Biyometri, biyolojik bilimlerdeki, özellikle de tıp alanındaki sorunları ele almak için matematiksel ve istatistiksel yöntemleri uyarlamaya ve geliştirmeye odaklanan bir bilimsel disiplindir. Yunanca bio- (yaşam) ve metron (ölçüm) köklerinden türetilen biyometri, biyolojik verilerin nicel ölçümünü vurgular. Bu alan, bilimsel bulguların bütünlüğünü, güvenilirliğini ve yeniden üretilebilirliğini sağlayan araçlar ve metodolojiler sunarak modern klinik araştırmalarda önemli bir rol oynar.
Klinik Araştırmalarda Biyometrinin Rolü
- Nesnelliğin Sağlanması:
Biyometri, deneysel ve gözlemsel verilerin analizinde öznelliği ortadan kaldırmak için titiz istatistiksel prosedürler uygular. Bu, geçerli sonuçlar çıkarmak için önyargıyı en aza indirmenin önemli olduğu klinik çalışmalarda ve epidemiyolojik çalışmalarda çok önemlidir. - Sonuçların Karşılaştırılabilirliği:
Alan, farklı çalışmalarda sonuçların karşılaştırılmasını kolaylaştıran standartlaştırılmış matematiksel teknikler sağlar. Bu tür karşılaştırılabilirlik, daha geniş sonuçlar çıkarmak için verileri bir araya getiren meta analizler ve sistematik incelemeler için temeldir. - Önem Testi:
Biyometrik analizin temel bileşenlerinden biri, gözlemlenen farklılıkların veya verilerdeki ilişkilerin istatistiksel olarak anlamlı olup olmadığını veya şansa bağlı olup olmadığını değerlendiren hipotez testidir. Bu yön, sonuçların sağlam ve anlamlı olmasını sağlar ve böylece daha geniş popülasyonlara genelleştirilmesini destekler. - Bilimsel Yayınlarda Biyometrik Değerlendirme:
Çalışma verilerinin biyometrik yöntemler kullanılarak analizi, yüksek kaliteli bilimsel yayınlar için ön koşul haline gelmiştir. Dergiler genellikle yazarların bulgularının istatistiksel geçerliliğini uygun biyometrik değerlendirmeler yoluyla göstermelerini ister. Bu, yayınlanan araştırmaların en yüksek bilimsel standartlara uymasını sağlar.
Daha Geniş Uygulamalar ve Gelişmeler
- Veri Modelleme ve Tahmin: Biyometri, hastalıklar için sağkalım analizi ve risk tahmin araçları gibi tıpta tahmini modeller geliştirmeye katkıda bulunur.
- Klinik Karar Desteği: Biyometrik yöntemleri entegre ederek, sağlık profesyonelleri sağlam istatistiksel çerçevelerle desteklenen kanıta dayalı kararlar alabilirler.
- Ortaya Çıkan Teknolojiler: Yapay zeka ve makine öğrenimindeki gelişmelerle birlikte, biyometri genomik veya proteomik bilgiler gibi büyük veri kümelerini işlemek için giderek daha fazla hesaplamalı tekniklerle birleşiyor.
Oküler biyometri
Göz ölçümü bağlamında biyometri, göz rahatsızlıklarını teşhis etmek, hastalık ilerlemesini izlemek ve katarakt veya refraktif cerrahi gibi cerrahi müdahaleleri planlamak için gerekli olan gözün çeşitli anatomik boyutlarının kantitatif değerlendirilmesini ifade eder. Oküler biyometride yaygın olarak ölçülen temel parametreler şunlardır:
1. Eksenel Uzunluk (AL)
- Ön kornea yüzeyinden retinaya kadar ölçülen göz uzunluğunu ifade eder.
- Katarakt cerrahisinde göz içi lens (GİL) gücünü hesaplamak için gereklidir.
- Anormal eksenel uzunluk, miyopi (uzun eksenel uzunluk) ve hipermetropi (kısa eksenel uzunluk) gibi rahatsızlıklarla ilişkilidir.
2. Ön Oda Derinliği (ÖKD)
- Arka kornea yüzeyinden lensin ön yüzeyine olan mesafeyi ölçer.
