Glyko — Klinik Karar Destek Sistemi

Hipoglisemi ayırıcı tanısında yapay zeka destekli ön değerlendirme aracı. Kavram kanıtı (proof-of-concept) prototipi.

1Klinik Problem

Hipoglisemi tek bir hastalık değildir; altında yatan neden doğru tespit edilmediğinde tedavi başarısız kalır. Klasik ayırıcı tanıda hipoglisemi anında bakılan biyokimyasal belirteçler, her etiyolojiye özgü bir "biyokimyasal parmak izi" oluşturur. Bu sistem, söz konusu parmak izlerini olasılıksal olarak değerlendirerek hekime ön değerlendirme sunar.

5
Hipoglisemi Fenotipi
10
Biyokimyasal Belirteç

2Fenotip Parmak İzleri

Her hipoglisemi alt tipi, kendine özgü bir biyobelirteç paterni gösterir. Sistemin tanıdığı beş fenotip ve anahtar belirteç profilleri:

İnsülinoma

Pankreatik beta hücrelerinden otonom insülin salgısı. İnsülin ↑, C-peptid ↑, Proinsülin ↑ — üçlü yükseklik endojen hiperinsülinizmin kanıtıdır. β-OHB baskılıdır (insülin yağ yıkımını inhibe eder).

Ekzojen İnsülin

Dışarıdan insülin uygulanması. İnsülin ↑ iken C-peptid ↓ — bu ayrışma patognomiktir. Ekzojen insülin pankreas beta hücresini baskılar, C-peptid salgısı durur.

Sülfonilüre Maruziyeti

İlaç ile uyarılmış endojen insülin salgısı. İnsülinoma'ya benzer patern (İnsülin ↑, C-peptid ↑) — ayırt edici anahtar sülfonilüre taramasının pozitif olmasıdır.

NICTH — Non-Islet Cell Tumor Hypoglycemia

Pankreas dışı tümörden büyük IGF-2 salgısı. İnsülin ↓, C-peptid ↓ iken IGF-2/IGF-1 oranı ↑↑ — insülin benzeri etki insülin dışı bir kaynaktan gelir.

Reaktif (Postprandiyal) Hipoglisemi

Yemek sonrası aşırı insülin yanıtı. Açlık değerleri normal, ancak tokluk glukoz nadiri düşük. Karışık öğün testi ile doğrulanır.

FenotipİnsülinC-peptidProinsülinIGF OranıSÜ Tarama
İnsülinoma↑ Yüksek↑ Yüksek↑ YüksekNormalNegatif
Ekzojen İnsülin↑ Yüksek↓ Baskılı↓ DüşükNormalNegatif
Sülfonilüre↑ Yüksek↑ Yüksek↑ YüksekNormalPozitif
NICTH (IGF-2)↓ Baskılı↓ Baskılı↓ Düşük↑↑ YüksekNegatif
ReaktifNormalNormalNormalNormalNegatif

3Sistem Nasıl Çalışır?

Sistem, her fenotip için klinik literatürden türetilmiş beklenen biyobelirteç dağılımlarını kullanır. Girilen hasta değerleri bu dağılımlara karşı olasılıksal olarak değerlendirilir.

🔬
Biyobelirteçler
girilir
📊
Olasılık
hesaplanır
🎯
Fenotip
sıralanır
📋
Ön değerlendirme
sunulur

Olasılıksal Sınıflandırma

  • Her fenotip için hastanın değerleri, o fenotibe ait olma olasılığına dönüştürülür
  • Eksik değerler tolere edilir — bilinmeyen belirteçler hesaplamadan çıkarılır
  • Sonuçlar normalize edilerek her fenotip için % olasılık sunulur
  • En ayırt edici belirteçler otomatik olarak belirlenir ve raporlanır

4Gerekli Klinik Veriler

Hipoglisemi anında veya kontrollü açlık testi sırasında alınan aşağıdaki parametreler değerlendirilir. Tüm alanların doldurulması gerekmez; mevcut olan değerler ile analiz yapılır.

Açlık
Glukozu
mg/dL · <55 hipoglisemi
İnsülin
µIU/mL · Açlık 2–25
C-peptid
ng/mL · 0.8–3.1
Proinsülin
pmol/L · <10
β-OHB
mmol/L · Keton cismi
IGF-2/IGF-1
Oran · Normal ~3
Tokluk
Nadiri
mg/dL · Postprandiyal
Glukagon
Yanıtı
Δ mg/dL · Artış
SÜ Tarama
+ Antikor
Pozitif / Negatif

5Sistem Ne Sunar?

