Yapay Zeka ile Hastalık Tanı ve Tedavisinde Yüzde 90’a Yakın Doğruluk!
Beyin görüntüle yöntemlerinin hızla geliştiğini vurgulayan Psikiyatrist Prof. Dr. Nevzat Tarhan, “Nörobilimi kaçıran, tarihsel olarak geride kalacaktır. İnsan davranışıyla ilgilenen biri bu gelişmeleri kaçırırsa, bu hızlı dönüşümün dışında kalır.” dedi. Tarhan, hastalıklarda yüzde 90 oranında tanıyı doğrulamanın, yapay zeka ile beyin dalgalarının okunmasıyla mümkün hale geldiğini söyledi.
Üsküdar Üniversitesi’nce bu yıl ‘Demansın Erken Teşhisine Multidisipliner Yaklaşım’ ana temasıyla düzenlenen 14. Kognitif Nörobilim ve 4. Nöroteknoloji Kongresi, Üsküdar Üniversitesi NP Sağlık Yerleşkesi İbn-i Sina Oditoryumu'nda gerçekleştirildi. Demansın erken belirtilerini ele veren yeni keşifler ile erken tanıda rol alan son gelişmelerin ele alındığı kongre, alanında uzman isimleri bir araya getirdi.
Psikiyatrist Prof. Dr. Nevzat Tarhan: “Önümüzdeki yıllarda psikiyatrik hastalıkların tanımlanma biçimi kökten değişecek”
Üsküdar Üniversitesi Kurucu Rektörü, NPİSTANBUL Yönetim Kurulu Başkanı ve Psikiyatrist Prof. Dr. Nevzat Tarhan, şu anda yapay zekâ ve dijital devrim yaşadığımızı aktardı. Sanayi devriminin daha yavaş bir değişime yol açtığını ancak dijital devrimin çok daha hızlı bir dönüşümü beraberinde getirdiğini ifade eden Prof. Dr. Tarhan, “Bu hızlı değişim, klinik alanları ve tıbbi hastalıkları da etkiliyor. Birçok nöropsikiyatrik hastalık yeniden tanımlanıyor.” dedi.
Bugüne kadar hastalıkları tanımlarken kullanılan sistemlerin daha çok anatomik temelli olduğunu hatırlatan Prof. Dr. Tarhan, “Şizofreni, demans gibi tanılar, büyük ölçüde anatomik bilgiler üzerinden ele alınıyordu. Ancak artık yalnızca anatomik bağlantılar değil, fonksiyonel bağlantılar da ölçülebilir hâle geldi. Biyobelirteçler ortaya çıktı, epigenetik etkiler ölçülebiliyor ve gen ifadesindeki değişimler izlenebiliyor. Tüm bunlar, önümüzdeki yıllarda psikiyatrik hastalıkların tanımlanma biçimini kökten değiştirecek. Örneğin ‘şizofreni’ demek yerine, beynin amigdala ile prefrontal bölgesi arasındaki ya da farklı bölgeler arasındaki bağlantı bozuklukları üzerinden tanımlamalar yapılabilecek.” şeklinde konuştu.
Prof. Dr. Tarhan: “Nörobilimi kaçıran, tarihsel olarak geride kalır”
Günümüzde yeni bir beyin görüntüleme yöntemi olarak elektromanyetik tomografinin öne çıktığını kaydeden Prof. Dr. Nevzat Tarhan, “Önce X-ray temelli tomografi, ardından manyetik rezonans görüntüleme teknikleri gelişmişti. Şimdi ise elektromanyetik tomografi, beyindeki elektriksel haritalamaları ortaya koyuyor. Böylece hastalıklarla beynin fonksiyonel bağlantıları arasındaki ilişkileri ölçebilir hâle geldik.” dedi.
Tüm bunların, tıpta ve özellikle psikiyatride ciddi bir paradigma dönüşümüne işaret ettiğini dile getiren Prof. Dr. Tarhan, şöyle devam etti:
“Nörobilimi kaçıran, tarihsel olarak geride kalacaktır. İnsan davranışıyla ilgilenen biri bu gelişmeleri kaçırırsa, bu hızlı dönüşümün dışında kalır. Son yıllarda psikiyatride dikkat çeken konulardan biri de ‘Default Mode Network’. Biz buna ‘anlam ağı2’da diyoruz; benlik algısıyla ilişkilidir. Bu ağ içinde, paryetal lobun medial bölgesinde yer alan precuneus adlı yapı özellikle dikkat çekiyor. Precuneus’un benlik algısıyla doğrudan ilişkili olduğu görülüyor. Bu oldukça önemli ve yeni bir bilgi.”
