İçeriğe geç

L02-P03-M03-D06

Isı Haritası

Fonksiyonel Tıp Akademisi — L02, Matematik, İstatistik, Kimya ve Biyofizik Temelleri · 1.996 kelime · 2 kanıt kartı · ≈ 9 dk okuma · 15 dk dinleme

Açılış sahnesi

Bir devlet hastanesinin solunum fonksiyon laboratuvarında, salı sabahı, tekniker Mesut yazıcıdan çıkan iki sayfayı yan yana koyuyor. İkisi de Şadiye Hanım'ın zatürre sonrası izleminin sekiz kontrolünü gösteriyor: her kontrolde üflediği ilk saniyedeki hava hacmi, kendi yaşı, boyu ve cinsiyeti için beklenen değerin yüzdesi olarak. Sekiz sayı iki sayfada da aynı: 90, 96, 88, 94, 92, 89, 95 ve 91. Biri laboratuvar cihazının yazılımından, öteki hastanenin kayıt sisteminden çıkmış; ikisi de sekiz kontrolü sekiz renkli hücre olarak çiziyor.

Birinci sayfada sekiz hücre neredeyse aynı soluk turuncuda ve Mesut aralarında bir fark göremiyor. İkinci sayfada hücreler açık sarıdan koyu kırmızıya kadar dalgalanıyor, bir damalı tahta gibi. Şadiye Hanım kapıda sırasını beklerken iki sayfayı görüyor ve soruyor: "Hangisi benim?" Mesut'un cevabı ikisi de, çünkü sayılar aynı; ama biri kaydı durağan, öteki keskin dalgalı anlatıyor ve iki sayfanın hiçbir yerinde farkın nereden geldiği yazmıyor.

Bu derste ne olacak

Bu derste sayıyı bir konuma değil bir tona çeviren çizimi okuyacaksın. Önce aynı sekiz değerin iki sayfada neden bu kadar farklı göründüğünü, her değerin paletteki konumunu hesaplayarak bulacaksın. Sonra iki yönlü bir paletin merkezi değiştiğinde aynı kaydın nasıl "yarı yarıya" ya da "hepsi bir tarafta" okunabildiğini göreceksin. Ardından tonların neden eşit adımlarla okunmadığını ve ısı haritasının nerede vazgeçilmez olduğunu tartacaksın.

Aralık seçilmeden ton yok

Tablo tasarımı dersinde sayılar yerinde kaldı, histogram dersinde bir yüksekliğe dönüştü. Isı haritası sayıyı bir tona çeviriyor ve tonun konumdan farkı şurada: bir yükseklik, eksendeki sayılar sayesinde kendi başına okunabiliyor, bir ton okunamıyor. "Bu hücre koyu" cümlesi, koyuluğun neye göre koyu olduğu söylenmeden tek başına hiçbir sayı taşımıyor. Tonu bir sayıya bağlamak için paletin iki ucunun hangi sayılara karşılık geldiğini bilmen gerekiyor.

Mesut iki yazılımın ayarlarını açınca farkı buluyor. Cihazın yazılımı paleti 0 ile 200 arasına sabitlemiş; kayıt sisteminin modülü ise paleti her seferinde kaydın kendi en düşük ve en yüksek değerine, yani 88 ile 96'ya çekiyor. Okumayı kolaylaştırmak için beş kademeli bir skala düşün: en açık, açık, orta, koyu, en koyu. Gerçek yazılımlar kesintisiz bir geçiş kullanıyor, ama okumanın mantığı aynı kalıyor.

Birinci palette her kademe 200 ÷ 5 = 40 birim genişliğinde ve orta kademe 80 ile 120 arasını kapsıyor. Sekiz değerin en küçüğü paletin 88 ÷ 200 = 0,44'ünde, en büyüğü 96 ÷ 200 = 0,48'inde duruyor; sekizi de yüzde 44 ile yüzde 48 arasındaki dar bir şeride, tek bir kademeye düşüyor. İkinci palette aralık yalnız 96 − 88 = 8 birim, kademe genişliği 8 ÷ 5 = 1,6 birim. Bir değerin konumu artık (değer − 88) ÷ 8 ile bulunuyor: 92 için (92 − 88) ÷ 8 = 0,5, yani tam orta; 96 için 1, en uç; 89 için 0,125, en açık kademenin içinde.

Palet A, aralık 0–200, cihaz yazılımının sabit ayarı. Sekiz hücrenin sekizi de aynı kademede kalıyor.

KontrolK1K2K3K4K5K6K7K8
Değer9096889492899591
Tonortaortaortaortaortaortaortaorta

Palet B, aralık 88–96, kaydın kendi uç değerlerine daraltılmış. Aynı sekiz hücre beş kademenin hepsine yayılıyor.

