Date of Award

3-2023

Document Type

Thesis

Degree Name

Master of Science in Mathematics

Department

Mathematical Sciences

First Advisor

Sehjeong Kim

Abstract

Thalassemia is a genetic blood disorder caused by gene mutation or deletion in a blood protein called hemoglobin. Treatment of thalassemia requires a life-long blood transfusion and removal of excessive iron in the blood stream, which usually causes a big pressure on health care systems. Various forms of thalassemia control measures have been used to reduce the prevalence of thalassemia major. This has resulted in a substantial reduction in the prevalence of thalassemia. However, the thalassemia carrier population remains high, which could lead to an increase in the thalassemia major population through carrier-to-carrier marriages. Thus, we developed two mathematical models at a population level to investigate the effectiveness of newborn baby and premarital screenings and two types of education such as education about thalassemia provided by primary/secondary schools and parents’ concerns as control measures, and examine the impact of three marriageable actions such as normal-to-carrier, carrier-to-normal, and carrier-to-carrier marriages on thalassemia and carrier populations. Using the UAE demographic data in computer simulations we found that control measures such as newborn baby screening, premarital screening, and education about thalassemia are effective only in reducing the prevalence of thalassemia but not enough to eradicate the disease in the long term. Parents’ concerns contribute to reduce the thalassemia population and the carrier-to-carrier marriage group. The promotion of carrier-tonormal marriage tends to decrease the thalassemia population and the carrier-to-carrier marriage group.

Arabic Abstract

الثلاسيميا هو اضطراب وراثي في الدم ينتج عن طفرة جينية أو حذف في بروتين في الدم يسمى الهيموجلوبين. يتطلب علاج مرض الثلاسيميا عملية نقل دم مدى الحياة وإزالة الحديد الزائد في مجرى الدم، والذي عادة ما يسبب ضغظاً كبيراً على نظام الرعاية الصحية. تم استخدام أشكال مختلفة من تدابير مكافحة الثلاسيميا للحد من انتشار مرض الثلاسيميا الكبرى. وقد أدى ذلك إلى انخفاض كبير في انتشار مرض الثلاسيميا. ومع ذلك، لا يزال عدد حاملي الثلاسيميا مرتفعاً، مما قد يؤدي إلى زيادة في عدد السكان الرئيسيين للثلاسيميا من خلال الزواج من ناقل إلى حامل. وهكذا، قمنا بتطوير نموذجين رياضيين على مستوى السكان للتحقيق في فعالية فحوصات الأطفال حديثي الولادة وفحوصات ما قبل الزواج ونوعين من التعليم مثل التعليم حول الثلاسيميا الذي توفره المدارس الإبتدائية / الثانوية ومخاوف أولياء الأمور كتدابير للمراقبة، ودراسة تأثير ثلاثة إجراءات قابلة للزواج مثل الزواج من شخص عادي إلى ناقل، ومن ناقل إلى طبيعي، وزواج من ناقل إلى ناقل على مرض الثلاسيميا والسكان الناقلين. باستخدام البيانات الديموغرافية لدولة الإمارات العربية المتحدة في عمليات المحاكاة الحاسوبية، وجدنا أن تدابير المكافحة مثل فحص حديثي الولادة، والفحص قبل الزواج، والتثقيف حول مرض الثلاسيميا، فعالة فقط في الحد من انتشار مرض الثلاسيميا ولكنها ليست كافية للقضاء على المرض على المدى الطويل. تساهم مخاوف الوالدين في تقليل عدد سكان الثلاسيميا ومجموعة الزواج من الناقل إلى الناقل. يميل الترويج للزواج من الناقل إلى الزواج الطبيعي إلى تقليل عدد سكان الثلاسيميا ومجموعة الزواج من الناقل إلى الناقل.

COinS