Tarhan: “Yüzde 90’a yakın doğrulukla tespit eden yazılımlar geliştirdik”
Bilinçle ilgili çalışmalar da bu alanı destekliyor diyen Tarhan, “Anestezi uygulandığında bu bölgenin aktivitesi baskılanıyor ve bilinç kaybı gerçekleşiyor. Dolayısıyla bu bölgenin bilinçle doğrudan ilişkili olduğu anlaşılıyor. Bu gelişmelerin tamamı, tanı ve tedavi süreçlerinde yeni yaklaşımların önünü açıyor. Özellikle geliştirdiğimiz ve patentini aldığımız ‘NP modeli’ bu açıdan önemli. Beynin elektriksel fonksiyonlarını, elektromanyetik dalgaları ve yapay zekâyı kullanarak hastalıkları değerlendirebiliyoruz. Örneğin obsesif kompulsif bozukluğu (OKB), hastayı hiç görmeden, normal popülasyonla karşılaştırarak yüzde 90’a yakın doğrulukla tespit edebilen yazılımlar geliştirdik. Şimdi hastalıklarda yüzde 90 oranında tanıyı doğrulama, yapay zeka ile beyin dalgalarının okunmasıyla mümkün hale geldi. Bu çalışmalar hâlen devam ediyor. Bu nedenle yapay zekâyı herkesin öğrenmesi ve anlaması gerektiğini düşünüyoruz.” ifadelerini kullandı.
Prof. Dr. Tarhan: “Yapay zekâ bugün popüler hâle gelmiş olsa da biz bu çalışmaları yıllar öncesinden başlatmıştık”
Bu konuya verilen önemin yeni olmadığına dikkat çeken Prof. Dr. Nevzat Tarhan, “2008’li yıllardan itibaren bu alana yöneldik. 2017 yılında derin öğrenme üzerine bir laboratuvar kurmak istedik. Bu kapsamda bir proje hazırladık. Başlangıçta büyük bir ilgi gördü; ancak süreç ilerlerken beklenmedik şekilde durdu. Daha sonra Ankara’da NÖROM adlı bir merkez kuruldu. İçeriği büyük ölçüde bizim hazırladığımız projeyle örtüşüyordu. Elbette devletimizin böyle bir merkez kurması sevindiricidir; ancak proje fikrinin bize ait olduğunu da belirtmek isterim.” dedi.
Nöroteknolojide güçlü konum
2019 yılında ‘Hesaplamalı Psikiyatri’ başlığıyla hazırlanan çalışmaya da değinen Prof. Dr. Tarhan, “Çalışmayı 2020’de Amerikan Psikiyatri Birliği Kongresi’ne sunduk. Sunum kabul edildi ve büyük ilgi gördü. Hatta yılın sunumu seçildi. 2021 yılında bu sunum, tüm dünyada online olarak tekrar yayımlandı. Düşünün ki yapay zekâ bugün popüler hâle gelmiş olsa da biz bu çalışmaları yıllar öncesinden başlatmıştık. Bugün geldiğimiz noktada nöroteknoloji alanında güçlü bir konumdayız. Çünkü üniversitemizin kuruluş teması buna dayanıyor: nörobilim, genetik, sağlık, mühendislik ve bilgisayar bilimlerinin bir araya gelmesi. 2013 yılında başlattığımız Bilim ve Fikir Festivali de bu vizyonun bir parçasıydı. O dönemde Türkiye’de bilim festivali yoktu. ‘Neden bilim festivali yok?’ diye yola çıktık ve bu etkinliği başlattık. Bu yıl 11.’si düzenlenecek. Her yıl yüzlerce lise öğrencisi katılıyor. Bu festivalin amacı, geleceğin bilim insanlarını ve potansiyel Nobel adaylarını desteklemekti. Araştırmalar gösteriyor ki insan beyni, öğrenmeyi eğlenceli ve disiplinli bir ortamda daha iyi gerçekleştiriyor. Biz de bilimi eğlenceli hâle getirmek istedik ve bu yaklaşım büyük ilgi gördü. ” açıklamasını yaptı.