- Belirli GİL tiplerinin uygunluğunu belirlemek ve açı kapanması glokomu için risk faktörlerini değerlendirmek için önemlidir.
3. Kornea Eğriliği (Keratometri)
- Genellikle iki ana meridyenle temsil edilen korneanın eğriliğini değerlendirir.
- Astigmatizmi teşhis etmek ve uygun torik IOL’leri seçmek için kullanılır.
4. Lens Kalınlığı (LT)
- Kristalin lensin kalınlığını ölçer.
- Presbiyopi ilerlemesini değerlendirmek ve IOL gücü hesaplamalarına katkıda bulunmak için önemlidir.
5. Beyazdan Beyaza Mesafe (WTW)
- Bir limbustan diğerine ölçülen yatay kornea çapını ifade eder.
- Fakik IOL’leri ve diğer oküler implantları boyutlandırmak için kullanılır.
6. Merkezi Kornea Kalınlığı (CCT)
- Korneanın merkezindeki kalınlığını ölçer.
- Glokom risk değerlendirmesinde ve refraktif cerrahi planlamasında rol oynar.
7. Arka Oda Ölçümleri
- Cerrahi ve tanı doğruluğunu daha da iyileştirmek için vitreus uzunluğu gibi ölçümleri içerir.
Göz Biyometrisinde Kullanılan Teknikler
- Optik Koherens Tomografi (OCT): Oküler yapıların yüksek çözünürlüklü görüntülenmesi.
- A-Scan Ultrason Biyometrisi: Ses dalgalarını kullanarak aksiyel uzunluğu ölçer.
- IOL Master ve Lenstar (Optik Biyometri): Doğru ölçümler için optik prensiplere dayalı temassız teknikler.
- Scheimpflug Görüntüleme ve Pentacam: Kornea ölçümleri ve ön oda analizi için kullanılır.
- Ultrason Pakimetrisi: Merkezi kornea kalınlığını ölçer.
- Orbscan ve Topografi: Kornea yüzeyini ve eğriliğini değerlendirir.
Klinik Uygulamada Uygulamalar
- Katarakt Cerrahisi: Hassas görme düzeltmesi için IOL gücünü belirler.
- Refraktif Cerrahi: LASIK veya PRK gibi prosedürler için kornea kalınlığını ve eğriliğini değerlendirir.
- Glokom Yönetimi: Ön oda derinliği ve CCT, çeşitli glokom tiplerinin belirlenmesinde ve yönetilmesinde kritik öneme sahiptir.
- Miyopi Kontrolü: Miyop çocuklarda eksenel uzunluk ilerlemesinin izlenmesi.
Keşif
Tıbbi biyometri, yani istatistiksel analizin biyolojik ve tıbbi verilere uygulanması, günümüzdeki uygulamalarını şekillendiren önemli dönüm noktalarından geçerek evrimleşmiştir.
1. Antropometrideki İlk Temeller (19. Yüzyıl):
- Alphonse Bertillon (1853–1914): 1879’da bireyleri tanımlamak için insan vücudunun hassas ölçümlerini içeren bir antropometri sistemi geliştiren bir Fransız polis memuru. Bu yöntem, sistematik biyometrik tanımlamanın temelini oluşturmuştur.
- Francis Galton (1822–1911): İnsan farklılıklarını ve kalıtımını incelemek için istatistiksel yöntemlerin kullanımına öncülük eden bir İngiliz bilgini. 19. yüzyılın sonlarında, kişisel tanımlama için parmak izi analizi kavramını tanıttı ve biyolojide nicel yaklaşımların önemini vurguladı.
2. Biyometrinin Bir Disiplin Olarak Kurulması (20. Yüzyılın Başları):
- Karl Pearson (1857–1936): Galton’un himayesindeki Pearson, biyolojik verilere uygulanabilir istatistiksel metodolojiler geliştirerek bu alanı ilerletti. 1901’de, biyolojik sorunların istatistiksel çalışmasına adanmış Biometrika dergisini kurdu ve biyometriyi ayrı bir bilimsel disiplin olarak sağlamlaştırdı.
