Research Article

Derin öğrenme tabanlı topluluk sınıflandırıcı yaklaşımı ile gastrointestinal anomalilerin tespiti

Volume: 30 Number: 3 June 29, 2024
TR EN

Derin öğrenme tabanlı topluluk sınıflandırıcı yaklaşımı ile gastrointestinal anomalilerin tespiti

Öz

Gastrointestinal bölgede yer alan anomalilerin teşhisi güncel bir araştırma alanıdır. Bu bölgenin incelenmesi için kablosuz kapsül endoskopi (WCE), geleneksel endoskopinin risklerini önlemek ve ağrısız bir süreç sağlamak amacıyla tercih edilen alternatif bir teknolojidir. Fakat birçok avantaja sahip bu teknoloji, düşük çerçeve yoğunluğu sunmaktadır. Verilerin kalitesini etkileyen bu durum, teşhis doğruluk oranının düşmesine neden olmaktadır. Bu çalışmada KID Atlas Veri kümesi 2’den elde edilen WCE endoskopi görüntüleri kullanılmış ve gatrointestinal bölgedeki inflammatory anomali, vascular anomali, polypoid anomali ve normal görüntü kategorilerinin tespiti için üç aşamalı yapay zeka destekli bir tanı süreci geliştirilmiştir. İlk aşama için 5 farklı yaklaşım kullanılarak görüntüler üzerindeki kritik noktalar belirginleştirilmiştir. İyileştirilen bu görüntüler, bölge öneri temelli bir nesne tanıma algoritması ile sınıflandırılmıştır ve kullanılan yaklaşımlara göre performans karşılaştırması yapılmıştır. İkinci aşamada, ilk aşamada maksimum performans gösteren iyileştirilmiş verilere görüntü çoğaltma tekniği uygulanmıştır. Böylece dengeli ve yeterli sayıda görüntü içeren bir veri kümesi oluşturulmuştur. Üçüncü aşamada bu güncel veri kümesi beş ayrı nesne tanıma algoritması ile sınıflandırılmıştır. Ancak her bir algoritmanın sahip olduğu bireysel başarı farklıdır. Bu nedenle her bir kategori için kararlı çıktılar elde etmek ve kategoriler arasında dengeli bir tespit süreci oluşturmak için topluluk öğrenme yaklaşımı kullanılmıştır. Son olarak inşa edilen bu hibrit yapı ile kategoriler arasında dengeli ve kararlı bir tahmin işlevi sağlanmıştır.

Anahtar Kelimeler

References

  1. [1] Öner RY. Sindirim Sistemi Rahatsızlıklarında Kullanılan Tıbbi Çay Formülleri. Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Üniversitesi, İstanbul, Türkiye, 2019.
  2. [2] Sushma B, Aparna P. “Recent developments in wireless capsule endoscopy imaging: Compression and summarization techniques”. Computers in Biology and Medicine, 149, 1-15, 2022.
  3. [3] Iakovidis DK, Georgakopoulos SV, Vasilakakis M, Koulaouzidis A, Plagianakos VP. “Detecting and Locating Gastrointestinal Anomalies Using Deep Learning and Iterative Cluster Unification”. IEEE Transactıons on Medical Imaging, 37(10), 2196-2210, 2018.
  4. [4] Du W, Rao N, Liu D, Jiang H, Luo C, Li Z, Gan T, Zeng B. “Review on the Applications of Deep Learning in the Analysis of Gastrointestinal Endoscopy Images”. IEEE Access, 7, 142053-142069, 2019.
  5. [5] Akalın F, Yumuşak N. İnce Bağırsak Görüntüleri Üzerinde Sezgisel Algoritma Teknikleri ile Polip Teşhisi. Yüksek Lisans Tezi, Sakarya üniversitesi, Sakarya, Türkiye, 2020.
  6. [6] Muhammad K, Khan S, Kumar N, Del Ser J, Mirjalili S. “Vision-based personalized Wireless Capsule Endoscopy for smart healthcare: Taxonomy, literature review, opportunities and challenges”. Future Generation Computer Systems, 113, 266-280, 2020.
  7. [7] Jain S, Seal A, Ojha A, Yazidi A, Bures J, Tacheci I, Krejcar O. “A deep CNN model for anomaly detection and localization in wireless capsule endoscopy images”. Computers in Biology and Medicine, 137, 1-14, 2021.
  8. [8] Xing, X, Yuan Y, Meng MQH. “Zoom in Lesions for Better Diagnosis: Attention Guided Deformation Network for WCE Image Classification”. IEEE Transactions on Medical Imaging, 39(12), 4047-4059, 2020.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Information Systems (Other)

Journal Section

Research Article

Authors

Publication Date

June 29, 2024

Submission Date

December 7, 2022

Acceptance Date

June 12, 2023

Published in Issue

Year 2024 Volume: 30 Number: 3

APA
Akalın, F., & Yumuşak, N. (2024). Derin öğrenme tabanlı topluluk sınıflandırıcı yaklaşımı ile gastrointestinal anomalilerin tespiti. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 30(3), 366-373. https://izlik.org/JA57XW33BU
AMA
1.Akalın F, Yumuşak N. Derin öğrenme tabanlı topluluk sınıflandırıcı yaklaşımı ile gastrointestinal anomalilerin tespiti. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2024;30(3):366-373. https://izlik.org/JA57XW33BU
Chicago
Akalın, Fatma, and Nejat Yumuşak. 2024. “Derin öğrenme Tabanlı Topluluk Sınıflandırıcı Yaklaşımı Ile Gastrointestinal Anomalilerin Tespiti”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 30 (3): 366-73. https://izlik.org/JA57XW33BU.
EndNote
Akalın F, Yumuşak N (June 1, 2024) Derin öğrenme tabanlı topluluk sınıflandırıcı yaklaşımı ile gastrointestinal anomalilerin tespiti. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 30 3 366–373.
IEEE
[1]F. Akalın and N. Yumuşak, “Derin öğrenme tabanlı topluluk sınıflandırıcı yaklaşımı ile gastrointestinal anomalilerin tespiti”, Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol. 30, no. 3, pp. 366–373, June 2024, [Online]. Available: https://izlik.org/JA57XW33BU
ISNAD
Akalın, Fatma - Yumuşak, Nejat. “Derin öğrenme Tabanlı Topluluk Sınıflandırıcı Yaklaşımı Ile Gastrointestinal Anomalilerin Tespiti”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 30/3 (June 1, 2024): 366-373. https://izlik.org/JA57XW33BU.
JAMA
1.Akalın F, Yumuşak N. Derin öğrenme tabanlı topluluk sınıflandırıcı yaklaşımı ile gastrointestinal anomalilerin tespiti. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2024;30:366–373.
MLA
Akalın, Fatma, and Nejat Yumuşak. “Derin öğrenme Tabanlı Topluluk Sınıflandırıcı Yaklaşımı Ile Gastrointestinal Anomalilerin Tespiti”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol. 30, no. 3, June 2024, pp. 366-73, https://izlik.org/JA57XW33BU.
Vancouver
1.Fatma Akalın, Nejat Yumuşak. Derin öğrenme tabanlı topluluk sınıflandırıcı yaklaşımı ile gastrointestinal anomalilerin tespiti. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi [Internet]. 2024 Jun. 1;30(3):366-73. Available from: https://izlik.org/JA57XW33BU