Prof. Dr. Tarhan: “Artık her şey hesaplamalı ve matematik temelli ilerliyor”
Bu alandaki çalışmaların geleceğin tıbbını, nörobilimini ve psikiyatrisini şekillendireceğine dikkat çeken Prof. Dr. Nevzat Tarhan, “Artık her şey hesaplamalı ve matematik temelli ilerliyor. Matematik ile mantığın birleşmesi bilgisayarı doğurduysa, matematik ile psikiyatrinin birleşmesi de yapay zekâyı doğurdu.” dedi.
Eskiden bu alanda çalışanlara ‘fazla hayalci’ denildiğini kaydeden Prof. Dr. Tarhan, “Ancak bugün bu bakış açısı büyük ölçüde değişti. Nörobilimle ilgilenenler, geleceği daha iyi yakalayacaklardır. Bu nedenle bu toplantıya katılan herkesi vizyoner olarak görüyorum. Nöroteknoloji ile kognitif nörobilimi birleştiren tüm katılımcılara ve emeği geçen herkese teşekkür ediyorum. Artık nöroloji de klasik yaklaşımlarını sorguluyor ve dönüşüyor.” ifadelerini kullandı.
Prof. Dr. Oğuz Tanrıdağ: “Demans'ta erken tanı, geciktirilmiş tanıdır.”
Kongrenin ilk sunumunu ‘Demansta Erken Tanı Kavramı’ konusunda gerçekleştiren Üsküdar Üniversitesi Nörobilim Anabilim Dalı Başkanı, NPİSTANBUL Hastanesi Nöroloji Uzmanı Prof. Dr. Oğuz Tanrıdağ, “Demans'ta erken tanı, geciktirilmiş tanıdır.” dedi ve bu kavramın, bir tecrübenin eseri ve aynı zamanda bir mesajı olduğunu dile getirdi.
Öncelikle ‘neden?’ sorusunu sormak gerektiğine değinen Prof. Dr. Oğuz Tanrıdağ, şöyle devam etti:
“Demans, genel olarak kronik zeminde oluşmuş bir sendromdur. Tıbbi anlamda esas olan, risk faktörlerinin ve demans öncesi hastalık evrelerinin tanısıdır. Demans kavramının ortak iç yüzeyine baktığımızda kronik seyirli bir sendrom olduğu görülür ve dört ana özelliği vardır; bilinç korunmuştur, kognitif/bilişsel zayıflama vardır, kişilik ve davranış anormalliği vardır, gündelik yaşam işlevlerinde bozulma vardır.
Akut demans diye bir kavram yoktur. Eğer demansa benzeyen akut bir sendromla karşılaşırsanız, aklınıza ilk gelmesi gereken deliryumdur. Deliryum, psikiyatride demansla birlikte gündeme gelir ve tedavisi mümkün ve başarılı olan bir sendromdur.
Demansın ortaya çıkışını belirleyici faktörler arasında; süre faktörü, risk faktörleri, nörodejenerasyon faktörleri ve demans potansiyeli taşıyan hastalıklar bulunur. Her demansın bir oluşum süresi, belirli risk faktörleri, nörodejenerasyon aşamaları ve hastalık faktörleri vardır.
‘Demanslarda erken tanı, geciktirilmiş tanıdır’ derken dayandığımız faktörleri kısaca gözden geçirecek olursak: Alışılmış risk faktörleri arasında ileri yaş, inme, travma, enfeksiyon, sistemik hastalıklar ve psikiyatrik faktörler bulunurken, son 30-40 yılda genetik faktörler riskler arasında ilk sıraya yerleşmiştir.”
Prof. Dr. Barış Metin: “Erken tanıda kantitatif EEG, gözle fark edilemeyen ince değişiklikleri ortaya çıkarabilir”
Kongre kapsamında sunum gerçekleştiren Üsküdar Üniversitesi NPİSTANBUL Hastanesi Nöroloji Uzmanı Prof. Dr. Barış Metin ‘Demansın Erken Tanısında EEG Biyobelirteçleri’ konusunda bilgiler paylaştı.
