Kalp kası kanlanmasının görüntülenmesinde (miyokard perfüzyon sintigrafisi) doku engellemelerinin sınıflandırma yöntemleri ile giderilmesi
Elimination of tissue attenuation with classification methods on myocardial perfusion imaging (myocardial perfusion scintigraphy)
Yazar: MAHMUT BÜYÜKBAŞ
Danışman: DOÇ. DR. SÜLEYMAN SUNGUR TEZCAN ; DOÇ. DR. SEYHAN KARAÇAVUŞ
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Koroner anjiyografi, koroner arter hastalığının neden olduğu miyokard iskemisinin (Mİ) teşhisinde altın standart olarak kabul edilir; fakat bu yöntemin bazı dezavantajları ve ölümle bile sonuçlanabilecek bazı medikal riskleri vardır. Buna karşı, medikal görüntüleme metotlarından biri olan bilgisayarlı tek foton emisyon tomografisi (SPECT) ile kalp kanlanmasının görüntülenmesi, girişimsel bir işlem olmayıp, uygun maliyetli ve uygulanması kolay bir yöntemdir. Fakat bu metot, kadınlarda meme atenüasyonu olan durumlarda yetersiz kalabilir ve yanlış teşhise neden olabilir. Bu çalışmada, bu spesifik durumun yorumlanmasını geliştirmek ve kolaylaştırmak için bilgisayar destekli teşhis temelli bir model geliştirildi. Bu modeli geliştirebilmek için ilgi bölgeleri belirlendi ve bu bölgelere ait özellikler çıkartıldı. Sonrasında farklı gözetimli sınıflandırma metotları uygulandı. Denenen bütün kombinasyonlar arasında en yüksek doğruluk oranı % 91,358, en yüksek eğri altında kalan alan (AUC) 0,904 olarak elde edildi. Aynı zamanda, hastaların vücut kitle indeksleri hesaplandı ve hastalar bu endekslere göre üç gruba ayrıldı. Bu gruplar için daha yüksek doğruluk oranları ve daha büyük eğri altında kalan alanlar elde edildi. Elde edilen bütün bu sonuçlar 10-kat çapraz doğrulama yöntemiyle doğrulandı. Geliştirilen bu yöntem miyokard perfüzyon sintigrafisi (MPS) sonucuna göre Mİ şüphesinin meme atenüasyonu kaynaklı olabileceği değerlendirilen durumlarda koroner anjiyografi istemeden önce klinisyene karar aşamasında yardımcı olabilir.

Abstract:
Coronary angiography is considered as the gold standard for diagnosis of myocardial ischemia (MI) that is caused by coronary artery disease (CAD); but this method has some disadvantages and medical risks that could end up with death.  One of the medical imaging ways; imaging myocardial perfusion with SPECT (single photon emission computed tomography) is non-invasive, cost-effective and easy to perform method. However, this method can be insufficient when breast attenuation exists for women and can cause wrong diagnosis. In order to develop and make easier interpretation of this specific instance, a new computer-assisted diagnosis based model have been developed. In order to develop this model regions of interest (ROI) are selected and features belong to these regions are extracted. After that, various supervised classification methods are applied.  Among all tried combinations, best classification accuracy has been obtained as  91.358 % with 0,904 AUC (Area Under Curve). Also body mass indexes of patients are computed and patients are divided into three groups according to these indexes. For these groups, higher classification rates and  larger areas under curve (AUC) are obtained. . All these results have been validated by 10-fold Cross-Validation (CV). This developed model could help clinicians on the step of decision before asking angiography, for patients arriving on suspicion of MI on conditions considered breast attenuation in myocardial perfusion scintigraphy (MPS).