Ulusal referans yüzdelik eğrilerinin oluşturulmasına yönelik bir istatistiksel modelleme çalışması ve web uygulaması
A statistical modeling study to develope of national reference percentile curves and its web application
Yazar: MERYEM ÇAVUŞOĞLU
Danışman: PROF. DR. AHMET ÖZTÜRK
Erciyes Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Biyoistatistik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Biyoistatistik = Biostatistics
Dizin: Biyoistatistik = Bioistatistics ; Web = Web ; Web sayfası = Web page ; Web siteleri = Web sites ; İstatistik = Statistics ; İstatistiksel modelleme = Statistical modelling ; İstatistiksel modeller = Statistical models ; İstatistiksel yöntemler = Statistical methods

Özet:
Referans yüzdelik eğrileri (RYE) bütün biyolojik mekanizmaların bireysel ve toplumsal düzeyde yaşa/zamana bağlı olarak büyüme, yaşlanma, hacimsel ve hormonal değişim, sağlık ve refah durumlarını belirleme de sık kullanılan araçtır. Bu eğriler ile toplumların genel sağlık durumları hakkında bilgi elde edilebilir, bireylerin farklı zaman noktalarındaki ölçümlerinin normal veya normal olmayan durumları saptanabilir, sağlık problemleri açısından alt ve üst risk limitleri belirlenebilir. Her ülke sosyokültürel ve sosyoekonomik farklılıklardan dolayı kendi RYE standartlarının oluşturulmasına ihtiyaç duymaktadır. Ulusal ve çok uluslu RYE çalışmaları maliyetli ve lojistik bakımdan zorlayıcıdır. Az sayıdaki veriyle bir model üzerinden tahminleme yöntemlerini kullanarak bu standartların oluşturulması önemlidir. GAMLSS modelleri RYE oluşturmada kullanılan yöntemlerin birçoğunu kapsayan, çok sayıda olasılık dağılımını ve düzleştirme yöntemlerini içeren bir regresyon yaklaşımıdır. Bu çalışmada, GAMLSS modellerinden yararlanarak ulusal RYE'nin elde edilmesi ve yüksek yazılım ve istatistik bilgisi gerektirmeden daha kolay ve hızlı bir şekilde RYE'ye ait sonuçların elde edilmesinde kullanıcı dostu web uygulaması geliştirilmesi amaçlanmıştır. Türkiye'deki farklı illerden elde edilen veriler ile yaşa bağlı ağırlık, boy ve BKİ değişkenlerine ilişkin GAMLSS modellerinde, Box-Cox power üstel dağılımı, düzleştirme fonksiyonu olarak kübik eğriler kullanıldı. Ayrıca, Swarz Bayesian Criterian ve Mean Square Error ile illerin homojenliğine bakılarak tek bir ortak model oluşturuldu. En iyi modelin belirlenmesinde GAIC kullanılırken, model yeterliliğinin belirlenmesinde worm eğrilerinden yararlanıldı. Araştırmacılara kolaylık sağlanması amacıyla RYE'nin, worm eğrilerinin, yüzdelik değerlerinin elde edilmesi için bir web uygulaması ve ayrıca parametre optimizasyonu gerçekleştirilmesi için farklı bir web uygulaması geliştirildi. İlerleyen zamanlarda yapılacak yeni çalışmalarla farklı istatistiksel modeller bu web aracına eklenerek ve daha fazla il verisi kullanılarak ulusal referans yüzdelik eğrileri zamanla güncellenebilecektir. Geliştirilen web uygulaması kullanılarak Kayseri, Erzurum, Elazığ, Afyon ve Van illerine ait veriler için parametre optimizasyonu yapılarak RYE elde edilmiştir. Erkeklerde ve kızlarda Kayseri, Erzurum, Elazığ ve Afyon illerinin ağırlık, boy ve BKİ verilerinin 50. yüzdelikleri ulusal medyan değerleriyle karşılaştırıldığında birbirine benzerlik gösterdiği anlaşılmaktadır. Van iline ait medyan değerlerinin ise ulusal değerlerden çok az farkla daha küçük olduğu tespit edildi. Literatürdeki sonuçları incelediğimizde, çalışmamızda elde edilen iller arasındaki sonuçlara benzer davranışları raporladıkları gözlemlenmiştir. Ayrıca, elde edilen ulusal RYE'nin Türkiye'deki diğer çalışmalarla karşılaştırıldığında ilerleyen yaşlarda tutarlı bir şekilde azalmasının verilerin ait olduğu sınıf farkından kaynaklandığı düşünülmektedir. 
Anahtar Kelimeler: GAMLSS, RYE, web aracı, worm grafiği, yüzdelik tahmini

Abstract:
Reference percentile curves (RPC) are tools frequently used for determining growth, aging, volumetric and hormonal changes, health and well-being of all biological mechanisms at the individual and population level with respect to age / time. Using these curves,  the information about the general health status of the population, normal or abnormal cases of the measurements of individuals at different time points, and lower and upper risk limits in terms of health problems can be determined. Each country needs to establish its own RPC standards due to sociocultural and socioeconomic differences. National and multi-national RPC studies are costly and logistically challenging and hence, it is important to establish these standards using an estimation method based model with a limited amount of data. GAMLSS models, which have been heavily used for generating RPCs, are regression approach including a large number of probability distributions and smoothing methods. In this study, we aimed to obtain national RPCs using GAMLSS models and develop user friendly web application for obtaining the RPCs results more easily and quickly without requiring high software and statistical knowledge. Box-Cox power exponential distribution and cubic splines was used in GAMLSS models for age-related measurements of weight, height, and BMI from different provinces of Turkey. In addition, a single common model was created by looking at the homogeneity of the provinces with Swarz Bayesian Criterian and Mean Square Error. While Generalized Akaike's Information Criterion was used to determine the best model, worm curves were used to determine the adequacy of the model. A user-friendly web application was developed in order to facilitate researchers in obtaining RPCs, worm curves, percentile values and parameter optimization results. In addition, a second web application was develop for the parameter optimization. In future work, national reference percentile curves will be updated over time by adding various statistical models and more data from new provinces. The developed web application was used to obtain the RPC values by performing the parameter optimization on the data belonging to Kayseri, Erzurum, Elazığ, Afyon and Van provinces. We observed that 50th percentiles of the weight, height and BMI of Kayseri, Erzurum, Elazığ and Afyon provinces in boys and girls are similar to the national median values which were obtained in this study. However, the median values of Van province were slightly lower than the national values. When we examined the results in the literature, it is observed that their behaviors are similar to the results among the provinces obtained in our study. In addition, our RPC values were consistently lower compared to the previous national results as the age increases beyond a certain value. We thought that this difference is mainly due to the data belonging to different income classes.
Keywords: GAMLSS, RPCs, web tool, worm plot, centile estimation