Diferansiyel demans teşhisi için biyomimetik derin öğrenme: EEG tabanlı analiz için purkinje hücre modeli ilhamlı bir sinir katmanı
Biomimetic deep learning for differential dementia diagnosis: A purkinje cell model inspired neural layer for EEG-based analysis
- Tez No: 1019595
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ BURAK YILMAZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Alzheimer hastalığı, EEG, Frontotemporal demans, Purkinje hücreleri, Alzheimer disease, Frontotemporal demantia, Purkinje cells
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Konya Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Yazılım Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Dünya Sağlık Örgütü'ne (World Health Organization, 2023) göre demans, dünya genelinde yaklaşık 55 milyon insanı etkileyen ve her yıl yaklaşık 10 milyon yeni vakanın tanı aldığı küresel bir sağlık krizidir. Alzheimer Hastalığı (AD) ve Frontotemporal Demans (FTD) en yaygın demans türleri arasında yer almakla birlikte, her iki durumda da beyin ritimlerinde benzer yavaşlamalar (Teta/Delta bant gücünde artış) gözlenmesi nedeniyle ortaya çıkan“spektral örtüşme”, standart elektroensefalografi (EEG) kullanılarak bu iki alt tipin ayırt edilmesini klinik açıdan önemli ölçüde zorlaştırmaktadır. Standart Evrişimsel Sinir Ağları (Convolutional Neural Networks, CNN'ler), küçük ve sabit alıcı alanlar (receptive fields) kullanmaları nedeniyle bu alt tipler arasındaki ince“mikro-zamanlama (micro-timing)”farklılıklarını ayırt etmede çoğu zaman yetersiz kalmaktadır. Bu tez, söz konusu ayırıcı tanı problemini çözmek amacıyla biyomimetik bir derin öğrenme yaklaşımı önermektedir. Çalışmada, ShallowConvNet mimarisi içerisine entegre edilen özgün bir“Purkinje'den Esinlenilmiş Sinirsel Katman (Purkinje-Inspired Neural Layer)”sunulmaktadır. Serebellumdaki biyolojik Purkinje hücrelerinin yoğun dendritik entegrasyon yapısından ilham alan bu katman, çok ölçekli genişletilmiş (dilated) evrişimler kullanarak hem yerel (spektral) hem de küresel (zamansal) özellikleri eş zamanlı olarak yakalamayı amaçlamaktadır. Bu kapsamda, biyolojik esinli mimarinin Alzheimer Hastalığı ile Frontotemporal Demansın ayırt edilmesinde standart temel modellerden (baselines) daha üstün bir performans sergileyip sergilemediğini değerlendirmek üzere OpenNeuro ds006036 veri kümesi (88 denek) kullanılacaktır. Önerilen yaklaşım, erken klinik tanı için sağlam ve invaziv olmayan bir karar destek aracı sunmayı hedeflemektedir.
Özet (Çeviri)
According to the World Health Organization (2023), dementia is a global health crisis affecting approximately 55 million people worldwide, with nearly 10 million new cases diagnosed annually. Alzheimer's Disease (AD) and Frontotemporal Dementia (FTD) are among the most prevalent forms, yet distinguishing between them using standard electroencephalography (EEG) remains a significant clinical challenge due to“spectral overlap”that occur on both conditions since they manifest similar slowing in brain rhythms (increased Theta/Delta power). Standard Convolutional Neural Networks (CNNs) often fail to distinguish the subtle“micro-timing”differences between these subtypes because they utilize small, fixed receptive fields. This thesis proposes a Bio-Mimetic Deep Learning approach to solve this differential diagnosis problem. We introduce a novel“Purkinje-Inspired Neural Layer”integrated into a ShallowConvNet architecture. Inspired by the massive dendritic integration of biological Purkinje cells in the cerebellum, this layer utilizes multi-scale dilated convolutions to capture both local (spectral) and global (temporal) features simultaneously. The study will utilize the OpenNeuro ds006036 dataset (88 subjects) to validate whether this bio-inspired architecture can outperform standard baselines in distinguishing AD from FTD, offering a robust, non-invasive tool for early clinical diagnosis.
Benzer Tezler
- Ksantin molekülünün hassas elektrokimyasal tayini için elektrot modifikasyonu geliştirilmesi
Development of electrode modification for sensitive electrochemical determination of xanthine molecule
BURCU GİZEM YILMAZ
- Synthesis, characterization, and electrochemical immunosensor application of electroactive magnetic nanocomposites
Elektroaktif manyetik nano kompozitlerin sentezi, karakterizasyonu ve elektrokimyasal immünosensör uygulaması
EZGİ AYNI
Yüksek Lisans
İngilizce
2026
BiyomühendislikAnkara Yıldırım Beyazıt ÜniversitesiMalzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NİMET YILDIRIM TİRGİL
- Evaluation of green-synthesized copper oxide nanoparticles on differentiated SH-SY5Y neuroblastoma cell's viability and miR-128-1 expression in Parkinson's disease model
Yeşil sentezlenmiş bakır oksit nanopartiküllerinin Parkinson hastalık modelinde diferansiye SH-SY5Y nöroblastoma hücresinin canlılığı ve miR-128-1 ekspresyonu üzerinde değerlendirilmesi
ASIA ALNASERI
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
BiyomühendislikBahçeşehir ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ CANAN BAĞCI
- Investigation of waterhammer problems in Camlidere Dam-Ivedik Water Treatment Plant pipeline at various hydraulic conditions
Çamlıdere Barajı-İvedik Su Arıtma Tesisi boru hattında çeşitli koşullarda su darbesi problemlerinin araştırılması
EMRE SAKABAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Bölümü
DOÇ. DR. ZAFER BOZKUŞ
- Sanayi baca gazlarındaki SO2'in Ca içeren yerli sorbentlerle kuru giderilmesi ve proses mühendisliği açısından incelenmesi
Dry desulphurization of flue gas with Ca containing sorbents and experimental study of the process engineering problems
YAHYA SUYADAL
Doktora
Türkçe
1997
Kimya MühendisliğiAnkara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. HÜSEYİN OĞUZ