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. 2024 Jul 29;77(3):e20230271. doi: 10.1590/0034-7167-2023-0271
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Fuzzy Logic: vulnerability of women who have sex with women to sexually transmitted infections

Lógica Fuzzy: vulnerabilidad de las mujeres que tienen relaciones sexuales con mujeres a las infecciones de transmisión sexual

Juliane Andrade I, Kendra Yanne da Silva Santos II, Ana Paula Freneda de Freitas III, Mariana Alice Oliveira Ignácio I, Emmanuel Zullo Godinho IV, Marli Teresinha Cassamassimo Duarte I
PMCID: PMC11290739  PMID: 39082538

ABSTRACT

Objective:

To describe the possibility of applying Fuzzy Logic in analyzing the vulnerability of Women Who Have Sex with Women to Sexually Transmitted Infections/HIV/AIDS.

Methods:

We developed a Fuzzy Logic system with 17 input variables and one output variable, using data related to vulnerability in a municipality located in the Midwest region of the State of São Paulo, Brazil.

Results:

The factor with the greatest positive impact was the confirmation that a low understanding of Sexually Transmitted Infections/HIV/AIDS is associated with higher vulnerability. Conversely, the statement “Not disclosing sexual activity to healthcare professionals,” where individuals do not admit to having sex with women, had the least impact.

Conclusions:

Fuzzy Logic facilitates the identification of vulnerability, expressed through the analysis of interaction between variables in each dimension. This makes it a promising method to assist in analyzing the vulnerability of specific populations.

Descriptors: Fuzzy Logic, Sexually Transmitted Diseases, Women Who Have Sex With Women, Health Vulnerability, Reproductive Health

INTRODUCTION

The Sexual and Reproductive Health (SRH) of women engaged in homosexual practices is still under-researched. It’s crucial to emphasize that sexual practices-homo, hetero, and bisexual-do not determine individuals’ sexual identity (lesbians, gays, and bisexuals). Therefore, to address the health needs of women practicing homo/bisexual behavior comprehensively, the term “women who have sex with women” (WSW) has emerged(1).

In Brazil, lesbian women have been advocating for social and political visibility for decades through the Lesbian, Gay, Bisexual, Transvestite, and Transsexual (LGBT) movement, feminist lesbian activism, and their supporters. This advocacy has led to significant outcomes such as the National Policy for Comprehensive Women’s Health Care (PNAISM) (2), Basic Attention Booklets on Sexual Health and Reproductive Health(3), the National Policy for Comprehensive LGBT Health(4), among others. However, there are still numerous barriers and challenges to effectively implementing care actions in the routine of health services.

In the field of SRH, a focus on preventing Sexually Transmitted Infections/Human Immunodeficiency Virus/Acquired Immunodeficiency Syndrome (STIs/HIV/AIDS) is essential to establish care actions, alongside adopting comprehensive terminology to combat stigma and discrimination. From this perspective, there are several vulnerabilities for WSW, including lack of information on STI/HIV/AIDS prevention tailored to homosexual practices(1,5), a heteronormative approach by health professionals often accompanied by discrimination and unpreparedness for care, gender disparities, breaches of patient confidentiality by professionals(6), and inadequacy of STI/HIV/AIDS prevention measures recommended for female homosexual practices(7).

Another factor contributing to the vulnerability of WSW to STIs/HIV/AIDS is the belief that they are immune to these infections(5,7), held by both individuals and healthcare professionals, further underscoring the unpreparedness of professionals in this area. This belief is disproven when confronted with the prevalence of STIs/HIV/AIDS in WSW. A recent systematic review involving self-identified lesbian women or those reporting sexual practices with other women, regarding the risk of STIs/HIV/AIDS and bacterial vaginosis among the study population, indicated variable prevalence rates of curable or treatable STIs/HIV/AIDS in women residing in lowto middle-income countries, with rates of 2.4% for chlamydia, 0.6% for gonorrhea, 3.5% for trichomoniasis, and 0.5% for syphilis. The authors cited studies conducted in China, the United Kingdom, and Ireland, as well as another systematic review by Indian researchers, indicating HPV prevalence ranging from 11% to 15.6%(8).

In this context, vulnerability is expressed through a combination of individual and collective aspects that heighten susceptibility to illness or health risks, directly tied to the availability of resources for health protection. Thus, vulnerability is categorized into three typically interconnected dimensions: individual, social, and programmatic(9).

The individual dimension encompasses personal resources such as access to information on STIs/HIV/AIDS and personal support networks, as well as intersubjective subjectivity, including values, beliefs, and desires, which may or may not conflict. The social dimension involves gender relations, intergenerational, economic, racial, and ethnic relationships, processes of stigmatization, poverty, and social exclusion. The programmatic dimension assesses the extent to which government institutions protect and promote the right to health(9).

To analyze the vulnerability of MSM, the use of Fuzzy Logic can serve as an alternative, as it has been applied in the health field and can manage linguistic information from the variables under study, taking into account expert opinions on the observed phenomenon, as well as handling large datasets in an accessible manner, thus facilitating decision-making(10).

There are several theories surrounding Fuzzy Logic, with the primary one involving the management of uncertainties and ambiguities as deterministic numerical values(11). Recognizing that the degree of uncertainty is referred to as the membership value, Fuzzy Logic operates with data and results closer to non-mathematical language and more toward humanistic language, as illustrated by examples such as “it may rain” or “that man is tall”(12).

