Bipolar bozukluk hastalığının fonksiyonel mr görüntüleri ile analizi
Analysis of functional mr images in bipolar disorder
Yazar: ABDULLAH BAŞ
Danışman: DOÇ. DR. SEMRA İÇER
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme (fMRG) son yıllarda özellikle psikolojik ve nörodejenaratif hastalıkların dinamiklerinin anlaşılması açısından literatüre ciddi katkılar sunmuştur. Bu yöntem beyin bölgelerinin oksijenlenmesini kontrol ederek nöronal aktiviteyi ölçmeyi hedefler. Hemodinamik yanıt fonksiyonu ile üretilen kan oksijenlenmesine bağımlı seviye (BOLD)  yanıtı ile bu aktivasyonlar anlaşılmaya çalışılır. Dinlenim hali fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme (dh-fMRG) katılımcının herhangi bir görev yapmadığı durumda oluşan BOLD sinyalinin belirli yöntemlerle incelendiği efektif bir metottur. Dinlenim hali fMRG, görev tabanlı çalışmalara göre daha geniş bir yelpazede inceleme yapar bu nedenle soruna bütünsel bir yaklaşımdır.
Bu çalışmada kullanılan veriler OpenfMRI veritabanından alınmıştır. Çalışmadaki katılımcılar 21-50 yaş aralığında eşit sayıda (45) bipolar bozukluk hastası ve sağlıklı kontrol grubu olarak belirlenmiştir.  Çalışmamızda, dh-fMRG çalışmalarında sıkça kullanılan ilgi bölgesinden (ROI), ilgi bölgesine analizi yapılmıştır. Bunun yanında nispeten yeni olarak kabul edilebilecek düşük frekans dalgalanmalarının genliği (ALFF) ve düşük frekans dalgalanmalarının oransal genliği (fALFF) analizleri de gerçekleştirilmiştir. Çalışmalar sonucunda belirlediğimiz 5 alt grup arasında anlamlı farklar bulunmuştur (pFDR<0.05). Sağlıklı kontrol grubu, bipolar bozukluk grubuyla hastalık genelinde ve cinsiyetlere bağlı hastalık özelinde farklılıklar göstermiştir. Bu çalışma ile bipolar bozukluk literatürüne hem hastalığın geneli hem de cinsiyetin hastalık üzerindeki seyriyle alakalı önemli katkılar sunulmuştur. Bu çalışma ile fMRG analiz metotları ve bipolar bozukluk hastalığı üzerinde ciddi kazanımlar elde edilmiştir. Bu kazanımlar ilerleyen aşamalardaki çalışmalar için zemin ve güven oluşturabilecek düzeydedir.
Bu çalışma, Erciyes Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinatörlüğü (BAP: FYL-2018-8277) tarafından desteklemiştir.
Anahtar Kelimeler:	 Bipolar Bozukluk, Dinlenim hali fonksiyonel MR, ALFF, fALFF, ROI'den ROI'ye, Fonksiyonel Bağlantısallık

Abstract:
ANALYSIS OF FUNCTIONAL MR IMAGES IN BIPOLAR DISORDER 

Abdullah BAŞ

Erciyes University, Graduate School of Natural and Applied Sciences
Master Thesis, August 2019
Supervisor: Assoc. Prof. Dr. Semra ICER
ABSTRACT
Functional magnetic resonance imaging (fMRI) has made significant contributions to the literature in recent years, especially in understanding the dynamics of psychological and neurodegenerative diseases. This method aims to measure neuronal activity by controlling the oxygenation of brain regions. These activations are tried to be understood by the response of blood oxygenation dependent level (BOLD) produced by the hemodynamic response function. Resting State Functional magnetic resonance imaging (RS-fMRI) is an effective method to examine the BOLD signal that occurs when the participants do not have any task. The resting state networks of the brain show significant differences among bipolar disorder and healthy subjects. It conducts a wider range of examinations than task-based studies. Therefore  it is a holistic approach to the problem.
The data used in this study were taken from the OpenfMRI database. Participants in the study were identified as equal number (45) from bipolar disorder patients and healthy control group in the 21-50 age range. In our study, ROI to ROI approach was used to analyze differences which is very common approach in rs-fMRI studies. In addition, the amplitude of the low frequency fluctuations (ALFF) and the  fractional amplitude of low-frequency fluctuations (fALFF), which can be considered relatively new, were also performed. As a result of the studies, significant differences were between 5 sub-groups were identified (pFDR <0.05). The healthy control group showed differences according to both in disease and sex-related disease. In this study, important contributions were made to the literature of bipolar disorder both in terms of overall disease and gender-related disease. In this study, the achievements on fMRI analysis methods and bipolar disorder disease were constituted. These achievements are at a level that can provide basis and establish trust for further studies.
This study was supported by Erciyes University Scientific Research Projects Administration (BAP: FYL-2018-8277)
Keywords: 	Bipolar Disorder, Resting-state fMRI, ALFF, fALFF, ROI to ROI, Functional Connectivit