3. Uluslararası Biyometri Derneği’nin Kuruluşu (1947):
- Uluslararası Biyometri Derneği (IBS), 1947’de biyolojik bilimlerde istatistiksel ve matematiksel teori ve yöntemlerin geliştirilmesini ve uygulanmasını teşvik etmek amacıyla kuruldu. Derneğin amiral gemisi dergisi Biyometri, bu alanda önde gelen bir yayın haline geldi.
4. Biyometrinin Tıbbi Araştırmalara Entegrasyonu (20. Yüzyılın Ortasından Sonuna):
- 20. yüzyılın ortalarında, biyometri tıbbi araştırmaların, özellikle klinik denemelerin, epidemiyolojik çalışmaların ve halk sağlığı müdahalelerinin değerlendirilmesinin tasarımı ve analizinde ayrılmaz bir parçası haline geldi. İstatistiksel yöntemlerin titizlikle uygulanması tıbbi bulguların güvenilirliğini ve geçerliliğini artırdı.
5. Hesaplamalı Biyometrideki Gelişmeler (20. Yüzyılın Sonlarından 21. Yüzyılın Başlarına):
- Gelişmiş bilgi işlem teknolojilerinin ortaya çıkışı biyometriyi devrim niteliğinde değiştirerek büyük ve karmaşık biyolojik veri kümelerinin analizini mümkün kıldı. Bu dönemde genomik, proteomik ve diğer biyomedikal alanlarda veri analizi yeteneklerini geliştiren sofistike istatistiksel yazılımlar ve biyoenformatik araçları ortaya çıktı.
6. Çağdaş Uygulamalar ve Etik Hususlar:
- Günümüzde biyometri, kişiselleştirilmiş tıp, genetik epidemiyoloji ve sağlık bilişimi dahil olmak üzere çok çeşitli uygulamaları kapsamaktadır. Makine öğrenimi ve yapay zekanın entegrasyonu kapsamını daha da genişletmiştir. Aynı zamanda, veri gizliliği ve biyometrik verilerin sorumlu kullanımıyla ilgili etik hususlar da en önemli hale geldi.
İleri Okuma
- Bertillon, A. (1879). La Photographie Judiciaire.
- Galton, F. (1892). Finger Prints. Macmillan and Co.
- Pearson, K. (1901). “On the Correlation of Characters Not Quantitatively Measurable.” Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series A, Containing Papers of a Mathematical or Physical Character, 195, 1–47.
- Zeeman, W. P. C. (1911). “Die Bedeutung der Hornhautverkrümmung für die Entstehung der Astigmatismus.” Archiv für Augenheilkunde, 70, 1–37.
- Fisher, R. A. (1925). Statistical Methods for Research Workers. Oliver and Boyd.
- Fisher, R.A. (1935). The Design of Experiments. Oliver and Boyd.
- Box, G.E.P., & Hunter, J.S. (1957). “Multi-factor experimental designs for exploring response surfaces.” The Annals of Mathematical Statistics, 28(1), 195-241.
- Sorsby, A. (1957). “Emmetropia and Its Aberrations: A Study in the Correlation of the Optical Components of the Eye.” Medical Research Council Special Report Series, No. 293.
- Pocock, S.J. (1983). Clinical Trials: A Practical Approach. John Wiley & Sons.
- Altman, D.G. (1991). Practical Statistics for Medical Research. Chapman and Hall/CRC.
- Bland, J.M., & Altman, D.G. (1995). “Multiple significance tests: The Bonferroni method.” BMJ, 310(6973), 170.
- Gayon, J. (1996). “The Concept of Individuality in Canguilhem’s Philosophy of Biology.” Journal of the History of Biology, 29(2), 235–262.
- Moher, D., et al. (2010). “CONSORT 2010 explanation and elaboration: Updated guidelines for reporting parallel group randomized trials.” BMJ, 340, c869.
- Ellenbogen, J., & Lebovic, N. (2013). “Biometrics and the History of Measurement.” History of the Human Sciences, 26(5), 3–16.
- Thompson, E. A., Davidian, M., & Buckland, S. T. (2019). “Editorial: Celebrating 70 Years of the International Biometric Society.” Biometrics, 75(1), 1–3.
- International Biometric Society. (n.d.). “Our History.” Retrieved from https://www.biometricsociety.org/about/our-history