Given the scarcity of studies on the presented topic and the urgency of research providing support for the effectiveness of health policies in delivering quality care for this population, as well as the utilization of Fuzzy Logic-based systems to aid decision-making, the following study was proposed. This study complements the article titled “Vulnerability of women who have sex with women to sexually transmitted infections”(13), aiming to develop a model based on fuzzy rules that assess the effects of variations in social, individual, and programmatic vulnerability in the analysis of MSM vulnerability to STIs/HIV/AIDS.

OBJECTIVE

To describe the potential application of Fuzzy Logic in analyzing the vulnerability of Women Who Have Sex with Women to Sexually Transmitted Infections/HIV/AIDS.

METHODS

Ethical aspects

The main study that supported this research was submitted and approved by the Research Ethics Committee of FMB-UNESP and received a favorable opinion (no. 820,717) on 20/10/2014. All participants were adequately informed about the objectives and manner of participation, and for those who agreed, they were asked to sign the Informed Consent Form.

Study design

This study outlines the methodological approach to data analysis using Fuzzy Logic applied to a comprehensive research dataset(14), aimed at assessing access to healthcare services and SRH among MSM, described based on the Strengthening the Reporting of Observational Studies in Epidemiology (STROBE) tool.

Place

It was conducted in the municipality of Botucatu, located in the Midwest region of the State of São Paulo.

Methodological procedures

To simulate human thinking, variables indicating greater vulnerability to STIs/HIV/AIDS in healthcare practice and according to scientific knowledge were designated by three specialists in the field and in accordance with scientific literature(15-17). The specialists were recruited for their extensive experience in healthcare and research on STIs/HIV/AIDS among MSM.

The input variables of the proposed Fuzzy classification system were divided into three groups, each group having a certain number of input variables, according to the vulnerability framework (individual, social, and programmatic) (9) and listed considering data availability.

In the individual vulnerability group, the following variables were included: age ≤ 24 years; two or more sexual partnerships in the last 12 months; lack of basic knowledge about STIs/HIV/AIDS; engaging in sex in exchange for money and/or drugs; absence of serological tests for STIs/HIV/AIDS; sexual relations with men in life; lack of risk perception for STIs/HIV/AIDS; sexual relations with men in the last 12 months; tribadism (sexual practices between women); sex after consuming illicit drugs and/or alcohol; and sexual intercourse during menstruation(13).

Variables in the social vulnerability group include: per capita income < R$291.00 and not declaring having sex with women at healthcare services(13).

Finally, the variables of programmatic vulnerability include: the non-availability of oncotic cytology; not having received information about STIs/HIV/AIDS in healthcare services; difficulty accessing healthcare services, and difficulty in the relationship with healthcare professionals(13). Figure 1 depicts the structure of the proposed Fuzzy system, comprising the input interface, the rules block, and the output interface. The connecting line symbolizes the flow of data. Thus, all possibilities of the input variables activate rules in the rules block, resulting in the possibilities described in the final output variable.

Figure 1. Structure of the proposed Fuzzy system.

Figure 1

The system was developed based on a correlation of “no” and “yes” responses for each membership data (individual, social, and programmatic), with each group having a certain number of variables, as described earlier, with 11 in the individual group, 2 in the social group, and 4 in the programmatic group.

Thus, responses that are below or equal to 50% would have a “no” membership data, and those above 50% would have a “yes” membership data. The graphs were developed in Gaussian format due to their undulations, facilitating the visualization of variable changes within the structure, i.e., from maximum to minimum points, in addition to the critical importance of the structure, as studied using this method. Figure 2 shows five examples of input data from the 17 graphs that were constructed.

Figure 2. Examples of five of the 17 input variables of the developed model.

Figure 2

The output variable was named “Vulnerability” and is presented in the proposed system with the following membership data: Low [0.0-0.5], Medium [0.25-0.75], and High [0.5-1.0], as depicted in Figure 3. This result is similar to what a nursing professional could obtain with their field experience, but here it is supported by Fuzzy Logic.

Figure 3. Membership function of the output variable “Vulnerability”.

Figure 3

In this context, Fuzzy Logic, combined with the theoretical framework of vulnerability by Ayres et al. (9), enables a deeper understanding of MSM vulnerability to STIs/HIV/AIDS, with the aim of optimizing various variables applied in the patient’s daily life. Therefore, the application of Fuzzy Logic was proposed in the form of a Case Study, which included a participant from the main study.

Data Collection and Organization

Data from the main study were collected through the administration of a questionnaire specifically designed for the research, gynecological examination, and peripheral blood collection, as detailed in Andrade et al. (13). The target population of the study comprised women who reported having sex with women or both women and men, over 18 years old, residing in municipalities belonging to the Regional Department of Health of Bauru (DRS-VI). Extensive dissemination was conducted for participant recruitment. The offered exams aimed to detect the diagnosis of any STI: Chlamydia trachomatis, Neisseria gonorrhoeae, Trichomonas vaginalis, Human Papillomavirus (HPV) infections, Human Immunodeficiency Virus (HIV), hepatitis B, or syphilis.

Analysis of data

The Mamdani inference method 1 2 was utilized to calculate the numerical values of the input variables in relation to the output variable using Matlab 2022b software, in order to construct a system based on computational Fuzzy rules and develop plots and contour maps of the system’s representation function. It is noteworthy that the software used is licensed by the AGROENERBIO research group - Energy and simulation in biosystems engineering and agribusiness, located at USP/FZEA in Pirassununga SP.

