Research Article

Derin Sinir Ağları Kullanarak Histopatolojik Görüntülerde Meme Kanseri Tespiti

August 15, 2020
EN TR

Derin Sinir Ağları Kullanarak Histopatolojik Görüntülerde Meme Kanseri Tespiti

Abstract

Bu çalışmada çağımızın en tehlikeli hastalıklarından birisi olan ve geç teşhis durumunda tedavisi oldukça zor bir hal alan meme kanserinin histopatolojik görüntülerde tespiti için derin sinir ağları kullanılarak bir model önerilmiştir. Çalışma ile bilgisayar destekli teşhis sistemlerinin yüksek doğruluk değerlerine ulaşarak meme kanserinin tespitinde yardımcı bir teşhis metodu kullanılması sağlanmıştır. Kullanılan veriseti 40X, 100X, 200X ve 400X yakınlaştırma oranlarına sahip ve toplamda 7909 adet histopatolojik görüntü içermektedir. Önerilen derin sinir ağı modelinde DenseNet201, Inception V3, ResNet50 ve Xception olmak üzere dört farklı ön-eğitimli (pre-trained) ağ kullanılarak daha başarılı sonuçlar elde edilmiştir. Modellerin başarımlarını daha da artırmak amacıyla bırakma (dropout) ve veri artırma (data augmentation) yöntemleri kullanılmıştır. Kullanılan bu ağlar kendi arasında karşılaştırılmış ve Xception ağı ile elde edilen sonuçların diğer ağlara oranla daha başarılı olduğu görülmüştür. Xception ağı ile 200X yakınlaştırma oranında gerçekleştirilen deneysel çalışmalarda, hem diğer ağlara göre hem de diğer yakınlaştırma oranlarına göre en başarılı sonuçlara ulaşılmış ve 98.01’lik bir doğruluk (Accuracy) skoru, 97.89’luk bir hassasiyet (Precision) değeri ve 97.47’lik bir hatırlama (Recall) değeri elde edilmiştir. Xception ağının 200X yakınlaştırma oranındaki ROC eğrisi altındaki alan değeri ise 0.975 olarak hesaplanmıştır.

Keywords

Supporting Institution

Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Bilimsel Araştırmalar Koordinatörlüğü

Project Number

2019-01.BŞEÜ.25-02

Thanks

Bu çalışma da kullanılan veri setinin temin edilmiş olduğu Robotik Görme ve Görüntü Laboratuvarına (Laboratório Visão Robótica e Imagem) ayrıca veri setinin bizimle buluşmasını sağlayan Spanhol, F., Oliveira, L.S., Petitjean, C., Heutte ve L.’ya teşekkür ederiz. Ayrıca bu çalışmanın yazarları, bu çalışmayı 2019-01.BŞEÜ.25-02 proje numarası ile destekleyen Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Bilimsel Araştırmalar Koordinatörlüğüne teşekkürlerini sunmaktadır.

References

  1. Abdel-Zaher, A. M., & Eldeib, A. M. (2016). Breast cancer classification using deep belief networks. Expert Systems with Applications, 46, 139-144.
  2. Azar, A. T., & El-Said, S. A. (2013). Probabilistic neural network for breast cancer classification. Neural Computing and Applications, 23(6), 1737-1751.
  3. Behera, B., & Kumaravelan, G. (2019). Performance Evaluation of Deep Learning Algorithms in Biomedical Document Classification. Paper presented at the 2019 11th International Conference on Advanced Computing (ICoAC).
  4. Bradley, A. P. (1997). The use of the area under the ROC curve in the evaluation of machine learning algorithms. Pattern recognition, 30(7), 1145-1159.
  5. Chollet, F. (2017). Xception: Deep learning with depthwise separable convolutions. Paper presented at the Proceedings of the IEEE conference on computer vision and pattern recognition.
  6. Collis, J. (2017). Glossary of Deep Learning: Batch Normalisation: Jun.
  7. Davis, J., & Goadrich, M. (2006). The relationship between Precision-Recall and ROC curves. Paper presented at the Proceedings of the 23rd international conference on Machine learning.
  8. Dogan, B. E., Gonzalez-Angulo, A. M., Gilcrease, M., Dryden, M. J., & Yang, W. T. (2010). Multimodality imaging of triple receptor–negative tumors with mammography, ultrasound, and MRI. American Journal of Roentgenology, 194(4), 1160-1166.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Engineering

Journal Section

Research Article

Publication Date

August 15, 2020

Submission Date

June 28, 2020

Acceptance Date

August 10, 2020

Published in Issue

Year 2020

APA
Dandıl, E., & Serin, Z. (2020). Derin Sinir Ağları Kullanarak Histopatolojik Görüntülerde Meme Kanseri Tespiti. Avrupa Bilim Ve Teknoloji Dergisi, 451-463. https://doi.org/10.31590/ejosat.780705
AMA
1.Dandıl E, Serin Z. Derin Sinir Ağları Kullanarak Histopatolojik Görüntülerde Meme Kanseri Tespiti. EJOSAT. Published online August 1, 2020:451-463. doi:10.31590/ejosat.780705
Chicago
Dandıl, Emre, and Zafer Serin. 2020. “Derin Sinir Ağları Kullanarak Histopatolojik Görüntülerde Meme Kanseri Tespiti”. Avrupa Bilim Ve Teknoloji Dergisi, August 1, 451-63. https://doi.org/10.31590/ejosat.780705.
EndNote
Dandıl E, Serin Z (August 1, 2020) Derin Sinir Ağları Kullanarak Histopatolojik Görüntülerde Meme Kanseri Tespiti. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi 451–463.
IEEE
[1]E. Dandıl and Z. Serin, “Derin Sinir Ağları Kullanarak Histopatolojik Görüntülerde Meme Kanseri Tespiti”, EJOSAT, pp. 451–463, Aug. 2020, doi: 10.31590/ejosat.780705.
ISNAD
Dandıl, Emre - Serin, Zafer. “Derin Sinir Ağları Kullanarak Histopatolojik Görüntülerde Meme Kanseri Tespiti”. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi. August 1, 2020. 451-463. https://doi.org/10.31590/ejosat.780705.
JAMA
1.Dandıl E, Serin Z. Derin Sinir Ağları Kullanarak Histopatolojik Görüntülerde Meme Kanseri Tespiti. EJOSAT. 2020;:451–463.
MLA
Dandıl, Emre, and Zafer Serin. “Derin Sinir Ağları Kullanarak Histopatolojik Görüntülerde Meme Kanseri Tespiti”. Avrupa Bilim Ve Teknoloji Dergisi, Aug. 2020, pp. 451-63, doi:10.31590/ejosat.780705.
Vancouver
1.Emre Dandıl, Zafer Serin. Derin Sinir Ağları Kullanarak Histopatolojik Görüntülerde Meme Kanseri Tespiti. EJOSAT. 2020 Aug. 1;451-63. doi:10.31590/ejosat.780705

Cited By