Araştırma Makalesi

Alzheimer Hastalığının Manyetik Rezonans Görüntülerden Hibrit Derin Öğrenme Yaklaşımı ile Otomatik Tespiti

Cilt: 37 Sayı: 1 27 Mart 2025
PDF İndir
EN TR

Alzheimer Hastalığının Manyetik Rezonans Görüntülerden Hibrit Derin Öğrenme Yaklaşımı ile Otomatik Tespiti

Öz

Alzheimer hastalığı, çağın en ciddi hastalıkları arasında yer almaktadır. Tedavisinin neredeyse bulunmadığı bu hastalıkta erken teşhis çok önemlidir. Erken teşhis edilmesi durumunda bu hastalığın ilerlemesi yavaşlayacaktır. Bu çalışmada, Alzheimer hastalığının derin öğrenme aracılığı ile Manyetik Rezonans (MR) görüntüler üzerinden tespit edilmesi amaçlanmıştır. Derin öğrenme algoritmalarından olan Evrişimli Sinir Ağları (ESA), görüntülerden otomatik özellik çıkarabilme yeteneğine sahiptir. Bu çalışmada, Alzheimer hastalığını MR görüntülerinden tespit etmede sekiz farklı ESA mimarisi kullanılmıştır. Bu mimarilerden en başarılı test sonucu veren NasNetMobile, otomatik özellik çıkarıcı olarak kullanılmış ve son katmanından 1056 özellik elde edilmiştir. Bu özellikler makine öğrenme algoritmalarından Derin Sinir Ağı (DSA), Destek Vektör Makinesi (DVM), Karar Ağacı, K-En Yakın Komşu, Yapay Sinir Ağı (YSA) ile sınıflandırılmıştır. Çalışmanın bu aşamasında yüksek doğruluk oranı elde edilse de sağlam sonuçlar için özellik seçim yöntemlerinden minimum Artıklık Maksimum İlişki (mRMR) yaklaşımından yararlanılmıştır. Böylece 1056 özellik 250’ye indirgenmiştir. Sonuç olarak, makine öğrenme algoritmalarının sınıflandırma performansı artmıştır. Alzheimer hastalığının tespitinde %90,68’lik doğruluk oranı ile en başarılı sonuç veren NasNetMobile-mRMR-DSA hibrit algoritması olmuştur.

Anahtar Kelimeler

Destekleyen Kurum

TÜBİTAK

Proje Numarası

1919B012222024

Teşekkür

Bu çalışma, TÜBİTAK 2209-A Üniversite Ögrencileri Arastırma Projeleri Destekleme Programı 2022 yılı 2. dönem kapsamında 1919B012222024 numaralı proje ile desteklenmiştir. Yazarlar, bu destek için TÜBİTAK kurumuna teşekkürlerini sunar.

Kaynakça

  1. Aydın S, Taşyürek M, Öztürk C. MR Görüntüleri Ön İşlenerek Derin Ağlar ile Alzheimer Hastalık Tespiti. In: International Conference On Emerging Sources In Science, 2022.
  2. Brun A, Liu X, Erikson C. Synapse loss and gliosis in the molecular layer of the cerebral cortex in Alzheimer’s disease and in frontal lobe degeneration. Neurodegeneration 1995; 4(2): 171-177.
  3. Wang S, Kong X, Chen Z, Wang G, Zhang J, Wang J. Role of Natural Compounds and Target Enzymes in the Treatment of Alzheimer’s Disease. Molecules 2022; 27(13): 4175.
  4. Noetzli M, Eap CB. Pharmacodynamic, pharmacokinetic and pharmacogenetic aspects of drugs used in the treatment of Alzheimer’s disease. Clin Pharmacokinet 2013; 52(4): 225-241.
  5. Armstrong RA. What causes Alzheimer’s disease?. Folia Neuropathol 2013; 51(3): 169-188.
  6. Gaugler J, James TB, Reimer J, Weuve J. Alzheimer’s Association. 2021 Alzheimer’s Disease Facts and Figures. Alzheimers Dement 2021; 17: Chicago, IL, USA.
  7. Subasi A, Subasi TN, Ozaltin O. Artificial intelligence in diagnosis of neural disorders using biosignals and imaging. In: Advances in Artificial Intelligence: Elsevier, 2024; 523-560.
  8. Bagcı U, Bai L. Manyetik Rezonans Beyin Imgelerinden Alzheimer Hastalığı Tanısında Gabor Dalgacıkları Kullanımı Detecting Alzheimer Disease in Magnetic Resonance Brain Images Using Gabor Wavelets.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Derin Öğrenme