The Mamdani method yields a Fuzzy set as a response, derived from the combination of input values with their respective degrees of membership, through the minimum operator and then by the overlap of rules by the maximum operator(12). For the defuzzification process, the Center of Area (C-o-A) was employed, returning the center of the area under the developed curve, as utilized by other authors(11).

RESULTS

The total number of rules was determined by the number of possible combinations for the responses of the 17 variables for each woman, considering that each variable has the option of two alternatives: “no” or “yes”. Thus, the rule bases establish relationships between the input variables and the output variable through propositions of the type “IF” and “THEN”. In this manner, a total of 103,250 correlations were computed, with these combinations yielding the system’s response (Table 1).

Table 1. Rule base of the Fuzzy system.

1 2 3 4 ... 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 1
Id VE VE VE VE ... VE VE VE VE VE VE VE VE VE VE VS
1 Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes B
2 Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes No M
3 Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes A
4 Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes No B
5 Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes No No Yes B
6 Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes No No No M
7 Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes No No Yes M
8 Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes No No No B
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
103.249 No No No No No No No No No No No No No No No M
103.250 No No No No No No No No No No No No No No Yes M

Notes: id: Identification; IV - Input variable; OV - Output variable

The chosen approach involved formulating rules that encompassed all possible combinations of input variables with respect to the output variable. For instance, in the initial row of Table 1, the input variables were interconnected and yielded “yes” responses, leading to a “Low” output variable, and so forth.

Using the developed model, it became feasible to generate 3D surface responses for vulnerability and corresponding contour maps. These visualizations confirmed the actual inference of the 17 input variable blocks. The rule-based Fuzzy model systematically assessed all potential combinations of input variables across two levels (“no” and “yes”), resulting in a rule base comprising 103,250 combinations, which corresponds to the factorial of 2^17. This is depicted in the response surface models illustrated in Figure 4.

Figure 4. 3D surface models depicting Vulnerability responses to the 17 input variables.

Figure 4

Caption: (Figure a): A: Not declaring having sex with women at healthcare services x B: Per capita income < R$291.00; (Figure b): A: Sexual relations with men in the last 12 months x B: Lack of risk perception for STIs/HIV/AIDS; (Figure c): A: Lack of basic knowledge about STIs/HIV/AIDS x B: Engaging in sex in exchange for money and/or drugs; (Figure d): A: Two or more sexual partnerships in the last 12 months x B: Per capita income < R$291.00.

It was understood (Figure 4) that the indicator that most responded to high vulnerability was when the person had low knowledge. In Figure 4, this indicator represented an intermediate value between 0.5 and 1.0, with 1.0 being the maximum point. The least impactful indicator on a person’s vulnerability in this modeling was the declaration of not exposing oneself to healthcare professionals with 0.1498, best exemplified when the person does not disclose having sex with women to the healthcare professional.

In more detail, Figure (4a) presented two important regions, with I being the point with the highest vulnerability when evaluating the input variables (not disclosing having sex with women at healthcare services x per capita income < R$291.00), as both had responses at the highest point (2.0), resulting in both variables being determinants for responding to high vulnerability. In indicator II, the opposite occurred, with lower points indicating lower chances of vulnerability. It is important to note that in this Figure (a), both variables have a preponderance for high vulnerability when the characterization points are close to 100%.

Figure (4b) presented the relationship between the variables sexual relations with men in the last 12 months x lack of risk perception for IST/HIV/AIDS, with point I indicating higher vulnerability due to not having the risk perception for IST/HIV/AIDS, as it presented both “no” and “yes” at strong points, while for sexual relations with men in the last 12 months, the values were above 80% for “yes”. A striking characteristic in this figure was that not having risk perception for IST/HIV/AIDS was considered the factor that most impacts vulnerability. For point II, the same occurred for the variable of not having risk perception for IST/HIV/AIDS and a lower indicator for the variable of sexual relations with men in the last 12 months.

For Figure (4c), high vulnerability marked at point I, with a high indicator of “yes” for engaging in sex in exchange for money and/or drugs, with a lower indicator of lack of basic knowledge about STIs/HIV/AIDS. The lowest vulnerability indicator was having extensive knowledge about the two related variables. This Figure (4c) did not have the characteristics of the previous figures (a and b), as both did not represent a high relationship to vulnerability.

In Figure (4d), the indicators of high and low vulnerability (I and II) were presented, respectively, with point I having the highest indicator represented for per capita income < R$291.00, as it can lead to a lack of important information for illness prevention. When evaluating point II, both indicators were at the highest points, resulting in low vulnerability, when the variables of two or more sexual partnerships in the last 12 months x per capita income < R$291.00 were applied.

DISCUSSION

It was possible to apply Fuzzy Logic, following the step-by-step process exemplified in a case study, to determine and support, with scientific data, a potential vulnerability of MSM to STIs/HIV/AIDS. The use of artificial intelligence-based tools, as proposed in this article, brings contributions to all involved in this issue, whether they are healthcare professionals or users of the healthcare system. As this is a pilot study, it serves as an incentive for the development of software that facilitates the analysis of data related to the topic.

Fuzzy Logic as a basis for creating healthcare technology enables decision-making and problem-solving in complex individual and collective care contexts. It adds to this comprehensiveness through the articulation with other healthcare sectors, and effectiveness through planning and achieving goals according to the analysis of health needs of the patient, the specific population to which she belongs, or the general population, thus contributing to minimizing aspects of programmatic vulnerability(18).

