Research Article

Derin Öğrenme Metodu Kullanarak BT Görüntülerinden Akciğer Kanseri Teşhisi

Volume: 24 Number: 71 May 16, 2022
EN TR

Derin Öğrenme Metodu Kullanarak BT Görüntülerinden Akciğer Kanseri Teşhisi

Abstract

Derin Öğrenmenin (DÖ) teknikleriyle erken kanser tanısı son dönemlerde araştırmacılar arasında en çok üzerinde durulan konu olmuştur. Ayrıca pek çok araştırmada görüldüğü üzere DÖ’nün tıp alanında kullanımı günümüzde daha da önem kazanmaktadır. Araştırmacılar sağlık alanında kanser ve kanser türlerini teşhis etmede genellikle DÖ tekniklerinden yararlanmaktadır. Akciğer kanseri tanısında Bilgisayarlı Tomografi (BT) görüntülerinin net olmamasından dolayı, doğru karar vermede uzmanlar görüş ayrılıkları yaşamaktadır. Bu ve benzeri hastalıkları erken ve doğru tanılayabilen ve daha güvenilir sonuçlar verebilen DÖ karar verme mekanizmaları bir seçenek haline gelmiştir. Yapılan araştırmalara göre akciğer kanseri, dünya çapındaki ölümlerin önde gelen nedenleri arasındadır. Akciğer kanseri, sadece 2019 yılında tahmini 1,76 milyon insanın ölümüne sebep olmuştur. Akciğer kanserinin sebepleri arttıkça bu hastalıktan ölüm oranının %80'in üzerine çıktığı gözlemlenmiştir. Olgular erken tanı konup, tedavi edilirse kanser kaynaklı ölümlerin oranının azalmakta olduğu görülmüştür. Hastalığın doğru saptanması, tedavi edilmesinde önemli rol oynamaktadır. Bu çalışmada DÖ tekniği ile, 6053 akciğer tomografi veri seti üzerinde işlem yapılmıştır. Hastanın kanser olup olmadığına, kanser ise bunun iyi huylu (benign) ya da kötü huylu (malign) olduğuna karar verilmesine çalışılmaktadır. Akciğer BT veri kümesinde görüntü işleme aşamalarının ardından öznitelik çıkarımı yapılıp elde edilen veriler DÖ ’de girdi verisi olarak kullanılmaktadır. Bu çalışmada iki metot önerilmiştir: Birinci yöntemde VGG-16, Inception v4, MobileNet v3 kullanılırken ikinci yöntemde AlexNet yöntemi uygulanmaktadır. İki farklı aşamanın sebebi verinin farklı oranlarda bölünmesidir. Bu çalışma, iki aşamalı olması yönüyle yaygın kullanılan diğer tekniklerden farklıdır. Deneysel sonuçların yüksek performans gösterdiği ve AlexNet’in 0.96, MobileNet v3’ün 0.81, VGG-16 0.84, Inception v4’ün ise 0.86 doğrulukta sonuç verdiği belirlenmiştir. Böylece akciğer hastalarının BT görüntülerinde kanser olup olmadığı, kanser ise hastalığın hangi aşamada olduğu konusunda ön bilgi elde edilebilmektedir.

