Modelling breast cancer risk factors with fuzzy cognitive map

Abstract

Kanser günümüzün en önemli sağlık sorunlarından biridir. Sık görülmesi ve yüksek ölüm oranı nedeniyle, 1970 yılında ölüm nedeni bilinen hastalıklar arasında dördüncü sırada yer alırken şimdi kalp hastalıklarından sonra ikinci sırada yer almaktadır. Meme kanseri sebebiyle ölen kişilerin oranı 1990 yılından 2001 yılına kadar %2,3 gerilemiştir; bunun sebepleri arasında hastalık hakkındaki farkındalık, erken teşhis ve tedavi yöntemleri, toplumun bilinçlendirilmesi olarak sıralayabiliriz. Fakat meme kanseri tedavisi pahalı bir tedavidir ve uzman doktor, özel bakım gibi kısıtlı kaynakların kullanılmasını gerektirir bu da sadece bireylere değil; devlet yönetimine de ekstra yük getirmektedir. Tüm bu sebeplerden ötürü meme kanserinin erken teşhis ve tedavisi toplum için büyük önem arz etmektedir. Bu çalışmada Bulanık Bilişsel Haritalama (BBH) ile onkologlara meme kanserine sebep olan değiştirilebilir ve değiştirilemeyen risk faktörlerinin hastalığa olan katkısının numerik değerlerle ortaya konması ve aksiyon alması gereken alanını belirlemeye yardımcı olması hedeflenmiştir. Bu araştırmada koruyucu ve önleyici tedbirler üzerinde durulacaktır. BBH sonucunda onkologların öncelikle bakacağı risk faktörlerinin bulunması ile meme kanserinden korunma ve önlemeye yönelik tavsiyelerinin kalitesi artacaktır. Tıbbi karar sistemleri kompleks sistemlerdir ve birbiri ile alakalı alakasız bir çok alt sistem barındırır. Üstelik bu alt sistemler klinik karar vermeyi zorlaştırarak hastalık hakkında doğru teşhis ve tedavi yönteminin bulunmasını zorlaştırır. BBH yöntemi alt sistemlerin birbiri ile olan ilişkisini incelediğinden tıbbi karar verme sistemlerine oldukça uygundur.Bu çalışmada meme kanseri uzmanlarının görüşleri alınarak temel meme kanseri risk faktörleri belirlendi ve bunlar arasındaki ilişkiler BBH ile ağırlıklandırıldı. Daha sonra önleyici ve koruyucu aksiyonlar sunuldu. Bir sonraki kısımda meme kanserine etki eden ve değiştirilebilir ve değiştirilemez diye ayırdığımız risk faktörleri açıklanacak. Üçüncü kısımda ise BBH?nın temel konseptleri açıklanacak. BBH yapılandırılırken uzman görüşüne dayanan bir yol izlenmiştir. Dördüncü kısımda BBH yapılandırılması ve üç farklı uzmanın görüşlerin kombinlenmesi açıklanmıştır. Beşinci kısımda ise meme kanserine etki eden risk faktörlerinin kendi içinde ve birbirleri ile olan ağırlıkları bulunmuştur. Altıncı kısımda senaryo analizleri ile değiştirilebilir ve değiştirilemeyen risk faktörlerinin ağırlıkları değiştirilerek önem kazanan risk faktörleri hesaplanmıştır ve yedinci kısımda bu sonuçlar göz önünde bulundurularak önleyici ve koruyucu yöntemler önerilmiştir. Anahtar Kelimeler: Tıbbi Karar Verme Sistemleri, Meme Kanser, Bulanık Bilişsel Haritalama

Cancer is the most important health problems nowadays. Due to the frequent occurrence and high level of fatality, it was ranked four among known cause of death in 1970?s but now it is ranked second after the cardiovascular disease. Overall breast cancer mortality declined 2.3% annually between 1990 and 2001 because of advances in awareness, detection, protection and treatment. However it is well known that breast cancer has expensive treatment also needs to use of limited resources. All of these bring burden on not only patients but also government. Thus originating strategies against breast cancer prevention, protection and treatment have crucial value. In this study, we propose Fuzzy Cognitive Map (FCM) model that can help breast cancer oncologists to better identify and evaluate the weights of modifiable and non-modifiable factors that are contributing to the occurrence of breast cancer in their patients. In that paper we will focus on preventive and protective actions. The results of the FCM will allow better understanding several root causes, thus oncologists can improve their prevention and protection recommendation. There is no comprehensive model is available to serve this purpose yet. Medical decision systems are complex systems that can be decomposed to non-related and related subsystems and elements, where many factors have to be taken into consideration that may be complementary, contradictory, and competitive; these factors influence each other and determine the overall clinical decision with a different degree. Thus, FCMs are suitable for medical decision support systems. In this paper we combined the opinions of the breast cancer experts with the help of FCM and main risk factors are put in order then relation among these factors are brought out. Then preventive and protective actions against Breast cancer will be proposed. This thesis is organized as follows: The next chapter presents an overwiev to breast cancer and reviews the modifiable and non modifiable risk factors for breast cancer. In chapter 3, the base concepts of FCM are defined. In the study, for the construction of Fuzzy Cognitive Map (FCM), experts based method is used. Chapter 4 presents the construction process of FCM. The basic definitions of FCM, such as three main steps to create FCM, the construction of Initial Matrix of Supporting, Aggregated Matrix of Supporting Factors and lastly Weight Matrix of Supporting Factors, are described. In chapter 5, the application of FCM to breast cancer risk factors is done to indicate casual relatonship and generate the weights of factors. To construct casual relationship, the mapping of linguistic terms to numerical values is used. Centre of Gravity method and experts approach is determined in Weigth Matrix of Breast Cancer Risk Factors. Chapter 6 presents a scenario analysis to propose the preventive and protective actions against breast cancer. The study is concluded in Chapter7.Keywords: Medical Decision System, Breast Cancer, Fuzzy Cognitive Map