Statistical analyses transform numbers into information. In this article, we chose to use Fuzzy Logic to directly address the information inherent to human language, transforming patients’ responses into situations that portray their vulnerability. Although this study deals with binary responses, “no” or “yes,” it is possible to incorporate different responses into the Fuzzy Logic software to make the analysis more accurate, since, to express human language, one must understand the uncertain nuances that exist between “no” and “yes.” This is a research that illustrates the use of Fuzzy Logic for vulnerability analysis. Therefore, the importance of this article for the MSM population is highlighted, considering the challenges they still face, especially regarding their invisibility in healthcare services and the lack of professional preparedness in caring for this population(13).

Thus, the proposed information system can be transformed into a mobile application and/or computer software, so that it can be used even in a prognostic and diagnostic manner. Healthcare technologies supported by Fuzzy Logic have already been used in various areas of healthcare, such as monitoring children and adolescents with chronic diseases through a Decision Support Expert System(19), and in determining the degree of health risk for pregnant women(20).

It is recommended, furthermore, before the development of the application, to conduct a cross-sectional study applying Fuzzy Logic to the group of women included in the larger study(14) in order to operationalize the application of the method presented here.

Limitations of the Study

A limitation of the study is highlighted by the fact that the variables have binary responses (“yes” or “no”), which do not fit within the nature of the research, as responses such as “maybe,” “much,” or “little” are not included. This is a condition that could be explored in Fuzzy Logic. Additionally, limitations of the study include the method of selecting input variables for convenience, noting that numerous other vulnerability conditions may coexist, increasing the vulnerability of MSM to STIs/HIV/AIDS.

Contributions to Nursing and Public Health

The possibility of practical application of the vulnerability concept, through the use of Fuzzy Logic supported by information technologies, contributes to the reflection on nursing care in public health.

CONCLUSIONS

Fuzzy Logic can provide an opportunity for analyzing vulnerability expressed by the interaction between the variables of each dimension, proving to be a viable analysis method for specific populations. It is suggested to develop studies with larger population samples that can improve the model and guide the development of technologies that facilitate decision-making in real scenarios of professional practice.

Supplementary Material

0034-7167-reben-77-03-e20230271-suppl01

ACKNOWLEDGMENTS

Firstly, to all the women who participated in the study and to all professionals involved. To the Laboratory of Immunopathology of the Maternal-Fetal Relationship - FMB for the laboratory analyses. Finally, to the Cecília Magaldi Health Space, Municipal Health Secretariat of Botucatu, Botucatu STD/AIDS Program, and their teams for their support.

Footnotes

FUNDING

Financial support from the São Paulo Research Foundation (FAPESP), Brazil, process number 2015/04224-6.

DATA AVAILABILITY AND MATERIAL.

https://hdl.handle.net/11449/255136

REFERENCES

Rev Bras Enferm. 2024 Jul 29;77(3):e20230271. [Article in Portuguese] doi: 10.1590/0034-7167-2023-0271pt

Lógica Fuzzy: vulnerabilidade de mulheres que fazem sexo com mulheres às infecções sexualmente transmissíveis

Juliane Andrade I, Kendra Yanne da Silva Santos II, Ana Paula Freneda de Freitas III, Mariana Alice Oliveira Ignácio I, Emmanuel Zullo Godinho IV, Marli Teresinha Cassamassimo Duarte I

RESUMO

Objetivo:

descrever a possibilidade de aplicação da Lógica Fuzzy na análise da vulnerabilidade de Mulheres que fazem Sexo com Mulheres às Infecções Sexualmente Transmissíveis/HIV/aids.

Métodos:

Desenvolveu-se um sistema de Lógica Fuzzy com 17 variáveis de entrada e uma de saída, utilizando dados relacionados à vulnerabilidade em um município localizado no Centro-Oeste do Estado de São Paulo, Brasil.

Resultados:

O fator de maior impacto positivo foi a confirmação de que a baixa compreensão sobre Infecções Sexualmente Transmissíveis/HIV/aids está associada a uma maior vulnerabilidade. Por outro lado, a declaração “Não se expor para a profissional de saúde”, onde a pessoa não admite ter relações sexuais com mulheres, teve o menor impacto.

Conclusões:

A Lógica Fuzzy oportuniza a identificação da vulnerabilidade, expressa pela análise de interação entre as variáveis de cada dimensão. Isso a torna um método promissor para auxiliar na análise da vulnerabilidade de populações específicas.

Descritores: Lógica Fuzzy , Infecções Sexualmente Transmissíveis, Mulheres Que Fazem Sexo Com Mulheres, Vulnerabilidade em Saúde, Saúde Sexual e Reprodutiva

INTRODUÇÃO

A Saúde Sexual e Reprodutiva (SSR) de mulheres com práticas homossexuais ainda é pouco estudada. Ressalta-se que as práticas sexuais, homo, hetero e bissexuais não determinam a identidade sexual dos indivíduos (lésbicas, gays e bissexuais). Logo, a fim de considerar as práticas sexuais para que as necessidades em saúde de mulheres com práticas homo/bissexuais tenham visibilidade e recebam cuidado integral, emerge o termo mulheres que fazem sexo com mulheres (MSM)(1).

