Journal of Neurological Sciences (Turkish) 2017 , Vol 34 , Num 1
Voksel-tabanlı morfometri analizine dayanan yenilikçi yaklaşımlı Evrişimsel Sinir Ağları ile HBB evresinde prognozun tahmin edilmesi
Füsun Çitak-ER1,Dionysis GOULARAS2,Burcu ORMECİ, the Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative*3
1Yeditepe University, Department of Biotechnology, Istanbul, Turkey
2Yeditepe University, Department of Computer Engineering, Istanbul, Turkey
3Yeditepe University Hospital, Department of Neurology, Istanbul, Turkey
Amaç: Günümüzde, Alzheimer hastalığının erken teşhisi için nörogörüntülemeye dayalı biyobelirteç tanımlama ve bilgisayar destekli teşhis geliştirme büyük ilgi gören çalışmalardandır. Hafif bilişsel bozukluk (HBB) tanısı almış hastaların yaklaşık yarısında Alzheimer hastalığı geliştiği kabul edilmektedir. Bu kişilerin diğer yarısı ise HBB tanısı ile normal yaşam sürelerini tamamlamaktadırlar. Bu çalışmada, kliniğe ilk başvurularında HBB tanısı almış olan hastaların yapısal manyetik rezonans (MR) görüntülerine dayanarak, ileride Alzheimer hastalığı geliştirme ihtimalini öngören, yenilikçi yaklaşımlı bir evrişimsel sinir ağları yöntemi önerilmiştir.

Yöntemler: Önerilen öngörü sistemini eğitmek ve tahmin doğruluğunu ölçümlemek için, HBB tanısı almış olup Alzheimer hastalığı geliştirdiği bilinen dönüşüm hasta grubu ile HBB stabil hasta grubuna ait ilk yapısal MR görüntüleri kullanıldı. Öncelikle bu görüntülerden, istatistiksel parametrik haritalama (SPM: statistical parametric mapping) yazılımı kullanılarak gri madde doku yoğunluk haritaları oluşturuldu. Voksel-tabanlı morfometrik analiz yöntemi ile stabil hasta grubuna göre dönüşüm hasta grubunda istatistiksel olarak anlamlı miktarda gri madde dokusunda azalma gözlemlenen ilgi alanları belirlendi. Yenilikçi bir yaklaşım ile evrişimsel sinir ağları modelinin ortaklama katmanında belirlenen ilgi alanları kullanılarak, her bir hasta için bir öznitelik vektörü oluşturuldu. Elde edilen öznitelik vektörünün prognozu tahmin etmedeki başarısı makine öğrenme yöntemleri ile test edilerek sonuçlar karşılaştırıldı.

Sonuçlar: Bu çalışmada, HBB evresindeki hastalarda ileride AD geliştirme ihtimalini tahmin etmeye yönelik %78.7'lik bir doğruluk oranı elde edilmiştir ve literatürdeki referans çalışmadan %4 daha fazladır.

Sonuç: Bu çalışma, beynin topografik dağılımı dikkate alınarak oluşturulan evrişimsel sinir ağları modelinin, AD geliştirme ihtimali öngörüsünde başarılı olduğunu göstermiştir. Keywords : Evrişimsel Sinir Ağları, Alzheimer