NÖRODEJENERATİF HASTALIKLARDA BEYİN 18-F FDG PET ÇALIŞMALARINDA VOKSEL BAZLI KISMİ HACİM DÜZELTMESİNİN GÖRSEL DEĞERLENDİRMEYE VE SAYISAL ANALİZ SONUÇLARINA ETKİSİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ


Tezin Türü: Tıpta Uzmanlık

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Dahili Tıp Bilimleri, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: HATİCE KÜBRA YURTÇU

Danışman: Ümit Özgür Akdemir

Özet:

Beyin 18-F FDG PET nörodejeneratif hastalık tanı ve ayırıcı tanısında kritik bir öneme sahiptir. Bu sebeple bu hastalık grubunda beyin 18-F FDG PET ile tanısal doğruluğu artırmak oldukça önemli bir yer tutar. Normal kortikal gri cevher kalınlığının yaklaşık 2-3 mm olduğu göz önüne alındığında, rezolüsyonun 5 mm olduğu son teknoloji PET cihazlarında tanısal doğruluğu artırmak için bazı yöntemlere başvurulmalıdır. Bunlardan biri nörodejeneratif hastalıklara bağlı nöron dejenerasyonu ya da kortikal atrofi izlenen durumlarda kısmi hacim etkisinin düzeltilmesidir. Çalışmamızın hipotezi nörodejeneratif hastalıklarda beyin 18-F FDG PET çalışmalarında voksel bazlı kısmi hacim etkisi düzeltmesi (PVC) sonucu, görsel değerlendirme ve sayısal analiz sonuçlarının iyileceği yönündedir. 

Çalışmamızda nörodejeneratif hastalık şüphesi ile kliniğimize yönlendirilen 65 hastanın beyin 18-F FDG PET görüntüleri ve daha önce kliniğimizde oluşturulan 44 hastanın normal beyin 18-F FDG PET görüntüleri dahil edilmiştir. Bu görüntülere voksel bazlı Müller-Gärtner metodu ile PVC yapılmıştır. Sayısal değerlendirme için normal hasta grubunun ortalama ve standart sapma değerleri kullanılarak, PVC öncesi (noPVC) ve PVC görüntülerin z-skorları hesaplanmıştır. Görsel değerlendirmede; PVC-noPVC 130 görüntü üç farklı okuyucu tarafından birbirlerinden bağımsız olarak genel görüntü kalitesi, patern değişikliği ve bölgesel hipometabolizma değerlendirilmiştir. Veri madenciliği kullanılarak yapay zeka tabanlı iki kümeleme algoritması kullanılmış, iki algoritmanın oluşturduğu kümeler ile görüntü paternleri arasındaki dağılım ve uyum incelenmiştir.

Sayısal analizde PVC görüntülerin bölgesel ve total z-skorlarının, noPVC bölgesel ve total z-skorlarından daha yüksek olduğu ve bu farkın istatistiksel olarak anlamlı olduğu görülmüştür. -1,96 ve -1,65 eşik değerlerinde bölgesel z-skorlarının birbirleri ile uyum ve farklılıkları değerlendirildiğinde, her iki eşik değeri içinde noPVC ve PVC görüntülerinden elde edilen z-skorlarının yüksek düzeyde uyum ve anlamlı istatistiksel fark gösterdiği, böylece PVC’nin sayısal analiz sonuçlarında hipometabolizmayı belirginleştirdiği dikkati çekmektedir.

Görsel değerlendirmede okuyucuların çoğu, PVC görüntülerde genel görüntü kalitesinin, noPVC ile karşılaştırıldığında benzer düzeyde ya da bir miktar iyileştiğini belirtmişlerdir. Patern değişikliği değerlendirmesinde, her üç okuyucu içinde PVC sonrası görüntüyü herhangi bir paterne yerleştirme oranlarının bir miktar arttığı izlenmektedir. Bölgesel hipometabolizma görsel değerlendirmesinde, her üç okuyucu PVC sonrası elde edilen görüntülerde %90’nın üzerinde hipometabolizma skorlarının aynı kaldığı ya da arttığı belirtmektedir. Bölgesel değerlendirmede ayrıca noPVC ve PVC görüntüler arasındaki her üç okuyucunun kendi içinde ve birbirleri ile uyum ve istatistiksel farklılığına bakılmış olup, okuyucuların kendi içlerinde ve birbirleri arasında Cohen’s kappa analizinde orta-yüksek düzeyde uyum ve Pearson ki-kare testinde istatistiksel olarak anlamlı farklılık izlenmiştir (p<0,001). Sonuç olarak PVC’nin görsel okumayı anlamlı olarak değiştirdiği sonucu çıkarılabilir.

K-means kümeleme algoritması sonucunda, algoritmalar ile bölgesel z-skorları toplanmasıyla elde edilen patern karşılaştırmaları sonucu hem noPVC hem de PVC görüntülerde %60-65 arası uyum izlenmiştir. 

Nörodejeneratif hastalıklarda, beyin 18-F FDG PET çalışmalarında PVC yapılmasının sayısal analiz ve görsel değerlendirmeyi iyileştirdiği izlenmektedir. Nörodejeneratif hastalık erken ve ayırıcı tanısında, beyin 18-F FDG PET çalışmalarında tanısal doğruluğu artırmak için PVC yöntemlerinin kullanılması önerilmektedir.