No Brasil, por décadas, as mulheres lésbicas, por meio do movimento de Lésbicas, Gays, Bissexuais, Travestis e Transexuais (LGBT) e militância de lésbicas feministas e apoiadores, lutam por visibilidade social e política. Esta luta obteve resultados importantes como a Política Nacional de Atenção Integral à Saúde da Mulher (PNAISM)(2), Cadernos de Atenção Básica sobre Saúde Sexual e Saúde Reprodutiva(3), a Política Nacional de Saúde Integral de LGBT(4), dentre outros. Contudo, ainda muitas são as barreiras/desafios para a implantação efetiva das ações de cuidado na rotina dos serviços de saúde.

No campo da SSR o enfoque à prevenção às Infecções Sexualmente Transmissíveis/Vírus da Imunodeficiência Humana/Síndrome da Imunodeficiência Humana (IST/HIV/aids) é primordial para estabelecer as ações de cuidado, além da adoção de nomenclatura abrangente, que auxilie o enfrentamento de estigmas e situações de discriminação. Nessa perspectiva, são inúmeras as vulnerabilidades de MSM, tais como a falta de informação recebida para prevenção das IST/HIV/aids voltadas às práticas homossexuais(1,5), abordagem heteronormativa por profissionais de saúde, frequentemente acompanhada de discriminação e despreparo para o atendimento, diferença de gênero, quebra de sigilo pelos profissionais das informações referentes às pacientes(6), além da inadequação das medidas de prevenção às IST/HIV/aids recomendadas às práticas homossexuais femininas(7).

Outro fator que contribui para a vulnerabilidade de MSM às IST/HIV/aids é a crença que elas são isentas a essas infecções(5,7) tanto por parte delas quanto pelos profissionais da saúde, evidenciando ainda mais o despreparo profissional nesta temática. Tal crença é desmistificada ao entrar em contato com as prevalências de IST/HIV/aids em MSM. Revisão sistemática, recente, com mulheres autodeclaradas lésbicas ou que relataram práticas sexuais com outras mulheres, sobre o risco de IST/HIV/aids e vaginose bacteriana entre o público do estudo, indicou prevalência de IST/HIV/aids curáveis ou tratáveis em mulheres residentes em países de média-baixa renda foi bastante variável, sendo de 2,4% para clamídia, 0,6% para gonorreia, 3,5% para tricomoníase e 0,5% para sífilis. Os autores citam estudos realizados na China, Reino Unido e Irlanda, além de outra revisão sistemática realizada por pesquisadores indianos, os quais indicaram a prevalência de HPV variando entre 11% e 15,6%(8).

Nesse sentido, a vulnerabilidade expressa-se por um conjunto de aspectos individuais e coletivos à maior suscetibilidade de se expor a adoecimentos ou agravos à saúde, e está diretamente relacionada à maior ou menor disponibilidade de recursos para proteção da saúde. Desse modo, a vulnerabilidade está classificada em três dimensões, geralmente articuladas entre si: individual, social e programática(9).

A dimensão individual engloba recursos pessoais, como acesso à informação às IST/HIV/aids e rede de apoio pessoal, e subjetividade intersubjetiva, como valores, crenças e desejos, que podem ou não estar em conflito; já a dimensão social envolve as relações de gênero, entre gerações, econômicas, raciais e étnicas, processos de estigmatização, pobreza, exclusão social; e a dimensão programática, a qual é analisada a partir da perspectiva de quanto e como as instituições governamentais protegem e promovem o direito à saúde(9).

Para analisar a vulnerabilidade de MSM, a utilização da Lógica Fuzzy pode ser uma alternativa, uma vez que esta tem sido aplicada na área da saúde e possui a possibilidade de informações linguísticas das variáveis em estudo, considerando a opinião do especialista sobre o fenômeno observado, bem como, pode tratar de grandes quantidades de dados de modo acessível, facilitando a tomada de decisão(10).

Diversas são as teorias que envolvem a Lógica Fuzzy, sendo a principal o manuseio das incertezas e das ambiguidades como determinísticas numéricas(11). Sabendo que o grau de incerteza é conhecido como valor de pertinência, por isso, a Lógica Fuzzy trabalha com dados e resultados mais próximos da linguagem não matemática e sim da linguagem humanística, como exemplo, “pode chover” ou “aquele homem é alto”(12).

Frente à escassez de estudos que envolvam a temática apresentada e a urgência de pesquisas que forneçam subsídios para a efetividade das políticas de saúde na qualidade do cuidado a esta população, bem como o uso de sistemas baseados em Lógica Fuzzy para apoio a tomada de decisão, propôs-se o seguinte estudo. Este vem a somar com o artigo intitulado “Vulnerabilidade de mulheres que fazem sexo com mulheres às infecções sexualmente transmissíveis”(13), objetivando desenvolver um modelo baseado em regras difusas que avaliem os efeitos causados pela variação de vulnerabilidade social, individual e programática na análise da vulnerabilidade de MSM às IST/HIV/aids.

OBJETIVO

Descrever a possibilidade de aplicação da Lógica Fuzzy na análise da vulnerabilidade de Mulheres que fazem Sexo com Mulheres às Infecções Sexualmente Transmissíveis/HIV/aids.

MÉTODOS

Aspectos éticos

O estudo mãe que subsidiou este estudo foi submetido e aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa da FMB-UNESP e recebeu parecer favorável (nº. 820.717) em 20/10/2014. Todas as participantes foram devidamente esclarecidas sobre os objetivos e forma de participação e, para aquelas que aceitaram, foi solicitado assinar o Termo de Consentimento Livre e Esclarecido.