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

27 Mart 2025

Gönderilme Tarihi

26 Eylül 2024

Kabul Tarihi

16 Aralık 2024

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2025 Cilt: 37 Sayı: 1

Kaynak Göster

APA
Özaltın, Ö., Çobanbaş, S., Sırakaya, Y., & Güneş, Y. (2025). Alzheimer Hastalığının Manyetik Rezonans Görüntülerden Hibrit Derin Öğrenme Yaklaşımı ile Otomatik Tespiti. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 37(1), 321-339. https://doi.org/10.35234/fumbd.1556671
AMA
1.Özaltın Ö, Çobanbaş S, Sırakaya Y, Güneş Y. Alzheimer Hastalığının Manyetik Rezonans Görüntülerden Hibrit Derin Öğrenme Yaklaşımı ile Otomatik Tespiti. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2025;37(1):321-339. doi:10.35234/fumbd.1556671
Chicago
Özaltın, Öznur, Sezgi Çobanbaş, Yasemin Sırakaya, ve Yuşa Güneş. 2025. “Alzheimer Hastalığının Manyetik Rezonans Görüntülerden Hibrit Derin Öğrenme Yaklaşımı ile Otomatik Tespiti”. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 37 (1): 321-39. https://doi.org/10.35234/fumbd.1556671.
EndNote
Özaltın Ö, Çobanbaş S, Sırakaya Y, Güneş Y (01 Mart 2025) Alzheimer Hastalığının Manyetik Rezonans Görüntülerden Hibrit Derin Öğrenme Yaklaşımı ile Otomatik Tespiti. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 37 1 321–339.
IEEE
[1]Ö. Özaltın, S. Çobanbaş, Y. Sırakaya, ve Y. Güneş, “Alzheimer Hastalığının Manyetik Rezonans Görüntülerden Hibrit Derin Öğrenme Yaklaşımı ile Otomatik Tespiti”, Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, c. 37, sy 1, ss. 321–339, Mar. 2025, doi: 10.35234/fumbd.1556671.
ISNAD
Özaltın, Öznur - Çobanbaş, Sezgi - Sırakaya, Yasemin - Güneş, Yuşa. “Alzheimer Hastalığının Manyetik Rezonans Görüntülerden Hibrit Derin Öğrenme Yaklaşımı ile Otomatik Tespiti”. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 37/1 (01 Mart 2025): 321-339. https://doi.org/10.35234/fumbd.1556671.
JAMA
1.Özaltın Ö, Çobanbaş S, Sırakaya Y, Güneş Y. Alzheimer Hastalığının Manyetik Rezonans Görüntülerden Hibrit Derin Öğrenme Yaklaşımı ile Otomatik Tespiti. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2025;37:321–339.
MLA
Özaltın, Öznur, vd. “Alzheimer Hastalığının Manyetik Rezonans Görüntülerden Hibrit Derin Öğrenme Yaklaşımı ile Otomatik Tespiti”. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, c. 37, sy 1, Mart 2025, ss. 321-39, doi:10.35234/fumbd.1556671.
Vancouver
1.Öznur Özaltın, Sezgi Çobanbaş, Yasemin Sırakaya, Yuşa Güneş. Alzheimer Hastalığının Manyetik Rezonans Görüntülerden Hibrit Derin Öğrenme Yaklaşımı ile Otomatik Tespiti. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 01 Mart 2025;37(1):321-39. doi:10.35234/fumbd.1556671