← Computers & Automation

Medical Diagnosis by Computer Recent Efforts and Outlook

B
Bilinmeyen Yazar
1960 · Computers and Automation

Steven G. Vandenberg
Mental Health Research Institute
University of Michigan
Ann Arbor, Mich.

(7 Eylül 1959’da Cincinnati’de yapılan American Psychological Association Toplantısı’ndaki “Bilgisayarların Psikolojik Araştırmalar Üzerindeki Etkisi” başlıklı sempozyumda sunulan bir bildiriden uyarlanmıştır)

Elektronik bilgisayarlar, ülke genelinde iş ve bilimsel hesaplamalar için — birçok sosyal bilim hesabı da dahil olmak üzere — kullanılmaktadır; buna karşın, askeri envanter denetimi, uçak bileti rezervasyonları ve bankacılık gibi hesaplama dışı uygulamalar hâlâ görece az sayıdadır. Geri kalan projeler, esas olarak problem çözme, öğrenme, örüntü algılama, yabancı dil çevirisi, bilgi erişimi, tıbbi tanı vb. alanlarda küçük ölçekli gösterimler ya da yapılabilirlik çalışmalarıdır.

Konum, bilgisayarların tıbbi tanıdaki rolüyle sınırlı olacaktır. Bu alana duyulan ilgi, Rockefeller Institute for Medical Research’te tanısal veri işleme üzerine bir konferans düzenlenmesine yol açacak kadar artmıştır. Ayrıca, son bir yıl içinde çeşitli bilgisayar konferanslarında ilgili konularda çeşitli bildiriler sunulmuştur. Russian Soviet Fleet Newspaper, yakın tarihli bir AP haberine göre tanısal bir bilgisayar hakkında bir haber yayımlamıştır.

Rusya, Fransa, İngiltere, Hollanda ve ABD’de yapılan çalışmaların tam bir dökümünü ya da açıklamalı bir kaynakça listesini sunmak yerine, gelin bir iki dakika ayırarak kategorilere ve birkaç örneğe bakalım.

Üç tür ayırt edilebilir; yakından bakıldığında, bunların tüm olası melezlerinin de ortaya çıkmakta olduğu görülmektedir. Bu üç ana türü simülasyon, istatistiksel analiz ve mantıksal tanı olarak adlandırabiliriz.

Simülasyon

Simülasyon, örneğin vektör-uzamsal elektrokardiyografide ve nörofizyolojide kullanılmaktadır. İncelenen belirtinin genellikle büyük ölçüde basitleştirilmiş bir modeli bir dijital bilgisayar için programlanır ya da daha sık olarak uygun elektrik devreleri bir analog bilgisayara kurulur ve bu modelin davranışı sürekli olarak veya belirli kritik anlarda gözlemlenir.

Psikologların ilgi alanına giren olguların çoğu son derece karmaşıktır ve şimdiye kadar bilgisayarlarla ele alınmamıştır. İstisnalar öğrenme, örüntü algısı ve problem çözmedir.

İstatistiksel Analiz

İstatistiksel çalışmalara örnek olarak, Detroit’teki Lafayette Clinic’ten Dr. Ax’ın hazırlıklarını yaptığı EEG ve poligraf kayıtlarının oto-korelasyonel ve çapraz-korelasyonel analizi verilebilir. Michigan Üniversitesi ile Ypsilanti State Hospital’ın Şizofreni Projesi’nde, araştırma koğuşumuza dokuz haftalık bir süre için getirilen şizofrenik ve diğer hastaların koğuş davranışları, sosyal öyküleri ve psikiyatrik görüşme maddeleriyle çok sayıda biyokimyasal, fizyolojik ve psikolojik değişkeni ilişkilendiriyoruz.

Bilgisayarların yardımı olmaksızın, bu tür büyük ölçekli istatistiksel analizlerin maliyeti engelleyici olurdu. Bu tür çalışmalar için bilgisayarlar yaygın biçimde kullanılmaktadır; bu nedenle bu konuda fazla bir şey söylemeyeceğim, ancak üç ayda bir yayımlanan Behavioral Science dergisinin yeni bir bölümü olan ve her tür bilgisayar için istatistiksel program özetlerini de yayımlayan “Computers in Behavioral Science”a dikkat çekmek isterim.

Mantıksal Tanı

Bilgisayar analizinin üçüncü türü olan tanının mantıksal analizi, belki de en heyecan verici olanıdır. Science dergisinin yakın tarihli bir sayısında Ledley ve Lusted tarafından yazılan bir makale, simgesel mantık, olasılık kuramı ve değer kuramının tanı sürecini, bu sürecin bir bilgisayar programı tarafından adım adım yürütülebileceği ölçüde biçimselleştirmek için hangi yollarla kullanılabileceğine dair kapsamlı bir açıklama sunmaktadır.