Tipo de estudo

Trata-se de um estudo que ilustra o desenvolvimento metodológico referente à análise de dados empregando-se a Lógica Fuzzy a um conjunto de dados de pesquisa mais ampla(14), que visou avaliar o acesso aos serviços de saúde e à SSR de MSM, descrito com base na ferramenta Strengthening the Reporting of Observational Studies in Epidemiology (STROBE).

Cenário do estudo

Realizado no município de Botucatu, localizado no Centro-Oeste do Estado de São Paulo.

Procedimentos Metodológicos

Para simular o pensamento humano, as variáveis que indicam maior vulnerabilidade às IST/HIV/aids, na prática da assistência e segundo o conhecimento científico, foram designadas por três especialistas da temática e de acordo com a literatura científica(15-17). Os especialistas foram recrutados por serem profissionais da área da saúde com vasta experiência na assistência e pesquisa sobre IST/HIV/aids entre MSM.

As variáveis de entrada do sistema de classificação Fuzzy proposto foram divididas em três grupos, tendo cada grupo uma determinada quantidade de variáveis de entrada, conforme o referencial de vulnerabilidade (individual, social e programática)(9) e elencadas levando em consideração a disponibilidade dos dados.

No grupo da vulnerabilidade individual, foram incluídas as variáveis: idade ≤ 24 anos; duas ou mais parcerias sexuais nos últimos 12 meses; não ter conhecimentos básicos sobre IST/HIV/aids; prática sexual em troca de dinheiro e/ou drogas; não ter sorologias para IST/HIV/aids; relação sexual com homem na vida; não ter percepção de risco para IST/HIV/aids; relação sexual com homem nos últimos 12 meses; tribadismo (práticas sexuais entre mulheres) e sexo após consumo de droga ilícita e/ou bebida alcoólica e relação sexual no período menstrual(13).

As variáveis do grupo da vulnerabilidade social incluem: renda per capita < R$291,00 e não declarar fazer sexo com mulher no serviço de saúde(13).

Por fim, as variáveis da vulnerabilidade programática são: não disponibilização da citologia oncótica; não ter recebido informações sobre IST/HIV/aids nos serviços de saúde; dificuldade de acesso aos serviços de saúde e dificuldade na relação com o profissional de saúde(13).

Na Figura 1 é apresentada a estrutura do sistema Fuzzy proposto, incluindo a interface de entrada, o bloco de regras e a interface de saída. A linha de conexão simboliza o fluxo de dados. Assim sendo, todas as possibilidades das variáveis de entrada ativam regras no bloco de regras que, por sua vez, produzem as possibilidades descritas na variável de saída final.

Figura 1. Estrutura do sistema Fuzzy proposto.

Figura 1

O sistema foi desenvolvido a partir de uma correlação das respostas “não” e “sim” de cada dado de pertinência (individual, social e programática), sendo que cada grupo possuía uma determinada quantidade de variáveis, conforme descrito anteriormente, a individual 11, a social 2 e a programática 4.

Assim, as respostas que estão abaixo ou igual a 50% teria como dado de pertinência “não” e acima de 50% “sim”. Os gráficos foram desenvolvidos no formato gaussiana por apresentarem ondulações, facilitando a visualização das mudanças das variáveis dentro da estrutura, isto é, do ponto máximo para o ponto mínimo, além da importância crítica da estrutura, por estudo utilizando este método. A Figura 2 apresenta cinco exemplos de dados de entrada dos 17 gráficos que foram construídos.

Figura 2. Exemplos de cinco das 17 variáveis de entrada do modelo desenvolvido.

Figura 2

A variável de saída foi denominada “Vulnerabilidade” e é apresentada no sistema proposto com os seguintes dados de pertinência: Baixo [0,0-0,5], Médio [0,25-0,75] e Alto [0,5-1,0], conforme Figura 3. Trata-se de um resultado semelhante ao que o profissional de enfermagem conseguiria obter com sua experiência em campo, mas que aqui conta com o apoio da Lógica.

Figura 3. Função de pertinência da variável de saída “Vulnerabilidade”.

Figura 3

Neste sentido, a Lógica Fuzzy aliada ao referencial teórico de vulnerabilidade de Ayres et al. 9 permite uma melhor resposta sobre a vulnerabilidade de MSM às IST/HIV/aids, buscando otimizar diversas variáveis aplicadas no dia a dia do paciente. Portanto, a apresentação da aplicação da Lógica Fuzzy foi proposta no formato de Estudo de Caso, que incluiu uma participante do estudo mãe.

Coleta e organização dos dados

Os dados do estudo principal foram coletados por meio da aplicação de um questionário elaborado especificamente para a pesquisa, realização de exame ginecológico e coleta de sangue periférico, conforme detalhado em Andrade et al.(13). A população-alvo do estudo foi constituída por mulheres que declararam fazer sexo com mulheres ou com mulheres e homens, acima de 18 anos, residentes em municípios pertencentes ao Departamento Regional de Saúde de Bauru (DRS-VI). Para o recrutamento das participantes, realizou-se ampla divulgação. Os exames oferecidos visavam detectar o diagnóstico de alguma IST: Chlamydia trachomatis, Neisseria gonorrhoeae, Trichomonas vaginalis, infecções por Papiloma Vírus Humano (HPV), Vírus da Imunodeficiência Humana (HIV), hepatite B ou sífilis.

