Amiyotrofik lateral sklerozda tanısal biyobelirteçler: TMS, PET VE MRG bulgularının değerlendirilmesi
Diagnostic biomarkers in amyotrophic lateral sclerosis: Evaluation of TMS, PET and MRG findings
- Tez No: 962906
- Danışmanlar: PROF. DR. AYŞE FİLİZ KOÇ
- Tez Türü: Tıpta Uzmanlık
- Konular: Nöroloji, Neurology
- Anahtar Kelimeler: Amiyotrofik Lateral Skleroz, Transkranial Manyetik Stimülasyon, SICI, Radyomik MRG, FDG-PET, Biyobelirteç, ALSFRS-R, Makine Öğrenmesi, Amyotrophic Lateral Sclerosis, Transcranial Magnetic Stimulation, SICI, Radiomic MRI, FDG-PET, Biomarkers, ALSFRS-R, Machine Learning
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Çukurova Üniversitesi
- Enstitü: Tıp Fakültesi
- Ana Bilim Dalı: Nöroloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
ÖZET Amiyotrofik Lateral Sklerozda Tanısal Biyobelirteçler: TMS, PET ve MRG Bulgularının Değerlendirilmesi Giriş ve Amaç: Amiyotrofik Lateral Skleroz (ALS), hem üst hem de alt motor nöronların dejenerasyonu ile seyreden progresif, ölümcül bir nörodejeneratif hastalıktır. Hastalığın erken döneminde üst motor nöron (ÜMN) tutulumunun klinik olarak belirgin olmaması ve mevcut tanı kriterlerinin sınırlılıkları, tanının gecikmesine yol açmaktadır. Bu çalışmada, ALS tanısında transkranial manyetik stimülasyon (TMS), manyetik rezonans görüntüleme (MRG) ve pozitron emisyon tomografisi (PET) yöntemlerinin katkısı değerlendirilmiş; multimodal biyobelirteç entegrasyonu potansiyeli araştırılmıştır. Yöntem: Prospektif, kesitsel ve gözlemsel olarak planlanan çalışmaya Mayıs 2024 - Haziran 2025 tarihleri arasında Çukurova Üniversitesi Tıp Fakültesi Nöroloji Anabilim Dalı'nda takip edilen, kesin ALS tanılı 74 hasta ile yaş ve cinsiyet açısından uyumlu 38 sağlıklı kontrol birey dahil edilmiştir. ALS hastaları, ALS Fonksiyonel Derecelendirme Ölçeği (ALSFRS-R) skorlarına göre hafif evre (n=39) ve orta-ileri evre (n=35) olarak sınıflandırılmıştır. Tüm katılımcılara bilateral olarak abduktor pollicis brevis (APB) ve birinci dorsal interosseal (FDI) kaslarına yönelik TMS uygulanmış; istirahat motor eşiği (RMT), kortikal ve periferik latans, santral motor ileti zamanı (SMIZ), motor uyarılmış potansiyel (MEP) amplitüdü ve kısa aralıklı intrakortikal inhibisyon (SICI) parametreleri kaydedilmiştir. Serebral MRG verilerinden beş serebral bölge için toplam 555 radyomik özellik çıkarılmış ve anlamlı değişkenler Boruta algoritması ile seçilmiştir. Hastaların bir alt grubuna 18F-FDG PET uygulanarak motor korteks metabolizması değerlendirilmiştir. Tüm veriler LASSO regresyon ve Random Forest algoritmalarıyla analiz edilmiştir. Bulgular: ALS grubunda SICI, RMT ve SMIZ gibi TMS parametrelerinde anlamlı farklılıklar saptanmıştır. Bu parametreler içinde 3 ms SICI en yüksek tanısal doğruluğa ulaşmıştır (AUC: 0.846). Radyomik analizlerde entropi artışı ve homojenlik azalması gibi texture tabanlı parametrelerde belirgin değişiklikler gözlenmiştir. PET görüntülemede motor kortekste hipometabolizma saptanmıştır. TMS ve MRG verilerinin birlikte değerlendirildiği model, özellikle hafif evre ALS olgularını sağlıklı bireylerden ayırt etmede yüksek doğruluk sağlamıştır (AUC: 0.984). Sonuç: ALS tanısında hem TMS ile değerlendirilen kortikal uyarılabilirlik ölçütleri hem de radyomik MRG parametreleri, erken tanı ve fenotip ayrımı açısından umut verici biyobelirteçler sunmaktadır. Bu verilerin makine öğrenmesi algoritmalarıyla entegrasyonu, erken dönem ALS olgularında nesnel tanı olanakları sağlamaktadır. Çalışmamız, nörofizyolojik ve nörogörüntüleme temelli parametrelerin bir arada kullanımının ALS tanısında güçlü bir multimodal yaklaşım sunduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT Diagnostic Biomarkers in Amyotrophic Lateral Sclerosis: Evaluation of TMS, PET, and MRI Findings Introduction and Aim: Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS) is a progressive, fatal neurodegenerative disorder characterized by the degeneration of both upper and lower motor neurons. In the early stages of the disease, the absence of overt clinical signs of upper motor neuron (UMN) involvement and the limitations