Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, vol.39, no.3, pp.357-368, 2023 (Peer-Reviewed Journal)
Dementia is a disease that affects the brain and causes deficits in memory
and thinking. Alzheimer's disease (AD), which is the most common type of dementia,
is a disorder that causes memory loss and disruption of daily life, especially in
elderly individuals. Although the treatment of this disease is not yet possible, make
provision for can be taken to prevent its progression. Thanks to early diagnosis,
treatment can go a long way before permanent damage to the brain occurs. Magnetic
resonance (MR) imaging is widely used in the diagnosis of AD, with the analysis of
MR images, volumetric changes in the brain can be observed; With these analyzes,
it is possible to identify and classify the stages of the disease. It has been observed
in the literature review that fast and successful results are obtained in image
analysis deep learning methods. In this study, MR images were used and the success
of deep learning methods in AD classification was investigated. YOLO v4, a twodimensional convolutional neural network (2D CNN) algorithm, and a threedimensional convolutional neural network model (3D CNN) have been used for AD
classification. For the 2D CNN model, the MR data was reduced to 2 dimensions and
preprocessed, trained and classified. In the classification results, the 3D CNN model was quite successful compared to the 2D CNN model. While the accuracy value was
68% in the 2D CNN model, this value increased to 88% in the 3D CNN model.
Demans beyni etkileyen, hafıza ve düşünmede eksikliklere neden olan bir
bulgudur. Demans türleri arasında en sık rastlanılan Alzheimer hastalığı (AH)
özellikle yaşlı bireylerde görülen, beyinde hafıza kaybına ve gündelik hayatı
aksatmaya neden olan bir rahatsızlıktır. Bu hastalığın tedavisi henüz mümkün
olmasa da ilerlemesini engelleyecek tedbirler alınabilmektedir. Erken teşhis ile
beyinde kalıcı hasarlar oluşmadan tedaviye başlanarak önemli ölçüde yol kat
edilebilir. Manyetik rezonans (MR) görüntüleme AH teşhisinde yaygın olarak
kullanılmaktadır, MR görüntülerinin analizi ile beyindeki hacimsel değişimler
gözlemlenebilir ve AH sınıflandırılması yapılabilir. Derin öğrenme yöntemleri ile
görüntü analizlerinde hızlı ve başarılı sonuçlar alındığı literatür taramasında
gözlemlenmiştir. Bu çalışmada MR görüntüleri ile AH sınıflandırmasında derin
öğrenme yöntemlerinin başarısı araştırılmıştır. AH sınıflandırması için iki boyutlu
evrişimli sinir ağları (2D CNN) algoritması olan YOLO v4 ve üç boyutlu evrişimli sinir
ağı modeli (3D CNN) kullanılmıştır. 2D CNN modeli için MR verileri iki boyuta
indirgenmiş ve önişlemlerden geçirilmiş haliyle eğitilip sınıflandırma işlemi
yapılmıştır. Sınıflandırma sonuçlarında 3D CNN modeli 2D CNN modeline göre daha
başarılı çıkmıştır. 2D CNN modelinde doğruluk değeri %68 iken bu değer 3D CNN
modelinde %88’e yükselmiştir.