Belirli bir alan hakkında yeterli bilgi mevcutsa, mantıksal bir doğruluk tablosuna benzeyen bir belirti görülme sıklığı tablosu oluşturulabilir. Hastalıklar ve belirtiler satırları ve sütunları tanımlar; hücrelerdeki sıfırlar, soru işaretleri ve birler, çeşitli hastalıklarda her bir belirtinin varlığını ya da yokluğunu temsil eder. Her bir hastalıkta her bir belirtinin ortaya çıkma olasılığının kullanılmasıyla ve birden çok belirtinin varlığının, hem mantıksal hem de istatistiksel olarak bağımsız katkı sağlayan bilgiler olarak ne ölçüde kabul edilebileceğinin dikkate alınmasıyla daha ileri ayrıntılandırmalar yapılabilir.

Daha sonra, çeşitli hastalıkların olasılığı; deneğin yaşı, cinsiyeti, önceki öyküsü, tropiklerde bulunma, radyasyon, zararlı metaller gibi belirli iklimsel ya da mesleki koşullara maruz kalması, kan akrabalarında kalıtsal hastalıklar, yılın mevsimi ve tanı merkezinin bulunduğu yer gibi etkenler dikkate alınarak ele alınabilir.

Son olarak tedaviyle ilgili bir karar verileceğinde, Ledley ve Lusted’in makalesi, çeşitli tedavilerin kabulü ya da reddinin beklenen sonuçlarıyla ilişkili değerleri temsil eden farklı getiriler için atfedilen olumlu ve olumsuz değerler belirlendiği takdirde, hekim ile doğa arasındaki “oyun”da en uygun stratejinin belirlenmesinde Von Neumann’ın oyunlar kuramının nasıl kullanılabileceğini göstermektedir. Bu değerler genellikle hekimin son derece kişisel kararlarına ya da hekimin hasta veya hastanın yakınlarıyla yaptığı görüşmelere dayanır; ancak bazen dinsel etik ya da askerî kurallar tarafından düzenlenebilir.

Belirli bir alandaki bilgi ne kadar ileri ve kesin olursa, hastalıklar ve belirtiler tablosunu kurmak o kadar kolay olur. Elbette, tanı testi, belirtiler ve hastalık arasında bire bir ve eksiksiz bir ilişkinin bulunduğu ideal bir durumda, bilgisayar zamanı insan kâtiplerin zamanından daha ucuz hale gelmedikçe bir bilgisayar programına pek gerek kalmaz. Özellikle ilişkilerin daha karmaşık olduğu durumlarda, her ilişkinin açık biçimde ifade edilebilmesi koşuluyla, bilgisayarlardan sağlanacak yardım değerli olabilir.

Ruhsal Hastalıkların Tanısı

Ne yazık ki, ruhsal hastalıkların tanısında henüz bu türden düzenli ve açıkça anlaşılmış ilişkiler sistemi bulunmamaktadır. Daha açık bir sistem geliştirmeye yönelik girişimler sürmektedir. Nesnel tanı testlerinin aranması ve çeşitli psikiyatrik derecelendirme ölçeklerinin oluşturulması bu yönde önemli adımlar oluşturmaktadır.

Bu derecelendirme ölçeklerindeki maddeler ne kadar olgusal olursa, bu tür maddeleri çeşitli tanı testleriyle ilişkilendirmek o kadar ilgi çekici olacaktır. Psikiyatrik kategorilerin fazlasıyla heterojen olması ve tedavi seçimi ile prognozun, geniş veri yığınlarının sürekli olarak biriktirilmesi ve çapraz korelasyonuna dayalı olarak ortaya çıkan daha yeni ve daha ince hasta gruplamalarına dayanmak zorunda kalması oldukça olasıdır.

Bunun etkili biçimde yapılabilmesi için, öykü ve ruhsal durum bilgilerinin elde edilmesi, kaydedilmesi ve saklanması yöntemlerinde çok daha fazla birlik sağlanması gerekecektir. Bazı ruh sağlığı hastanelerinin, bu tür verilerin rutin dönemsel analizlerine olanak tanıyacak delikli kart sistemleri edinmesi pek de uzak bir olasılık gibi görünmemektedir. Aynı şekilde, küçük örneklem sorunundan kaçınmak için bu hastanelerin bir kısmının ortak bir sistem geliştirmesi de olasıdır.