KontrolK1K2K3K4K5K6K7K8
Değer9096889492899591
Tonaçıken koyuen açıkkoyuortaen açıken koyuaçık

Sekiz sayı bire bir aynı. Palet A'da göz sekiz hücreyi ayırt edemiyor ve kayıt "durağan" okunuyor; Palet B'de aynı sekiz sayı paletin bir ucundan öbürüne yayılıyor ve kayıt "keskin dalgalı" okunuyor. Aradaki fark bir ölçümden gelmedi, palet aralığının nereden nereye çizildiğinden geldi.

İkinci karar: merkez nokta

Palet aralığı tek karar değil. Bir palet iki renk arasında geçiş yapıyorsa, örneğin maviden kırmızıya, bir de merkez nokta gerekiyor: hangi sayı tam ortada, ne soğuk ne sıcak sayılacak? Tek yönlü bir palette yalnız "az" ve "çok" var; iki yönlü palette bir de "hangi tarafta" sorusu doğuyor.

Aynı sekiz kontrolde ölçülen ikinci bir değer, akciğerin bir solukta boşaltabildiği toplam hava hacmi, yine beklenenin yüzdesi olarak şöyle: 95, 96, 97, 97, 98, 96, 99, 98. Toplamları 776 ve ortalamaları 776 ÷ 8 = 97. Bu ölçekte doğal bir sabit nokta da var: 100, yani kişinin yaşı, boyu ve cinsiyeti için beklenen değerin kendisi. Sekiz değerin tamamı bu noktanın altında, hiçbiri üstünde değil.

Kayıt sisteminin modülü ayrışan paletin merkezini kaydın kendi ortalamasına, 97'ye koyuyor. Değerler şöyle boyanıyor: 95 soğuk, 96 soğuk, 97 nötr, 97 nötr, 98 sıcak, 96 soğuk, 99 sıcak, 98 sıcak. Üç soğuk, iki nötr, üç sıcak; göz "yarısı yukarıda, yarısı aşağıda, karışık bir tablo" okuyor.

Merkezi 100'e taşıdığında aynı sekiz hücrenin sekizi de soğuk tarafa geçiyor ve dağılım 8'e 0 oluyor. Modülün ürettiği "yarı yarıya" görünüm, kaydın beklenen değere göre nerede durduğunu değil, sekiz kontrolün kendi ortalamalarına göre kendi içindeki sıralamasını gösteriyor. Burada bir dürüstlük notu da gerekiyor: beklenenin biraz altında kalmak kendi başına bir hastalık işareti değil, çünkü 100 bir nüfus ortalamasından türetilen bir tahmin, bir sınır değil. Merkezin 100'e konması yalnız haritanın hangi soruya cevap verdiğini değiştiriyor.

Rengin okunuşu mesafe gibi çalışmıyor

Beş kademeli skala bir basitleştirme, ama gerçek bir sorunu görünür kılıyor. Palet B'de kademe sınırları 89,6, 91,2, 92,8 ve 94,4'te duruyor. 88 ile 89 arasındaki bir birimlik fark aynı tonda kalıyor, çünkü 89'un konumu (89 − 88) ÷ 8 = 0,125 ve ikisi de en açık kademede. 91 ile 92 arasındaki bir birimlik fark ise tonu değiştiriyor: 91'in konumu 0,375 ile açık kademede, 92'ninki 0,5 ile orta kademede. İki fark da tam bir birim; biri görünmüyor, öteki görünüyor.

Bu, histogram dersindeki aralık sınırlarının etkisine benziyor. Orada bir gözlemin sınıra tam oturması onu toptan komşu sütuna taşıyordu; belirleyici olan, sayının sınırın hangi tarafına düştüğüydü, sınıra ne kadar uzak olduğu değil. Isı haritasında sınır bir sütun sınırı değil bir ton sınırı, ama etki aynı: komşu iki sayı farklı kademelere düşünce göz aralarında büyük bir fark var sanıyor, aynı kademeye düşen iki sayı arasında gerçek bir fark olsa bile göz onu görmüyor. Kesintisiz paletlerde kademe yok, ama göz tonları yine eşit adımlarla algılamıyor ve aynı sorun daha sessiz biçimde sürüyor.

Yaygın yanlış"Isı haritasında bir hücrenin koyuluğu, o hücrenin değerinin ne kadar büyük olduğunu gösterir."
Doğrusu

Koyuluk mutlak büyüklüğü değil, hücrenin palet aralığında nerede durduğunu gösteriyor. Şadiye Hanım'ın ikinci kontrolündeki 96, Palet A'da orta tonda, Palet B'de en koyu tonda. Sayı değişmedi; aralık değişti.