EEG’nin, aslında çok eski bir tetkik olduğunu hatırlatan Prof. Dr. Barış Metin, “Son yıllarda ise demansın erken tanısı için EEG biyobelirteçleri, özellikle hesaplamalı uygulamalar, hesaplamalı nörobilim ve sinyal işleme biliminin güçlenmesi ile yapay zekâ ve derin öğrenmenin kullanımına paralel olarak hızla artmıştır.” dedi.
Demansta EEG’nin neden iyi bir tetkik olduğunu açıklayan Prof. Dr. Metin, şunları söyledi:
“EEG uygulaması kolay, non-invaziv ve ucuz bir tetkiktir. Ayrıca beyin fonksiyonları hakkında bilgi verir ve herhangi bir risk oluşturmadan sıkça tekrar edilebilir. Kantitatif EEG yöntemi kullanıldığında, beyin osilasyonları sayısal veriye dönüştürülür ve bir kişinin osilasyonları veya EEG indeksleri, popülasyonun normatif değerleriyle karşılaştırılarak artmış veya azalmış gibi istatistiksel çıkarımlar yapılabilir. Bu yöntem, demans ile depresyon ayrımı gibi somut pratik problemleri çözmede de ciddi düzeyde yardımcı olur.
Erken tanıda kantitatif EEG, gözle fark edilemeyen ince değişiklikleri ortaya çıkarabilir. EEG, genellikle gözle analiz edilse de kantitatif yöntem, erken dönem farklarını tespit etmemizi sağlar. Ucuz ve kolay uygulanabilir olduğundan, tarama testi açısından geniş kitlelere uygulanabilir. Hasta takibi sırasında birçok EEG kaydı yapılabilir. Böylece demansa özgü bulgular ve başlangıç durumunun progresyonu takip edilebilir.
Demansın en temel EEG bulguları; yavaş dalgaların (teta, delta) artışı ve hızlı dalgaların (alfa, beta) azalmasıdır. Buna spektral kayma denir. Bu durum, klinik olarak demans henüz ortaya çıkmamış, fakat riski yüksek bireylerde de gözlemlenebilir. Kantitatif EEG ile bu tablo sıkça görülür; delta ve teta dalgalarının spektral gücü artmış, alfa ve beta dalgalarının spektral gücü azalmış olarak gösterilir.”
Prof. Dr. Sultan Tarlacı: “LORETA, EEG sinyalini üç boyutlu beyin yapısına dönüştürerek sinyalin hangi beyin bölgesinden geldiğini tespit etmeyi sağlar”
‘Alzheimer Hastalığının Erken Tanısında Düşük Çözünürlüklü Beyin Eloktromanyetik Tomogrofisi (LORETA)’ başlıklı bir sunum gerçekleştiren Üsküdar Üniversitesi NPİSTANBUL Hastanesi Nöroloji Uzmanı Prof. Dr. Sultan Tarlacı ise EEG’nin yüzyılı aşan bir hikâyeye sahip olsa da yazılımlar geliştikçe ve sinyal analizi yöntemleri ilerledikçe gördüğümüz bilgilerin giderek arttığına değindi.
Düşük çözünürlüklü elektromanyetik tomografinin nispeten yeni olduğunu dile getiren Prof. Dr. Tarlacı, “Klasik bir EEG yüksek zamansal çözünürlük sağlar. Ancak uzun yıllar, kaydedilen elektriksel aktivitenin esas kaynağının neresi olduğu bilinmemekteydi. EEG kayıtları, korteksteki birçok piramidal nöronun elektriksel aktivitesini kaydeder. Elektrot sayısını artırarak belirli beyin loblarının veya bölgelerinin karşılığını görmek mümkündür; örneğin frontal lobun ön ve arka kısmı, temporal lobun ön ve arka kısmı veya orta hat gibi bölgeler hakkında fikir edinilebilir. Fakat bu sinyali beynin derin yapıları ve fonksiyonel anatomisiyle ilişkilendirmek uzun süre zor olmuştur.” dedi.