Değerlendirme sonucunda hekim aşağıdaki bilgileri alır:

  • Fenotip olasılık sıralaması — her beş fenotip için % güven skoru
  • Biyokimyasal profil karşılaştırması — hastanın değerleri radar grafikte beklenen paternle karşılaştırılır
  • Ayırt edici belirteçler — hangi değerlerin sonucu en çok etkilediği gösterilir
  • Belirteç durum özeti — her değer referans aralığına göre ↑/↓/Normal olarak işaretlenir
  • Detaylı fenotip raporu — her fenotip için uyumlu/uyumsuz kanıtlar ve önerilen klinik yaklaşım

6Sınırlılıklar ve Önemli Notlar

Bu bir kavram kanıtıdır (proof-of-concept). Sistem şu anda klinik literatürden esinlenerek üretilmiş sentetik veri ile çalışmaktadır. Gerçek hasta verisi kullanılmamıştır. Sunulan yüksek performans prototipin çalıştığını kanıtlar, klinik tanı doğruluğunu değil.

Klinik Validasyon Gereksinimleri

  1. Etik kurul onayı ve KVKK uyumu — hasta verisi için zorunlu ilk adım
  2. Prospektif veri toplama — standart form ile tipler arası dengeli sayıda hasta
  3. Kesinleşmiş tanı etiketleri — 72-saat açlık testi, görüntüleme, patoloji
  4. Bağımsız test seti ile gerçekçi performans ölçümü
  5. Klinik doğrulama — hekim geri bildirimiyle iyileştirme ve yayın

7Analiz Süreci — Veriden Karara

Sistem, klinik karar desteği sunmak için yapılandırılmış bir veri bilimi boru hattı izler. Bu süreç aşağıdaki adımlardan oluşur:

Adım 1: Sentetik Veri Üretimi

Her hipoglisemi fenotipi için klinik literatürden türetilmiş beklenen ortalama ve standart sapma değerleri tanımlanır. Bu parametreler kullanılarak, her fenotipe ait gerçekçi biyobelirteç değerleri üretilir. Gerçek hayatı taklit etmek için bazı değerler kasıtlı olarak eksik bırakılır — çünkü pratikte her hastadan tüm testler alınamayabilir.

1500+
Sentetik hasta
5
Fenotip sınıfı
~%15
Eksik veri oranı

Adım 2: Veri Ön İşleme

Veriler eğitim (%75) ve test (%25) olarak ikiye ayrılır. Eksik değerler, her belirteçin medyan değeri ile doldurulur (imputation). Bu sayede eksik test sonuçları olan hastalar da değerlendirilebilir.

Klinik not: Gerçek veriye geçişte aynı hastanın birden fazla ölçümü olabilir. Bu durumda GroupKFold yöntemi kullanılarak aynı hastanın verileri hem eğitim hem test setine düşmesi engellenir.

Adım 3: Model Eğitimi ve Karşılaştırma

Birden fazla sınıflandırma algoritması aynı veri üzerinde eğitilip yarıştırılır. Her model üç ölçütle değerlendirilir:

  • Doğruluk (Accuracy): Tüm tahminlerin kaçı doğru?
  • Makro F1 Skoru: Her sınıf için hassasiyet ve duyarlılığın dengeli ortalaması
  • Makro AUC: Sınıfları birbirinden ayırt etme kapasitesi

Adım 4: Duyarlılık Analizi (Confusion Matrix)

Klinik bir problemde tek başına doğruluk yeterli değildir. Asıl kritik soru şudur: "Gerçek hastaların kaçını yakaladık?"

  • Duyarlılık (Recall): Bir insülinomayı kaçırmak ciddi sonuç doğurabilir — bu nedenle duyarlılık izlenir
  • Karışıklık Matrisi: Model neyi neyle karıştırıyor? Hangi fenotipleri birbirine benzer buluyor?

Klinik içgörü: Model bazı sülfonilüre vakalarını insülinoma ile karıştırabilir — çünkü her ikisinde de insülin ve C-peptid yüksektir. Ayırt edici fark sülfonilüre tarama testi sonucudur. Bu karışıklık modelin "hata yapması" değil, klinik gerçekliği yansıtmasıdır.