Rengin iş gördüğü yer

Bu modülün önceki beş çizimi değeri bir konuma verdi: tabloda hücrenin yeri, histogramda yükseklik, kutu grafiğinde kenarların yeri, saçılımda iki koordinat, çizgide yükseklik. Isı haritası başka bir şey yapıyor. İki konum eksenini başka iki değişkene veriyor, hangi ölçüm ve hangi kontrol, ve değerin kendisine üçüncü bir kanal bırakıyor: renk.

Bunun bedeli yukarıda yazılanların hepsi, kazancı da gerçek. Solunum fonksiyon raporunda on iki ayrı ölçüm sekiz kontrol boyunca izlendiğinde ortada 12 × 8 = 96 sayı var; bir tablo bu kadar hücreyle okunamaz hâle geliyor, on iki çizgili bir çizgi grafiği de birbirine karışıyor. Isı haritası doksan altı hücreyi tek bakışta taranabilir bir desene çeviriyor. Gücü paletin seçimiyle azalmıyor; güç, seçilen aralık ve merkez yazılmadan kullanılırsa güvenilmez hâle geliyor.

Klinik gerçeklik

Bir ısı haritasıyla karşılaştığında üç şeyi arıyorsun ve üçü de haritanın hücrelerinde değil, kenarında yazılı olmalı. İlki palet aralığının iki ucu: sabit mi, yoksa gözlenen en düşük ve en yükseğe mi otomatik ayarlanmış? İkincisi paletin tek yönlü mü iki yönlü mü olduğu ve iki yönlüyse merkezin ne olduğu; örneklemin kendi ortalaması mı, yoksa laboratuvar birimi dönüştürme dersinde gördüğün referans aralığı gibi sabit bir nokta mı? Üçüncüsü bir lejant, yani hangi tonun hangi sayıya karşılık geldiğini gösteren anahtar; yoksa koyuluk yalnız göreli bir sıralama veriyor.

Bu üçü tek bir ısı haritasını güvenle okumana yetiyor, ama iki haritayı karşılaştırmana yetmiyor. İki ayrı ısı haritasını yan yana koyup renklerini doğrudan karşılaştıramazsın, çünkü aynı ton farklı aralıkta farklı sayıya karşılık geliyor. Mesut bu yüzden Dr. Müzeyyen'e giden raporda iki şeyi değiştiriyor: kayıt sisteminin çıktısının altına "Renk aralığı: 88–96, bu kaydın kendi uç değerleri" satırını ekliyor ve iki yazılımın sayfalarını aynı dosyaya koymak yerine tek bir aralıkla yeniden çizdiriyor. Şadiye Hanım'a da iki sayfanın aynı sekiz sayıyı farklı iki cetvelle gösterdiğini anlatıyor.

Kendini sına

  1. Şadiye Hanım'ın sekiz değeri Palet A'da (aralık 0–200) neden ayırt edilemiyor? En küçük ve en büyük değerin paletteki konumunu hesapla.
  2. Aynı sekiz değer Palet B'ye (aralık 88–96) geçince hangi kontroller paletin iki ucuna düşüyor?
  3. 88 ile 89 arasındaki bir birimlik fark tonda görünmüyor, 91 ile 92 arasındaki görünüyor. Farkı kademe sınırlarıyla açıkla.
  4. İkinci örnekte sekiz değerin sekizi de 100'ün altında olduğu hâlde, merkezi 97'ye ayarlı ayrışan palet neden hücrelerin bir bölümünü sıcak gösteriyor?
  5. Merkezi 100'e taşımak sekiz hücreyi nasıl yeniden sınıflandırıyor ve bu yeni görünüm neyi söylemiyor?
  6. Isı haritası hangi işte tablo ya da çizgi grafiğinden güçlü? Gücün kaynağını adlandır.
  7. Palet aralığı, merkezi ve lejantı yazılı iki ayrı ısı haritasını yan yana koydun. Hâlâ kuramayacağın bir karşılaştırma var mı, ve neden?

Bir sonraki derse köprü

Bu dersteki iki sayfanın sorunu, aynı sekiz sayının görünmeyen bir karara göre çizilmesiydi: palet aralığı yazılmadıkça ton, sayı hakkında hiçbir şey söylemiyordu. Sıradaki çizimde karar bir tonun içinde değil, bir noktanın iki yanına uzanan bir çubuğun boyunda saklanıyor. Aynı on altı ölçümden, aynı ortalamanın çevresine üç ayrı uzunlukta çubuk çizilebiliyor ve üçü de aynı biçimde, noktadan iki yöne eşit uzanan bir çizgi olarak görünüyor. Orada en kısa çubukla en uzun çubuk arasındaki oranın hangi sayıdan geldiğini hesaplayacak ve etiketi olmayan bir çubuğun neden palet aralığı yazılmamış bir harita kadar sessiz kaldığını göreceksin.

Anlamadığın bir yer mi var?

Mentor yalnız bu dersin metnine dayanarak cevap verir. Metinde geçmeyen bir şey sorarsan uydurmaz, geçmediğini söyler.