Análise dos dados

Foi utilizado o método de inferência de Mamdani(12) para calcular os valores numéricos das variáveis de entrada em relação à variável de saída pelo software Matlab 2022b, para que pudesse construir um sistema baseado em regras Fuzzy computacionais e desenvolver plotagens e mapas de contorno da função de representação do sistema associado. Salienta-se que o software utilizado tem licença pelo grupo de pesquisa AGROENERBIO - Energia e simulação na engenharia de biossistemas e no agronegócio que fica na USP/FZEA em Pirassununga SP.

O método de Mamdani traz como resposta um conjunto Fuzzy originado da combinação dos valores de entrada com os seus respectivos graus de pertinência, por meio do operador mínimo e, em seguida, pela superposição das regras pelo operador máximo(12). Para o processo de defuzzificação, foi utilizado o centro de Área (C-o-A), o qual retorna o centro da área debaixo a curva desenvolvida, utilizado por autores(11).

RESULTADOS

O quantitativo de regras total foi relacionado com o número de combinações possíveis para as respostas das 17 variáveis de cada mulher, considerando que cada variável tem a opção de duas alternativas, “não” ou “sim”. Assim, as bases de regras relacionam as variáveis de entrada e a variável de saída com proposições do tipo “SE” e “ENTÃO”. Deste modo, somaram-se 103.250 correlações, cujas combinações forneceram a resposta do sistema (Tabela 1).

Tabela 1. Base de regras do sistema Fuzzy .

1 2 3 4 ... 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 1
Id VE VE VE VE ... VE VE VE VE VE VE VE VE VE VE VS
1 Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim B
2 Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Não M
3 Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Não Sim A
4 Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Não Não B
5 Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Não Sim Sim B
6 Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Não Sim Não M
7 Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Não Não Sim M
8 Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Não Não Não B
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
103.249 Não Não Não Não Não Não Não Não Não Não Não Não Não Não Não M
103.250 Não Não Não Não Não Não Não Não Não Não Não Não Não Não Sim M

Notas: id: Identificação; VE- Variável de entrada; VS - Variável de saída.

A estratégia adotada foi a formulação de regras combinando todas as possibilidades das variáveis de entrada em relação à variável de saída. Como exemplo, na primeira linha da Tabela 1, as variáveis de entrada foram todas correlacionadas entre si e tinham respostas “sim” para resultar em uma variável de saída “Baixo”, e assim sucessivamente.

A partir do modelo desenvolvido, foi possível preparar as respostas das superfícies em formato 3D para a vulnerabilidade e seus mapas de contorno, verificando a real inferência dos 17 blocos das variáveis de entrada. Este modelo baseado em regras Fuzzy verificou todas as combinações entre as variáveis de entrada, em 2 níveis (“não” e “sim”), resultando em uma base de regras de 103.250 combinações, sendo um fatorial 2^17, conforme modelos de superfície de resposta difusa na Figura 4.

Figura 4. Modelos de superfície 3D de Vulnerabilidade em resposta às 17 variáveis de entrada.

Figura 4

Legenda: (Figura a): A: não declara fazer sexo com mulher no serviço de saúde x B: renda per-capita < R$291,00; (Figura b): A: relação sexual com homem nos últimos 12 meses x B: não ter percepção de risco para IST/HIV/aids; (Figura c): A: não ter conhecimentos básicos sobre IST/HIV/aids x B: prática sexual em troca de dinheiro e/ou drogas; (Figura d): A: duas ou mais parcerias sexuais nos últimos 12 meses x B: renda per-capita < R$291,00.

Compreendeu-se (Figura 4) que o indicador que mais respondeu a uma vulnerabilidade alta foi quando a pessoa possuía baixo conhecimento. Na Figura 4, este indicador representou um valor intermediário entre 0,5 e 1,0, sendo 1,0 o ponto máximo. O que menos impactou a vulnerabilidade da pessoa nesta modelagem foi a declaração de não se expor para a profissional de saúde com 0,1498, mais bem exemplificado, onde a pessoa não declara que faz sexo com mulheres para a profissional de saúde.

De forma mais detalhada, a Figura (4a) apresentou duas regiões importantes, tendo I o ponto com maior vulnerabilidade, quando se avaliou as variáveis de entrada (não declara fazer sexo com mulher no serviço de saúde x renda per capita < R$291,00), pois em ambos tiveram respostas no ponto mais alto (2,0), resultando assim, que ambas as variáveis foram determinantes para se responder a uma alta vulnerabilidade. Já no indicador II, aconteceu o inverso, pontos mais baixos indicam menores chances de vulnerabilidade. Importante salientar que nesta Figura (a), ambas as variáveis possuem preponderância para alta vulnerabilidade, quando os pontos de caracterização estão próximos de 100%.

A Figura (4b) apresentou a relação entre as variáveis relação sexual com homem nos últimos 12 meses x não ter percepção de risco para IST/HIV/aids, sendo que no ponto I, o indicativo de maior vulnerabilidade foi não ter a percepção de risco para IST/HIV/aids, pois ele apresentou tanto “não” como “sim” em pontos fortes, já para a relação sexual com homens nos últimos 12 meses os valores foram acima de 80% para “sim”. Uma característica marcante nesta figura foi que não ter percepção de risco para IST/HIV/aids foi considerado o fator que mais impacta na vulnerabilidade. Para o ponto II, o mesmo ocorre para a variável não ter a percepção de risco para IST/HIV/aids e menor indicativo na variável relação sexual com homens nos últimos 12 meses.