Bu tür ayrıntılı delikli kart kayıtlarının ortak sistemler halinde benimsenmesinin, zamanla bilgisayarların rutin sayılabilecek bir düzeyde kullanılmasına yol açıp açmayacağı belirsizdir. Bilgisayar destekli psikiyatrik tanı, bu daha sıradan adımdan geçilmeden geliştirilemez.

Her halükârda, tanıda bilgisayar yardımının, psikiyatri dışındaki çeşitli tıp uzmanlık alanları için çok daha kolay biçimde geliştirilebileceği oldukça kesindir; bunun nedeni, tanı prosedürlerinde birlik sağlamanın psikiyatride çok daha güç olmasıdır, her ne kadar potansiyel katkı orada daha büyük olabilse de.

İlginçtir ki, büyük ölçekli bir tanı bilgisayarı tasarlarken karşılaşılacak mühendislik sorunlarının birçoğu çözülmektedir; öyle ki, en hayal gücü geniş bilimkurgu öyküleriyle boy ölçüşebilecek gelişmeleri düşünmek mümkündür. Bir gün, bilgisayar ağlarının Nüfus Sayımı Bürosu, hastaneler, sosyal hizmet daireleri, gelir vergisi daireleri, polis teşkilatları, sigorta şirketleri, bankalar, okullar ve askerî ve sivil işverenler gibi çeşitli kayıt tutma kuruluşlarıyla bağlantılı hale gelerek, listelerinde yer alan her kişi için birikimli kayıtlar tutması mümkün olabilir. Bu tür kayıtlar görüntü tüplerinde gösterilebilir ve son derece yüksek hızlarda fotoğraflanabilir.

Benzer şekilde, belgeler de giderek artan hızlarda okunabilir. Bilgisayarlarla doğrudan sözlü iletişim geliştirilmektedir; böylece yakında belirli amaçlar için, bant, kart ya da düğmelere basan bir insan aracısı olmaksızın bilgisayarla konuşmak mümkün olacaktır.

Bir Bilgisayarla Doğrudan İletişim

Bu tür düzenlemelerin psikolojik etkisinin ne olabileceğine dair spekülasyonlarda belirli bir çekicilik vardır. Bilgisayarla doğrudan iletişim durumunda, ekipmanı kişileştirmeye yönelik halihazırda var olan eğilim kuşkusuz artacaktır; çoğu zaman makinenin “davranışının”, bir programcılar ve yürütücü politika belirleyiciler kadrosu tarafından her ayrıntısıyla planlandığı unutulacaktır.

Bilgisayarla doğrudan iletişim hoş olmayan psikolojik tutumlara ve duygulara yol açabilse de, en azından bu tür bilgisayar kullanımının makineyle iletişim kuran bireyler tarafından bilineceği hatırlanmalıdır. Aslında, bilgisayarların, hakkında olguların işlendiği bireyin doğrudan işbirliği ya da bilgisi olmaksızın, gizli, kamuya açık olmayan ya da en azından geniş çevrelerce bilinmeyen biçimlerde kullanılmasının çok daha olası olduğu söylenebilir.

Hukuki ve Siyasal Boyutlar

Bu tür amaçlar için kayıtlara erişilebilirlik konusunda kararlar alınması gerektiğinde, önümüzde son derece ilginç hukuki ve siyasal mücadeleler bulunmaktadır. Hangi tür kayıtlara kimin erişebileceği sorusu, net politikalar belirlenmeden önce defalarca gündeme gelecektir. Dinleme, yalan makineleri ve gizli iletişim haklarının kullanımıyla ilgili bazı sorunlar hukuki benzetmeler ve emsal kararlar sağlayacaktır. Artan disiplinleşme ve bürokrasi riski büyük olacaktır; belki de elde edilebilecek verimlilik ve bilgi kazanımlarını dengeleyecek kadar büyük.

Belki de bu tür sistemleri yalnızca bunu isteyen ve bundan açıkça yarar görmesi muhtemel kişilerin dahil edilmesiyle sınırlamak, herkese bu konuda bir seçim hakkı tanımak mümkün olabilir. Sigorta şirketleri bu yönde adımlar atabilir. Daha büyük işletmeler, işbirliğine istekli çalışanlar için bu tür sistemler geliştirebilir. Zaman zaman ortaya çıkabilecek yanlışlıklar nedeniyle adaletsizlikleri önlemek için pek çok güvence geliştirilmesi gerekecektir. Gazetelerde, delikli kart ekipmanı ya da operatörü tarafından yapılan bir hata nedeniyle bir süre hapsedilen bir kadın hakkında haberler okumuş bulunuyoruz.

