Direkt radyografilerden calcaneus hacminin basit bir sezgisel yaklaşımla tahmin edilmesi için morfometrisinin makine öğrenmesi kullanarak analizi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Ankara Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Temel Tıp Bilimleri Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: ALİ UTKAN
Danışman: Aysun Uz
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Düzensiz bir şekle sahip olan calcaneus'un morfolojik ve morfometrik analizi üzerine birçok çalışma yapılmış olmasına rağmen, calcaneus hacminin hesaplanmasındaki zorluklar nedeniyle hacmi ile ilgili sınırlı sayıda çalışma bulunmaktadır. Bu çalışmada amaç iki yönlü direkt radyografiler üstünde yapılacak ölçümleri kullanarak, basit matematiksel işlemlerle, calcaneus'un yaklaşık hacmini verebilecek bir formül bulmaktır. Çalışmada Ankara Üniversitesi Tıp Fakültesi Anatomi Anabilim dalı laboratuvarlarında bulunan ve bütünlüğü bozulmamış 216 kuru calcaneus kullanıldı. Kemikler numaralandırıldıktan sonra hacimleri Arşimet'in suyla yer değiştirme yöntemi kullanılarak ölçüldü. Suyun kemiklere nüfuz etmesini önlemek için parti balonu ile kaplama tekniği olarak adlandırdığımız yeni bir yöntem kullanıldı. Gruplar halinde röntgen kasetleri üzerine, önce lateral yüzleri üzerine daha sonra plantar yüzler üzerine yerleştirilen calcaneus'ların röntgenleri çekildikten sonra görüntüleri dijital ortama aktarıldı. Lateral radyografilerde; maksimum anteroposterior uzunluk (maks AP l), maksimum gövde uzunluğu (maks gövde l), gövde yüksekliği (gövde h), minimum gövde yüksekliği (min gövde h), facies articularis cuboidea yüksekliği (f articularis cuboidea h), Böhler açısı, Gissane açısı; aksiyel radyografilerde; maksimum posterior transvers genişlik (maks post w) ve minimum posterior transvers genişlik (min post w) ölçüldü. İstatistiksel analizler önce IBM® SPSS® sürüm 24.0 (IBM Corp, ABD, 2017) yazılımı kullanılarak yapıldı. Bulunan değerler normal dağılıma uymadığı için non parametrik testler kullanıldı. Daha sonra makine öğrenmesinden yararlanıldı. Ölçülen değişkenlerin birbirleri arasındaki ilişkileri bulmak ve değişkenlerin belli bir kısmı kullanılarak hacim verisini verecek bir formül bulmak için, veri bilimi alanında yoğun bir şekilde kullanılan ve ücretsiz olarak kullanılabilinen bir programlama dili olan, Python versiyon 3.12'nin pandas ve numpy kütüphaneleri kullanldı. Python'da temel analizler yapıldıktan sonra çoklu lineer regresyon modeli, polynomial regresyon modeli ve LightGBM-Karar Ağacı modelleri denenerek en uygun bulunan çoklu lineer regresyon modeli kullanıldı. Ölçülen değerlerin hiçbirinde veya hacim değerlerinde sağ ve sol taraflar arasında istatistiksel anlamlı bir fark bulunmadı. Hacim ortalaması 55,8 ml ve standart deviasyonu 11,7 olarak bulundu. Çoklu linear regresyon modelinde Spearman'ın Sıralama Korelasyon testinde anlamsız çıkan Böhler açısı ve Gissane açısı ile korelasyon katsayısı 0,39 çıkan facies articularis cuboidea h formülden çıkarıldı. Formül "Hacim (ml) = 0,96×maks AP l (mm) + 0,40×maks gövde l (mm)- 0,29×gövde h (mm) + 0,76×min gövde h (mm) + 0,14×maks post w (mm) + 0,48×min post w (mm) -7,49" olarak bulundu. Analiz sonuçları tahmin gücü daha yüksek bir formül elde edebilmek için daha fazla değişken kullanmak gerektiğini göstermekle beraber önerilen formül calcaneus'un kesin hacmini vermeyecek bile olsa calcaneus hacmiyle ilgili çalışmalarda bir indeks olarak kullanılabilmesinin mümkün olacağı kanaatindeyiz.