Para a Figura (4c), a alta vulnerabilidade marcada no ponto I, tendo como alto indicador “sim” para prática sexual em troca de dinheiro e/ou drogas, com menor indicador não ter conhecimentos básicos sobre IST/HIV/aids. Para o menor indicador de vulnerabilidade foi ter um amplo conhecimento sobre as duas variáveis relacionadas. Esta Figura (4c) não teve as características das figuras anteriores (a e b), pois ambos não representaram uma alta relação para vulnerabilidade.

Na Figura (4d), apresentou-se os indicadores de alta e baixa vulnerabilidade (I e II), respectivamente, sendo que no ponto I, o maior indicador foi representado para renda per capita < R$291,00, pois pode levar a uma falta de informação importante para prevenção do adoecimento. Quando se avaliou o ponto II, ambos os indicadores estiveram nos pontos mais altos, resultando em uma baixa vulnerabilidade, isso quando aplicadas as variáveis duas ou mais parcerias sexuais nos últimos 12 meses x renda per capita < R$291,00.

DISCUSSÃO

Foi possível aplicar a Lógica Fuzzy, conforme o passo a passo exemplificado em estudo de caso, para determinar e apoiar em dados científicos uma possível vulnerabilidade de uma MSM às IST/HIV/aids. O uso de ferramentas baseadas em inteligência artificial, como proposto neste artigo, traz contribuições a todos os envolvidos nesta questão, sejam eles profissionais ou usuárias do sistema de saúde. Sendo este um estudo piloto, trata-se de um incentivo para o desenvolvimento de software que facilite a análise de dados voltados ao tema.

A Lógica Fuzzy como base para criação de uma tecnologia em saúde permite a tomada de decisão e resolução de problemas complexos no âmbito individual e coletivo do cuidado, agrega a este integralidade, através da articulação com outros setores assistenciais, e efetividade, por meio do planejamento e alcance dos objetivos de acordo com a análise das necessidades em saúde da paciente, da população específica do qual a mesma faz parte ou da população em geral, contribuindo, assim, para minimizar aspectos da vulnerabilidade programática(18).

As análises estatísticas transformam números em informações. Neste artigo, optou-se por utilizar a Lógica Fuzzy para tratarmos diretamente as informações próprias da linguagem humana, transformando as respostas das pacientes em situações que retratam sua vulnerabilidade. Apesar deste estudo lidar com respostas binárias, “não” ou “sim”, é possível incorporar diferentes respostas no software da Lógica Fuzzy para que a análise seja mais fidedigna, uma vez que, para exprimir a linguagem humana, deve-se compreender as nuances incertas que existem entre o “não” e o “sim”. Trata-se de uma pesquisa que ilustra o uso da Lógica Fuzzy para análise de vulnerabilidade. Logo, a importância do presente artigo para a população de MSM, visto ainda os desafios enfrentados, principalmente no que tange sua invisibilidade nos serviços de saúde e despreparo profissional no cuidado a esta população(13).

Deste modo, o sistema de informação proposto pode ser transformado em aplicativo para dispositivos móveis e/ou softwares para computadores, de modo que possam ser utilizados inclusive de forma prognóstica e diagnóstica. As tecnologias em saúde apoiadas na Lógica Fuzzy já vêm sendo utilizadas em diversas áreas da saúde, como no acompanhamento de crianças e adolescentes com doenças crônicas através de um Sistema Especialista de Suporte à Decisão(19), e na determinação do grau de risco de saúde da gestante(20).

Recomenda-se, ainda, antes do desenvolvimento do aplicativo, realização de estudo transversal aplicando a Lógica Fuzzy ao conjunto de mulheres incluídas no estudo maior(14) a fim de operacionalizar a aplicação do método aqui apresentado.

Limitações do estudo

Destaca-se como limitação do estudo o fato de as variáveis terem respostas binárias, (“sim” ou “não”), não cabendo dentro da natureza da pesquisa respostas como “talvez”, “muito”, “pouco”, condição esta que poderia ser explorada na Lógica Fuzzy. Ainda podem ser citadas como limitações do estudo a forma de escolha das variáveis de entrada por conveniência, destacando-se que inúmeras outras condições de vulnerabilidade podem coexistir, aumentando a vulnerabilidade das MSM às IST/HIV/aids.

Contribuições para a enfermagem e saúde publica

A possibilidade de aplicação prática do conceito de vulnerabilidade, por meio do emprego da Lógica Fuzzy, com apoio de tecnologias da informação, contribui para a reflexão do cuidado em enfermagem em saúde pública.

CONCLUSÕES

A Lógica Fuzzy pode oportunizar a análise da vulnerabilidade expressa pela interação entre as variáveis de cada dimensão, mostrando-se um método de análise viável para populações específicas. Sugerem-se o desenvolvimento de estudos com amostras populacionais maiores que possam aprimorar o modelo e orientar o desenvolvimento de tecnologias que facilitem a tomada de decisão em cenários reais de prática profissional.

AGRADECIMENTO

Primeiramente a todas as mulheres que participaram do estudo e a todos profissionais envolvidos. Ao Laboratório de Imunopatologia da Relação Materno-Fetal -FMB pelas análises laboratoriais. Por fim, ao Espaço Saúde Cecília Magaldi, Secretaria Municipal da Saúde de Botucatu, Programa de DST/aids de Botucatu e suas equipes pelo acolhimento.

Footnotes

FOMENTO

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP), Brasil, processo nº 2015/04224-6.

DISPONIBILIDADE DE DADOS E MATERIAL.

https://hdl.handle.net/11449/255136


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