Akademik Veri Yönetim Sistemi
İlhan H. O.(Yürütücü), Serbes G.(Yürütücü)
Türkiye Sağlık Enstitüleri Başkanlığı (TÜSEB) Araştırma Projesi, 2023 - 2025
Kısırlık, bir çiftin on iki ay veya daha fazla süre boyunca korunma olmaksızın düzenli olarak cinsel ilişkiye girmesine rağmen kadının
gebe kalamama durumu olarak belirtilir. Günümüzde kısırlık dünya nüfusunun yaklaşık %15'ini etkileyen yaygın bir problemdir.
Erkeğe bağlı kısırlık oranının, genel tanı içerisinde ortalama %50 gibi yüksek bir orana sahip olduğu görülmüştür. Erkek faktörüne
bağlı kısırlığın incelenmesinde ilk olarak seminal sıvının analizi yapılır. Seminal sıvının biyokimyasal incelemesini yanı sıra erkek
fertilite durumunu göstermede en çok yararlanılan, semendeki erkek üreme hücreleridir (sperm). Spermler incelenirken sayı
(konsantrasyon), hareket (motilite) ve şekil (morfoloji) olmak üzere spermlerin üç önemli parametresine odaklanılır. Spermlerin
incelemesi; uzmanlar tarafından görsel olarak yapılabileceği gibi, bilgisayar destekli sperm analiz sistemleri (CASA) de kullanılabilir.
Ancak mikroskop altında doğrudan veya bir kamera yardımıyla görüntülerin ekrana aktarılması sayesinde yapılan görsel inceleme en
çok kabul gören sperm analiz yöntemidir. Fakat, sperm motilitesinin mikroskop altında görsel değerlendirilmesi ile elde edilen
sonuçlar, deneyimli laboratuvar teknisyenleri arasında bile farklılık göstermektedir. Bunun nedeni sperm motilite parametrelerinin
değerlendirildiği Makler kamera görüntüsünde spermler sürekli hareket halinde olduğundan, hareketli spermler gözle sayılırken
sayılmış spermler tekrar sayılabilmekte veya sayılmamış spermler sayılmış kabul edilebilmektedir. Bu işlem laborantın gözünü
yormakta, sonuçları etkilemekte ve zaman almaktadır. Bu yüzden sperm motilitesi analizinde laborantların deneyimsizliğini,
yorgunluk, stres nedeniyle farklı zamanlarda farklı sonuçlar raporlamalarını ve görsel incelemenin hata paylarını devre dışı bırakacak,
daha doğru sonuçlar verecek bilgisayar destekli sistemlere ihtiyaç duyulmaktadır. CASA sistemlerinin: yüksek maliyetli olmaları,
seçilmesi gereken fazla sayıda analiz parametresine bağımlılıkları ve sistem kullanıcılarının analiz öncesinde detaylı bir eğitime tabi
tutulması gerekliliği gibi önemli dezavantajları vardır. Ayrıca sperm motilite oranını yanlış verebilmeleri, ml.de 2 milyonun altı veya
50 milyonun üstü sperm sayılarında güvenilir olmayan sonuçlar verebilmeleri ve daha birçok hassas semen örneği hazırlama ve analiz
şartlarına ihtiyaç duyulması CASA kullanımını engellemektedir. Dünyada birçok laboratuvarda sperm analizi hala CASA sistemleri
yerine uzmanlar tarafından görsel inceleme ile yapılmaktadır. Önerilen projede ise yüksek maliyetli CASA yerine, cep telefonu ile
görüntülerin elde edildiği, uzak ortak merkezi sunucu tarafında analizlerin gerçekleştiği ve tekrar raporlamanın mobil ve web
uygulama tarafına sunulduğu, düşük maliyetli ve yüksek performanslı yapay zekâ tabanlı bir otonom sisteminin sperm hareketi
analizi için geliştirilmesi amaçlanmaktadır. Bu sistem sayesinde kısırlık şikâyeti çeken hastalardan alınan sperm örneği videolarından
öncelikle derin öğrenme tabanlı nesne tespit teknikleri kullanılarak sperm tespiti yapılacaktır. Tespit edilen sperm hücrelerinin
hareket analizi Kalman Filtresi ve Evrişimli Sinir Ağı tabanlı DeepSort yöntemi ile gerçekleştirilecek ve spermlere ait yörüngeler
çıkarılacaktır. Elde edilen yörüngeler, dünya sağlık örgütünün belirlediği hareket analizi kriterleri kullanılarak hızlı ve yüksek başarımlı
şekilde sınıflandırılacaktır. Ayrıca kişiye özgü sperm örneklerinden elde edilen sınıflandırma neticeleri ile yine aynı kişiye ait hasta
kayıtları ilişkilendirilecektir. Bu sayede, spermlerde görülen hareketlerin oluşumunda olası kişiye ait akut ve/veya kronik hastalık
varlığı veya alışkanlıkların etkisi analiz edilecektir. Böylece, hem yüksek maliyetli CASA sistemlerine alternatif bir yüksek başarımlı
otomatik analiz sistemi sunulacak hem de uzman tabanlı görsel analizlerdeki olası hatalı/eksik analiz durumu ortadan kaldırarak
geliştirilecek sistem ile daha objektif sonuçların elde edilmesi sağlanacaktır.