of current diagnostic criteria often lead to diagnostic delays. This study aimed to evaluate the diagnostic contributions of transcranial magnetic stimulation (TMS), magnetic resonance imaging (MRI), and positron emission tomography (PET) in ALS, and to explore the potential of multimodal biomarker integration. Methods: This prospective, cross-sectional, observational study included 74 patients diagnosed with definite ALS and 38 age- and sex-matched healthy controls, recruited between May 2024 and June 2025 at the Department of Neurology, Çukurova University Faculty of Medicine. ALS patients were stratified into early-stage (n=39) and middle-to-late-stage (n=35) groups based on the ALS Functional Rating Scale-Revised (ALSFRS-R) scores. TMS was applied bilaterally to the abductor pollicis brevis (APB) and first dorsal interosseous (FDI) muscles, and parameters including resting motor threshold (RMT), cortical and peripheral latencies, central motor conduction time (CMCT), motor evoked potential (MEP) amplitude, and short-interval intracortical inhibition (SICI) were recorded. From high-resolution MRI scans, a total of 555 radiomic features were extracted from five brain regions and significant variables were selected using the Boruta algorithm. A subset of patients underwent 18F-FDG PET imaging to evaluate motor cortex metabolism. All data were analyzed using LASSO regression and Random Forest algorithms. Results: Significant differences were observed in TMS parameters such as SICI, RMT, and CMCT in the ALS group. Among these, SICI at a 3 ms interstimulus interval demonstrated the highest diagnostic accuracy (AUC: 0.846). Radiomic analysis revealed notable changes in texture-based features, particularly increased entropy and reduced homogeneity. FDG-PET imaging identified hypometabolism in the motor cortex. The integrated model combining TMS and MRI data achieved high diagnostic performance in distinguishing early-stage ALS patients from healthy controls (AUC: 0.984). Conclusion: Both cortical excitability parameters assessed by TMS and radiomic MRI features offer promising biomarkers for early diagnosis and phenotypic differentiation in ALS. The integration of these modalities through machine learning algorithms provides objective diagnostic support, particularly in early-stage disease. Our study demonstrates that combining neurophysiological and imaging-based parameters presents a robust multimodal approach to ALS diagnosis.
Benzer Tezler
- ALS'de motor nöron tutulumunun elektrofizyolojik olarak incelenmesi
Electrophysiological evaluation of motor neuron involvement in ALS
CANSU AYDIN KAYA
- Investigation of potential RNA-based biomarkers for amyotrophic lateral sclerosis (ALS)
Amyotrofik lateral skleroz (ALS) için potansiyel RNA tabanlı biyobelirteçlerin araştırılması
GİZEM İNETAŞ YENGİN
Doktora
İngilizce
2026
BiyoteknolojiYeditepe ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DİLEK TELCİ TEMELTAŞ
- Amiyotrofik lateral skleroz hastalarında seçici kas tutulumunun klinik ve elektrofizyolojik değerlendirilmesi
Clinical and electrophysiological evaluation of selective muscle involvement in patients with amyotrophic lateral sclerosis
GULSHAN ALIYEVA
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2025
Nörolojiİstanbul ÜniversitesiNöroloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET BARIŞ BASLO
- Herediter spastik parapleji ön tanılı hastalarda etiyolojinin tüm ekzom dizi analizi verileriyle retrospektif olarak değerlendirilmesi
Retrospective evaluation of etiology in patients with pre-diagnosed clinically hereditary spastic paraplegia via whole exome sequence analysis data
AYŞE SAVAŞ
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2022
GenetikGazi ÜniversitesiTıbbi Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ALİ ERGÜN
- Amiyotrofik lateral sklerozda kardiyak otonomik bulgular
Cardiac autonomic findings in amiotrophic lateral sclerosis
DİLEK İŞCAN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2018
NörolojiÇukurova ÜniversitesiNöroloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE FİLİZ KOÇ