasoning support. Third, a multi-objective multi-appointment scheduling model was developed for the CDSS. The proposed model incorporates therapeutic alliance, capacity constraints, service continuity, workload balancing, and fairness into a unified formulation. Going beyond traditional single-period models, it integrates multi-week continuity, inter-visit spacing, and two-level workload balancing (by physician and by day). Lexicographic goal programming was used as the primary solution method, with ε-constraint and weighted Tchebycheff methods employed for trade-off exploration. Finally, a comprehensive multi-criteria group decision-making (MCGDM) framework was developed to evaluate the quality of digital health platforms. This hybrid model combines Fuzzy Best-Worst Method (FBWM),Weighted Heronian Mean (WHM), and Fuzzy TOPSIS (FTOPSIS) to address uncertainty in expert judgments. A diabetes app selection case study demonstrated the method's applicability. TOPSIS, VIKOR, and MARCOS were also applied to benchmark WHM's contribution. Statistical tests confirmed that WHM enhances both robustness and sensitivity in platform quality evaluation.
Benzer Tezler
- Mobil sağlık uygulamalarında arayüz tasarımının geliştirilmesi: E-Nabız örneği
Improving interface design in mobile health applications: The case of e-Nabız
OZAN EMEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Sağlık YönetimiAnkara Hacı Bayram Veli ÜniversitesiGrafik Tasarımı Ana Sanat Dalı
DOÇ. SEMİH DELİL
- Hava kirliliği konusunda çevre bilgi sistemi tasarımı ve gerçekleştirilmesi pilot projesi
Design of an information system about air pollution
HARUN İYİDİKER
- Açı temelli öznitelik çıkarımı ile üst vücut postür sınıflandırması
UPPER-BODY POSTURE CLASSIFICATION USING ANGLE-BASED FEATURE EXTRACTION
RABİA AYŞE GÜZEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolSakarya ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İSMAİL ÖZTEL
- Kıyı yapısı inşaatları için iş güvenliği risk yönetim sistemi
Occupational safety risk management system for coastal structure construction
DİNÇER İNANÇ YILMAZ
Doktora
Türkçe
2024
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DENİZ ARTAN
- Dijital tasarım araçları ile yeniden yorumlanan ve üretilen froebel blokları üzerinden 4-6 yaş çocukların mekan-hackleme süreçlerinin değerlendirilmesi
Evaluation of space-hacking process of 4-6 year old children through froebel blocks reinterpreted and produced with digital design tools
NİLHAN KAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Eğitim ve Öğretimİstanbul Teknik Üniversitesiİç Mimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ETHEM GÜRER