Keywords

References

  1. [1] E. Cengil and A. Çinar, “A Deep Learning Based Approach to Lung Cancer Identification, ” 2018 Int. Conf. Artif. Intell. Data Process. IDAP 2018, 2019, doi: 10.1109/IDAP.2018.8620723.
  2. [2] Paul, D., Su, R., Romain, M., Sébastien, V., Pierre, V., & Isabelle, G. (2017). Feature selection for outcome prediction in oesophageal cancer using genetic algorithm and random forest classifier. Computerized Medical Imaging and Graphics, 60, 42-49.
  3. [3] Y. Xu et al., “Deep learning predicts lung cancer treatment response from serial medical imaging, ” Clin. Cancer Res., vol. 25, no. 11, pp. 3266–3275, 2019, doi: 10.1158/1078-0432.CCR-18-2495.
  4. [4] M. F. Serj, B. Lavi, G. Hoff, and D. P. Valls, “A Deep Convolutional Neural Network for Lung Cancer Diagnostic, ” pp. 1–10, 2018.
  5. [5] K. Munir, H. Elahi, A. Ayub, F. Frezza, and A. Rizzi, “Cancer diagnosis using deep learning: A bibliographic review, ” Cancers (Basel)., vol. 11, no. 9, pp. 1–36, 2019, doi: 10.3390/cancers11091235.
  6. [6] S. K. Lakshmanaprabu, S. N. Mohanty, K. Shankar, N. Arunkumar, and G. Ramirez, “Optimal deep learning model for classification of lung cancer on CT images, ” Futur. Gener. Comput. Syst., vol. 92, pp. 374–382, 2019, doi: 10.1016/j.future.2018.10.009.
  7. [7] H. Park and C. Monahan, “Genetic Deep Learning for Lung Cancer Screening, ” 2019.
  8. [8] D. Learning, E. Detection, and L. Cancer, “Deep Learning – Early Detection of Lung Cancer with CNN, ” no. Lidc, pp. 2–4, 2019.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Engineering

Journal Section

Research Article

Publication Date

May 16, 2022

Submission Date

June 16, 2021

Acceptance Date

October 8, 2021

Published in Issue

Year 2022 Volume: 24 Number: 71

APA
Cifci, M. (2022). Derin Öğrenme Metodu Kullanarak BT Görüntülerinden Akciğer Kanseri Teşhisi. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen Ve Mühendislik Dergisi, 24(71), 487-500. https://doi.org/10.21205/deufmd.2022247114
AMA
1.Cifci M. Derin Öğrenme Metodu Kullanarak BT Görüntülerinden Akciğer Kanseri Teşhisi. DEUFMD. 2022;24(71):487-500. doi:10.21205/deufmd.2022247114
Chicago
Cifci, Mehmet. 2022. “Derin Öğrenme Metodu Kullanarak BT Görüntülerinden Akciğer Kanseri Teşhisi”. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen Ve Mühendislik Dergisi 24 (71): 487-500. https://doi.org/10.21205/deufmd.2022247114.
EndNote
Cifci M (May 1, 2022) Derin Öğrenme Metodu Kullanarak BT Görüntülerinden Akciğer Kanseri Teşhisi. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi 24 71 487–500.
IEEE
[1]M. Cifci, “Derin Öğrenme Metodu Kullanarak BT Görüntülerinden Akciğer Kanseri Teşhisi”, DEUFMD, vol. 24, no. 71, pp. 487–500, May 2022, doi: 10.21205/deufmd.2022247114.
ISNAD
Cifci, Mehmet. “Derin Öğrenme Metodu Kullanarak BT Görüntülerinden Akciğer Kanseri Teşhisi”. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi 24/71 (May 1, 2022): 487-500. https://doi.org/10.21205/deufmd.2022247114.
JAMA
1.Cifci M. Derin Öğrenme Metodu Kullanarak BT Görüntülerinden Akciğer Kanseri Teşhisi. DEUFMD. 2022;24:487–500.
MLA
Cifci, Mehmet. “Derin Öğrenme Metodu Kullanarak BT Görüntülerinden Akciğer Kanseri Teşhisi”. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen Ve Mühendislik Dergisi, vol. 24, no. 71, May 2022, pp. 487-00, doi:10.21205/deufmd.2022247114.
Vancouver
1.Mehmet Cifci. Derin Öğrenme Metodu Kullanarak BT Görüntülerinden Akciğer Kanseri Teşhisi. DEUFMD. 2022 May 1;24(71):487-500. doi:10.21205/deufmd.2022247114

Cited By

This journal is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License (CC BY-NC 4.0).

download?token=eyJhdXRoX3JvbGVzIjpbXSwiZW5kcG9pbnQiOiJmaWxlIiwicGF0aCI6IjliNTAvMDBjMi8xZmIxLzY5MjZmZDIyOGE1NzgyLjA3MzU5MTk2LnBuZyIsImV4cCI6MTc2NDE2OTMzMSwibm9uY2UiOiI2MTU1ODg1NGZlYzhkZTA1OThkNTU2NGFmYTQzYTc0YiJ9.O5b4Ex8bMlFv5797LL8VnE9YWS_X5880dfbmOp2-kc8