1996 yılında geliştirilen LORETA yöntemi ile bu sorunun aşıldığını aktaran Prof. Dr. Tarlacı, konuşmasında şu noktalara değindi:
“LORETA, matematiksel algoritmalar ve ileri hesaplamalar kullanarak düşük çözünürlüklü bir manyetik tomografi gibi işlev görür ve beynin derinliklerindeki elektriksel aktiviteyi anlamamızı sağlar.
Normal şartlarda EEG sinyali, düz bir beyin yüzeyi üzerine yayılır. Ancak kafatası ve beyin düz bir yapı değildir; elipsoidal, üç boyutlu bir yapıya sahiptir. LORETA tekniği, sinyali iki boyutlu yapıdan üç boyutlu beyin yapısına dönüştürür. Bu sayede gelen sinyalin beyin derinliklerinde hangi anatomik bölgeden kaynaklandığı tespit edilebilir ve alfa, beta, gama, delta, teta bantları üzerinden ilgili beyin alanı belirlenebilir.
LORETA’nın temel özelliği, elektriksel sinyali yapısal anatomi üzerine yerleştirip buradan fonksiyonu çıkarmaktır. Üç aşamalı bir yöntemdir.
Edinilen bilgiler, fonksiyonel MR’dan elde edilen verilerle de uyumludur. LORETA ile sinyalin kaynağı ve hangi yapının farklı çalıştığı, hangi fonksiyonların kaybolduğu anlaşılabilir. Konumuz demans olduğundan, belirli networkler doğrudan demansla ilişkilidir. Örneğin dil networkleri, hipokampus, entorhinal korteks ve amigdaloid çekirdek gibi yapılar hafıza ve duygu ile ilişkilidir. Sinyalin kaynaklarını yapısal anatomi ile birleştirerek fonksiyon kaybı LORETA ile gözlemlenebilir.
Erken teşhis sorunu her zaman önemlidir; prodromal evreyi yakalamak gerekmektedir.”
Alanında uzman isimler sunum gerçekleştirdi!
Kongrede daha sonra NPİSTANBUL Hastanesi Klinik Nöropsikolog İnci Birincioğlu “Demansın Erken Teşhisinde Nöropsikolojik Değerlendirme Testleri”, NPİSTANBUL Hastanesi Radyoloji Uzmanı Dr. Necati Alp Tabak “Demansta Erken Radyolojik Bulgular”, NPİSTANBUL Hastanesi Tıbbi Genetik Uzmanı Doç. Dr. Yeşim Özdemir “Unutkanlıktan Demansa Giden Yolda: Erken Tanıda Genetik Ve Mitokondriyal Göstergeler”, Prof. Dr. Erdinç Dursun “Demansta Kan Biyobelirteçleri Ve Kullanım Koşulları”, Prof. Dr. Duygu Gezen Ak “Demansta Beyin Omurilik Sıvısı Biyobelirteçleri”, Dr. Öğr. Üyesi Onur Erdem Şahin “Demans Tanısında Nükleer Tıp: Fdg-Pet İle Görüntülemenin Klinik Önemi”, Doç. Dr. Özgül Ekmekçioğlu “Demans Tanısında Nükleer Tıp: Diğer Moleküler Görüntüleme Yöntemleri”, Prof. Dr. Lütfü Hanoğlu “Yeni Gelişen Hastalık Modifiye Edici Tedaviler Işığında Biyolojik Erken Tanıya Yaklaşım”, NPİSTANBUL Hastanesi Nöroloji Uzmanı Dr. Celal Şalçini “Demansta Nöromodülasyon Uygulamaları”, Üsküdar Üniversitesi Düzenleme Kurulu Sekreteri Dr. Psk. Shams Farhad “Amnestik Hafif Bilişsel Bozuklukta (Ahbb) İşlevsel Beyin Bağlantısallığı” ve Uzm. Müh. Sahar Taghizadeh Makouei “Demansın Erken Teşhisinde Yapay Zekâ Uygulamaları” başlıklı sunumlarını gerçekleştirdiler.
Toplu fotoğraf çekimi yapıldı
Kongreye sunumlarıyla katkı sağlayan konuşmacılara teşekkür belgesi takdim edildi ve toplu fotoğraf çekimi gerçekleştirildi.
Kaynak: (KAHA) Kapsül Haber Ajansı