Yargı Hataları

Ben kendi adıma, bugün sayısız insan kayıt tutucusu ve yetkili tarafından yapılan yargı hatalarının ve yanlışlıklardan kaynaklanan hataların, bilgisayarlı bir sistem tarafından yapılabileceklerden en az o kadar fazla olduğuna inanıyorum. En azından yargı hataları bu tür sistemlerde en aza indirilebilir ve kişisel önyargı unsuru ortadan kaldırılabilir. Haksızlığa bir makine tarafından mı yoksa bir insan tarafından mı uğramanın daha rahatsız edici olduğu, belki de bir zevk meselesidir.

Elbette, siyasal, ekonomik ve psikolojik nedenlerle, kamuoyunun hiçbir zaman bilgisayarla doğrudan muhatap olmaması için insan aracılar kullanmaya devam etmenin avantajlı olması da mümkündür. Kâtipler bilgileri teleks makineleriyle bilgisayara aktarabilir ve bilgiler onlara geri dönerek, kâtibin kendi sözcükleri ve sesiyle dağıtılabilir.

Bilgisayarlara Yönelik Tutumlar

Belki de olumsuz tutumlara ilişkin korkular yersizdir. Yarının dünyasında herkes, ofisinde ya da fabrikasında, kütüphanede ya da askerlik hizmetinde belirli türden elektronik aygıtlara yeterince maruz kalabilir; böylece daha kayıtsız ya da hatta olumlu tutumlar gelişebilir.

Bir şey kesindir: bilgisayarlara yönelik tutumlar üzerine çalışmalara ihtiyaç vardır. Şimdiden bilgisayarlar hakkında pek çok karikatür ve şaka ortaya çıkmıştır. Temsili bir örneklem oluşturmasalar da, tutumların kapsamını tanımlayabilirler. Bilimkurgu öykülerinde bilgisayarların ele alınış biçimi, görüş ve duygular için başka bir kaynak oluşturabilir. Bu tür az çok “edebi” analizler, anketlerden ve bilgisayarlara yönelik tutumlar üzerinde eğitimin ve ilgili bilginin etkilerinin değerlendirilebileceği deneylerden elde edilen verilerle desteklenmelidir.

Bu tür çalışmalarda, bir gün kendilerini böyle bir sistemde ya potansiyel bir “kayıtlı vaka” olarak ya da kullanıcı ya da işletici olarak kişisel biçimde yer alabileceklerini düşünenlerin tutumları ile, bu tür olayların kendilerini doğrudan ilgilendirmesini daha az olası görenlerin tutumları arasında farklılıklar bulunması muhtemeldir. Bununla birlikte, bu çalışmalardan elde edilecek bilgiler yalnızca başlı başına önemli olmakla kalmayacak, aynı zamanda bilgisayarların kamusal alanda, toplumsal, tıbbi ve insanlığa yönelik diğer kişisel yararlar için kullanımının artırılmasına rehberlik edebilecektir.

Psikiyatrik Tanı İçin Veri Birikimi

Yakın geleceğe dair bu bakıştan sonra, şimdi bugüne dönmek ve araştırma için birkaç öneriyi daha ele almak istiyorum. Bilgisayarların psikiyatrik tanıya yardımcı olmak için kullanılıp kullanılmayacağına bakılmaksızın, böyle bir sistem için gerekli olacak türden bilgileri biriktirebilmemiz son derece büyük bir değer taşıyacaktır. Gerekli bilgi türü, şu anda Federal Hükümet ya da herhangi bir eyalet tarafından toplananların çok ötesinde olacaktır. Bu bilgiler, öykü ve mevcut ruhsal durumla ilgili çok sayıda ayrıntının görülme sıklığını ve bunların kendi aralarındaki ilişkileri, ayrıca klinik testler, tedavi sonuçları vb. ile olan korelasyonlarını içermelidir. Ulusal Ruh Sağlığı Enstitüsü’nün Biyometri Bölümü’nden Morton Kramer ve Hyman Goldstein’ın çalışmaları, bu ilişkilerin bazılarının oldukça karmaşık olabileceğini göstermektedir.

Tanı El Kitabı

Bir sonraki adımda, bilgisayar programını kurmak için gerekli olacak türden eksiksiz bir mantıksal ağacın oluşturulmasına olanak tanıyacak ayrıntılı bir tanı el kitabının yazılması gerekecektir. Kullanılan verilerin giderek nesnel ölçümlere ve olgusal maddelere indirgenmesi umut edilebilirken, yargılarda belirli bir birlik sağlanacak ölçüde ayrıntılı biçimde tanımlandıkları sürece, benlik gücü, paranoya ya da duygulanım düzlüğü gibi sezgisel değerlendirmeleri içermemeleri için hiçbir neden yoktur.

