Beyin görüntüleme tekniklerinin alzheımer hastalığı erken tanı tahmininde kullanılması

Abstract

Demans tipine göre hastaların beyinleri karakteristik farklılıklar gösterir. Beyin korteks kalınlığı, bazı bölgelerin hacmi veya yüzey alanı gibi ölçülendirmeleri, hastalık tiplerinin belirlenmesinde etkilidir. Tıbbi görüntüleme standartlarına uygun beyin görüntüleri manyetik rezonans görüntüleme cihazlarından elde edilebilir. Görüntülerin başlık kısmı, hastalara, hastalıklara, ayrıca görüntüleme çalışmalarına olmak üzere farklı tür birçok teknik olan veya olmayan bilgi barındırır. Beyin görsel dosyaları ve başlıkları üzerinden görüntü işleme tekniklerinin de yardımı ile hasta beyinlerinin fiziksel özellikleri sayısal olarak çıkarılabilir. Elde edilen sayısal verinin sınıflandırma algoritmaları içerisinde düzlemde vektörler şeklinde ifade edilmesi sonrasında numuneler sınıflandırılabilir. Bu çalışmada, 19 adet Alzheimer hastalığı, 19 adet frontotemporal demans ve 25 adet vasküler demans olmak üzere üç farklı hastalıktaki 63 numunenin manyetik rezonans görüntüleri kullanılmaktadır. Dilimlenmiş beyin görüntü setleri Freesurfer beyin analiz yazılım aracı ile birlikte işlenmektedir. Programın başarılı analizi sonrasında üretilen istatistik bilgileri içerisinden farklı öznitelik grupları oluşturulmaktadır. Öznitelik matrisleri, sarmalama yaklaşımlı öznitelik seçim yöntemi uygulanacak şekilde genetik algoritmaya gönderilmektedir. Bulunan değerli öznitelikler, hastalığı belirlemede etkili olan uzuvlar, tartışılmaktadır. Farklı sınıflandırma yaklaşımları ve genetik algoritma parametreleri uygulanarak %95.2'yi gören doğruluk sonuçları ve hata matrisleri elde edilmektedir.