Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Erciyes Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, BİYOMEDİKAL MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2021
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: MİRAY ALTINKAYNAK
Danışman: Ayşegül Güven
Özet:Dikkat Eksikliği ve Hiperaktivite Bozukluğu (DEHB) artan prevalansı ve getirdiği negatif sonuçlarla önemli bir sağlık sorunu haline gelmiştir. Günümüzde DEHB teşhisi klinisyenler tarafından DSM-V kriterlerine ve anket tabanlı çeşitli testlerin sonucuna göre subjektif bir yaklaşımla konulmakta olup tanıyı destekleyecek spesifik bir test bulunmamaktadır. Subjektif semptomlara bağlı tanısal kriterlerin nörobiyolojik ölçümlerle desteklenmesi son derece değerlidir. Tez çalışmasında makine öğrenimi ile DEHB için ayırt edici biyobelirteçler belirlenerek subjektif tanının ve tedavi cevabının nörobiyolojik ölçümlerle desteklenmesi hedeflenmiştir. Farklı beyin görüntüleme metotlarının bir araya getirilmesiyle oluşan nörogörüntülemede çoklu yaklaşımların, son dönemlerde hastalıkların teşhisin doğruluğunu artıran bir potansiyel olduğu düşünülmektedir. Gerçekleştirilen çalışmada, DEBH teşhisi ve tedavisinde Elektroensefalogram (EEG) ve Fonksiyonel Yakın Kızılötesi Spektroskopisi (fNIRS) sinyallerinin ölçümlerine dayanan bir metot geliştirilmiştir. Çalışmaya, yaşları 7-12 arasında değişen daha önce tedavi edilmemiş 31 DEHB'li ve 23 sağlıklı çocuk dahil edilmiştir. İşitsel oddball paradigması eşliğinde katılımcılardan eşzamanlı EEG ve fNIRS sinyalleri alınarak beynin elektrofizyolojik ve hemodinamik cevabı değerlendirilmiştir. EEG sinyallerinden elde edilen nonlineer beyin dinamikleri, olay ilişkili potansiyellerden elde edilen latans ve genlik bilgileri ve fNIRS sinyallerinden elde edilen prefrontal korteks hemodinamik cevapları değerlendirilerek gruplar arası farklılıklar araştırılmıştır. DEHB grubunda kontrol grubuna göre daha düşük karmaşıklık değerleri, daha düşük sağ prefrontal bölge oksijenlenmesi, uzayan P300 latansı ve daha düşük P300 genliği gözlenmiştir. Farklı modalitelerden elde edilen ölçümler bir araya getirilerek çeşitli sınıflandırıcılara giriş olarak verilmiş ve iki grubun başarıyla ayrılması sağlanmıştır. Makine öğrenme algoritmaları yalnız EEG ve EEG/fNIRS hibrit sistemin özellikleri kullanılarak ayrı ayrı değerlendirilmiş ve çok ölçümlü yaklaşımın sınıflandırma başarısını artırdığı görülmüştür. DEHB grubunda EEG/fNIRS kayıtları 3 aylık uzun süreli metilfenidat (OROS-MPH) tedavisinden sonra yeniden alınarak tedavi etkinliği objektif bir şekilde değerlendirilmiş, tedavi yanıtını tahmin edecek özellikler araştırılmıştır. Yapılan analizler tedavinin hemodinamik ve elektrofizyolojik ölçümlerde anlamlı bir etki gösterdiğini ortaya koymuştur. Davranışsal analiz sonuçları incelendiğinde (reaksiyon süresi, görev hataları vb.), DEHB'li grupla kontrol grubu arasında anlamlı farklılıklar gözlenirken tedavi sonrası DEHB'li grubun reaksiyon sürelerinin anlamlı bir şekilde kısaldığı gözlenmiştir. Klinik değerlendirmede kullanılan Conners değerleri ile güçlü bir negatif korelasyon gösteren oksihemoglobin konsantrasyon değişimlerinin tedavi cevabını tahmin etmede kullanılacak önemli bir parametre olabileceği görülmüştür. Sonuç olarak bu tez çalışmasında, EEG ve fNIRS modalitelerinin birbirlerini tamamlayıcı nitelikte olduğu gösterilmiş ve bu modalitelerin bir arada kullanımın DEHB teşhisi ve tedavi yanıtının belirlenmesinde başarılı ve güvenilir sonuçlar verdiği ilk kez ortaya konulmuştur. Uygulanan metotla objektif bir yaklaşımla elde edilen özelliklerin, bozukluğun teşhisinde ve tedavi düzenlemesinde hekimlere yardımcı olabileceği ön görülmektedir. Anahtar Kelimeler: Dikkat eksikliği ve Hiperaktivite Bozukluğu, Elektroensefalografi, Olay İlişkili Potansiyeller, Fonksiyonel Yakın Kızılötesi Spektroskopisi, Makine Öğrenmesi, Tedavi Cevabı