İnsan tanı koyucu sistemin bir parçası olabilir. Makinenin sonsuza dek ya da en azından uzun bir süre boyunca sahip olamayacağı gözleri ve sezgiyi sağlaması istenebilir. Bu tür çalışmalara, klinik ve aktüeryal öngörüler arasındaki boşluğu kapatmak ya da daha doğrusu bunları birleştirmek için acilen ihtiyaç vardır.

Diğer alanlarda bilgisayar destekli tanının geliştirilmesi ve kabul görmesi, böyle bir sistemin kurulmasını hızlandırmak için büyük bir itici güç sağlayabilir. Ancak bu belirsiz olayı beklemek için bir gerekçe yoktur. Nitekim buna biraz benzeyen bir tanı el kitabı, İngiltere’de Bristol Üniversitesi’nden D. H. Stott ve Bayan E. G. Sykes tarafından hazırlanmıştır.

Bristol Sosyal Uyum Rehberleri, bir çocuğun davranışlarının sistematik biçimde kaydedilmesi için bir dizi formdan oluşur ve bu kayıtlar tanısal bilgi ve tedaviye yönelik öneriler sağlamak üzere analiz edilebilir.

Belki de herkese aynı soruları sorma gereğini ortadan kaldıracak bir el kitabı hazırlamak mümkün olacaktır. Denek evli değilse, tek çocuksa ya da paranoidse, bu tür vakalar için düzenlenmiş el kitabının belirli bir bölümüne gidilebilir ve olasılıkların sayısı giderek daraltılabilir. Birkaç yıl önce çok satanlar listesine yaklaşmış popüler bir kitapta bu yöntem uygulanmıştı. İstatistiksel analizlere dayanmadığı için çok yeterli değildi, ancak yalnızca ilgili soruları sorma ilkesi mevcuttu.

Bilgisayar Tanısı

Kapanıştan önce, insan aracılar olmaksızın tamamen otomatik tanının bir gün mümkün olup olmayacağı sorusunu ele almalıyız. Klinisyenler şöyle diyecektir:

"Hayır! Bir makine asla empati geliştiremez."

Bilgisayar meraklısı ise şöyle diyecektir:

"Ama yeterli sayıda örnek verildiğinde, bu tür durumlar için depolanmış bir sezgisel program, makul bir benzerini geliştirebilir ya da öğrenebilir."

Bu konuda en iyisi orta yolu tutmaktır.

Kaynakça

  1. Robert S. Ledley ve Lee B. Lusted, Tıbbi Tanının Akıl Yürütme Temelleri, Science, 3 Temmuz 1959, 130: 9–22.
  2. F. Paycha, Mémoire Diagnostique, Montpellier Med., 1955, 47: 588.
  3. N. Burch, A. Silverman ve T. H. Greiner, EEG Teorisine ve Otomatik Analizine Yeni Bir Yaklaşım, Proc. Soc. EEG and Clin. Neurophysiol., 1956, 8: 157.
  4. E. Simonson ve O. H. Schmitt, Vektörkardiyografinin Güncel Durumu, AMA Arch. Int. Med., 1955, 96: 574–590.
  5. Harry Weinrauch ve Albert W. Hetherington, Tıp ve Biyolojide Bilgisayarlar, JAMA, 1959, 169: 240–245.
  6. D. W. Davies, Düşünce Süreçlerinin Mekanizasyonu, Nature, 1959, Cilt 163, No. 4656: 225–226.
  7. D. H. Stott, Çocukların Sosyal Uyumları, Bristol Sosyal Uyum Rehberi El Kitabı, 1958, University of London Press.
  8. Ruh Sağlığı İstatistikleri, Güncel Raporlar, ABD Sağlık, Eğitim ve Refah Bakanlığı, Halk Sağlığı Servisi, Ulusal Ruh Sağlığı Enstitüsü, Bethesda, Maryland.
  9. Tanısal Veri İşleme Konferansı, 14 Ocak 1959, Rockefeller Enstitüsü, New York.
  10. L. Doyle, Bilgi Erişim Sistemleri İçin Bir Temel Olarak Metnin Programlanmış Yorumlanması, Batı Ortak Bilgisayar Konferansı’nda sunulan bildiri, San Francisco, 3–5 Mart 1959.
  11. Bir Bilgisayar Ağının Organize Edilmesi, Datamation, 1959, 5(2): 3.
  12. W. S. McCulloch, (6) içinde.
  13. O. G. Selfridge, (6) içinde.
  14. K. Brodman, AMA Archives of Internal Medicine, Mayıs 1959.