Alzheimer hastalarında bazal çekirdeklerin manyetik rezonans görüntülerinde bilgisayarlı görüntü işleme teknikleri ile anatomik incelemesi
Anatomical investigation of basal nuclei in alzheimer's patients on magnetic resonance images with computerized image processing techniques
Yazar: RUMEYSA DİKİCİ
Danışman: PROF. DR. NADİRE ÜNVER DOĞAN
Selçuk Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Anatomi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Anatomi = Anatomy
Dizin: Alzheimer hastalığı = Alzheimer disease ; Anatomi = Anatomy ; Görüntü işleme = Image processing ; Görüntü işleme yöntemleri = Image processing methods ; Manyetik rezonans görüntüleme = Magnetic resonance imaging

Özet:
Alzheimer Hastalığı (AH), demansın en sık görülen türü olarak anılmaktadır (%50-70). Hastalığın tanısı için kognitif testler, hastalık öyküsü, görüntüleme yöntemleri ve kan testleri kullanılmaktadır. Nörodejeneratif bozukluklarda, özellikle Alzheimer Hastalığı (AH)'nda hastalığın ilerlemesini değerlendirmek için Manyetik Rezonans Görüntüleme (MRG) verileri kullanılır. 
Nörolojik hastalıkların üç boyutlu yapısal MRG verileri ile analiz edilmesi ve sınıflandırılması literatürde araştırılan güncel konulardandır. Alzheimer hastalığı klinikte sıkça karşılaşılan nörodejeneratif bozuklukların yüksek bir oranını oluşturduğundan üç boyutlu MRG yöntemi sıklıkla kullanılmaktadır. Son yıllarda bilgisayarlı analiz yöntemlerinin ilerlemesi ile birlikte AH ve farklı nörodejeneratif bozuklukların beyin MRG verileri kullanılarak, yapay zeka teknikleri ile inceleyen çalışmalar artmıştır.
Bu çalışmada Alzheimer tipi demansı olan hastalardaki nucleus caudatus, globus pallidus, putamen, substantia nigra hacimleri ile benzer yaş grubundaki nörolojik tanısı olmayan sağlıklı yetişkinlerin bazal çekirdeklerdeki hacimsel değişiklikleri karşılaştırılmıştır. 
Alzheimer Hastalarına ait üç boyutlu MRG verileri kullanılarak hastalığın beyinde meydana getirdiği hacim ve simetri farklılıkları Volbrain ve MRICloud yöntemleri ile analiz edilmiştir. 
Elde edilen verilere göre 57 kişilik AH grubunun 29'u kadın (%50.9), 28'i erkekti (%49.1). 54 kişilik kontrol grubunun ise 24'ü kadın (%44.4), 30'u ise erkekti.  AH grubunun yaş ortalaması 71.1±6.9 (min.59-max.86) iken kontrol grubunun yaş ortalaması 68.02±7.9 (min.51-max.82) idi.
AH grubunda sağ globus pallidus hacmi erkeklerde kadınlara göre anlamlı yüksek bulunurken, kontrol grubunda sağ globus pallidus, sağ ve sol putamen hacimleri erkeklerde kadınlara göre anlamlı yüksek bulundu (p<0.05). Diğer bölgelerin hacimlerinde cinsiyete göre fark bulunmadı. 
AH grubunda globus pallidus hacmi sağda yüksek çıktı. Kontrol grubunda ise globus pallidus ve putamen hacmi sağda anlamlı derecede yüksek bulundu (p<0.05). Diğer bölgelerin hacimleri taraflara göre benzer bulundu. 
Bazal çekirdeklerin tümü iki hemisfer için de hasta ve kontrol grubu arasında anlamlı derecede farklı çıktı. Alzheimer grubunda hastaların bazal çekirdekleri anlamlı derecede atrofiye uğramıştı. Yaş artışıyla beraber globus pallidus ve putamen hacminin her iki tarafta ters orantılı olarak azaldığı görüldü (p<0.05).
Sonuç olarak; AH'de etkilendiği bilinen gri cevherin bir bölümü olan ve daha önce incelenmemiş olan bazal çekirdek hacimlerinin araştırılması gerekmektedir. Çalışmamızın literatüre nörogörüntüleme ve volümetrik beyin araştırmaları hakkında katkıda bulunacağını düşünüyoruz. 
Anahtar Kelimeler: Alzheimer hastalığı, Manyetik Rezonans Görüntüleme, MRICloud, Nuclei basales, Volbrain

Abstract:
Alzheimer's Disease (AD) is referred to as the most common type of dementia (50-70%). Cognitive tests, disease history, imaging methods, and blood tests are used for the diagnosis of the disease. Magnetic Resonance Imaging (MRI) data is used to assess disease progression in neurodegenerative disorders, particularly Alzheimer's Disease (AD).
Analysis and classification of neurological diseases with three-dimensional structural MRI data are one of the current topics researched in the literature. Since Alzheimer's disease constitutes a high rate of neurodegenerative disorders frequently encountered in the clinic, three-dimensional MRI method is frequently used. In recent years, with the advancement of computerized analysis methods, studies examining AD and different neurodegenerative disorders using brain MRI data with artificial intelligence techniques have increased.
In this study, the volumes of nucleus caudatus, globus pallidus, putamen, and substantia nigra in patients with Alzheimer's dementia were compared with the volumetric changes in the basal nuclei of healthy adults in a similar age group without a neurological diagnosis.
The volume and symmetry differences caused by the disease in the brain were analyzed by Volbrain and MRICloud methods, using three-dimensional MRI data of Alzheimer's Patients.
According to the data obtained, 29 (50.9%) of the 57 AD group were female and 28 (49.1%) were male. In the control group of 54 people, 24 (44.4%) were female and 30 were male. The mean age of the AD group was 71.1±6.9 (min.59-max.86), while the mean age of the control group was 68.02±7.9 (min.51-max.82).
While the volume of the right globus pallidus was found to be significantly higher in men than in women in the AH group, the volumes of the right globus pallidus, right and left putamen were found to be significantly higher in men than in women in the control group (p<0.05). No gender differences were found in the volumes of other regions.
Globus pallidus volume was higher on the right in the AH group. In the control group, globus pallidus and putamen volumes were found to be significantly higher on the right (p<0.05). The volumes of the other regions were similar according to the sides.
All basal nuclei were significantly different between the patient and control groups for both hemispheres. Basal nuclei of patients in the Alzheimer's group were significantly atrophied. With increasing age, the volume of the globus pallidus and putamen decreased inversely on both sides (p<0.05).
As a result; Basal core volumes, which are part of the gray matter known to be affected in AD and have not been studied before, need to be investigated. We think that our study will contribute to the literature on neuroimaging and volumetric brain research.
Keywords: Alzheimer's disease, Magnetic Resonance Imaging, MRICloud, Nuclei basales, Volbrain