Karışıklık Matrisi (Confusion Matrix)

Confusion Matrix

Köşegen üzerindeki değerler doğru tahminleri gösterir. Köşegen dışı değerler modelin hangi fenotipleri birbirine karıştırdığını ortaya koyar.

Adım 5: Açıklanabilirlik (SHAP Analizi)

Bir yapay zeka modeli "kara kutu" olmamalıdır. Özellikle sağlıkta hekimin neden o sonucun çıktığını görmesi gerekir. SHAP (SHapley Additive exPlanations) analizi, her kararın arkasındaki belirteç katkılarını ortaya koyar:

  • Genel özellik önemi: Hangi belirteçler fenotip ayrımında en etkili? (C-peptid, IGF oranı, insülin düzeyi en öne çıkanlar)
  • Sınıfa özel analiz: Tek bir fenotip için (örneğin İnsülinoma) hangi değerlerin yüksekliği/düşüklüğü tanıyı yönlendiriyor?
  • Dürüstlük kontrolü: Kuralları biz tanımladığımıza göre, SHAP da aynı kuralları öne çıkarmalıdır. Çıkarıyorsa, boru hattı doğru çalışıyor demektir.

SHAP — Genel Özellik Önemi

SHAP Feature Importance

Her belirtecin fenotip ayrımındaki toplam etkisi. C-peptid, IGF-2/IGF-1 oranı ve insülin en yüksek ayırt edici güce sahip belirteçlerdir.

SHAP — İnsülinoma İçin Belirteç Yönü Analizi

SHAP Beeswarm Plot

İnsülinoma sınıfı için her belirtecin yönsel etkisi. Sağa giden kırmızı noktalar, o özelliğin yüksek değerinin İnsülinoma olasılığını artırdığını gösterir.

Adım 6: Hekim Ekranı

Tüm bu analiz altyapısının hekime dönük yüzü, şu anda kullandığınız Glyko arayüzüdür. Yeni bir hastanın belirteç değerleri girildiğinde sistem:

  • Her fenotip için bir olasılık yüzdesi hesaplar
  • En olası fenotip ve önerilen ileri tetkik sunar
  • Biyokimyasal profili radar grafikle görselleştirir
  • Her fenotip için uyumlu/uyumsuz kanıt raporu oluşturur

Sistem tanı koymaz — yalnızca olasılıkları sıralar ve hangi ileri testin önceliklendirilebileceğini gösterir.

8Amaç ve Konum

Bu sistem tanı koymaz — hekimin klinik karar sürecinde önceliklendirme yapmasına yardımcı olur. Amaç:

  • Hipoglisemi ayırıcı tanısında ilk yönelim sağlamak
  • Hangi ileri testin önceliklendirilebileceğini olasılıksal olarak önerebilmek
  • Biyokimyasal paternleri görselleştirerek klinik akıl yürütmeyi desteklemek

Nihai karar her zaman hekime aittir. Sistem bir karar destek aracıdır; bağımsız bir tanı aracı olarak konumlandırılmamıştır. Gerçek klinik değer, prospektif hasta verisi ile validasyon sonrasında belirlenecektir.

Analiz ediliyor…

Bayes sınıflandırıcı çalışıyor
Glyko
Hipoglisemi · Fenotip Karar Destek
Endokrinoloji · Klinik Karar Destekv 0.2
Girdi

Hasta Belirteçleri

Hipoglisemi anındaki biyokimyasal değerleri girin.

Örnek Senaryo Yükle (mevcut değerleri sıfırlar)
Açlık Paneli
mg/dL
< 55 hipoglisemi
µIU/mL
Açlık 2–25
ng/mL
0.8–3.1
pmol/L
< 10
mmol/L
İnsülin aracılı hipoglisemide baskılı
Dinamik Testler
mg/dL
Öğün sonrası en düşük
Δ mg/dL
Glukagon sonrası artış
Ek Belirteçler
oran
Normal ~3 · NICTH >10
Ön Değerlendirme

Fenotip Analizi

Model çıktısı hekim kararını destekler.

Henüz değerlendirme yok

Alanları doldurun veya bir senaryo seçin.

0%
Güven
En Olası Fenotip
Yüksek Güven
Tüm Fenotip Olasılıkları
Detaylı Fenotip Raporu
Biyokimyasal Profil
Belirteç Durumu
Ayırt Edici Belirteçler

Bu bir ön değerlendirmedir, tanı değildir. Klinik karar desteği amacıyla olasılık sunar. Nihai tanı hekime aittir.