Araştırma Makalesi

Histopatolojik Görüntülerden Kolon Kanseri Tespiti için EfficientNetB0 ve DVM Tabanlı Yaklaşım

Cilt: 35 Sayı: 2 1 Eylül 2023
PDF İndir
EN TR

Histopatolojik Görüntülerden Kolon Kanseri Tespiti için EfficientNetB0 ve DVM Tabanlı Yaklaşım

Öz

Kolon kanseri, gelişmiş ülkelerde ciddi bir sağlık sorunu olmakta ve en sık görülen kanser türleri arasında gelmektedir. Bu hastalığın erken teşhisi hastaların hayatta kalma şansını artırmaktadır. Geciken teşhisler ise ölümle sonuçlanabilmektedir. Bu çalışmada kolon kanseri tespiti için EfficientNetB0 ve destek vektör makineleri (DVM) tabanlı bir model önerilmiştir. EfficientNetB0 mimarisi ile histopatolojik görüntülerden öznitelik haritalarının çıkarılması sağlanırken, DVM algoritması ile elde edilen öznitelik haritalarının sınıflandırılması gerçekleştirilmektedir. Ayrıca önerilen modelin başarısını analiz etmek üzere EfficientNetB0, Xception, VGG19, InceptionV3, DenseNet121 ve ResNet101 gibi evrişimli sinir ağları (ESA) mimarileri ile performans kıyaslaması yapılmıştır. Veri kümesi olarak sekiz sınıflı Kather-5k ve iki sınıflı LC25000 veri kümeleri kullanılmıştır. Elde edilen bulgular, önerilen modelin Kather-5k veri kümesi kullanıldığında %99.70 doğruluk, %100 kesinlik, %100 duyarlılık, %100 F1-Score, %99.71 G-ortalama, %100 özgüllük ve %99.83 AUC ile mevcut ESA mimarilerine kıyasla daha yüksek başarı sağladığını göstermiştir. LC25000 veri kümesi kullanıldığında ise önerilen model tüm metriklerde %100 başarı elde etmiştir. Benzer şekilde Kather-5k ve LC25000 veri kümeleri birleşiminden oluşan veri kümesi kullanıldığında önerilen model, %99.96 doğruluk, %100 kesinlik, %100 duyarlılık, %100 F1-Score, %99.92 G-ortalama, %100 özgüllük ve %99.96 AUC oranı ile diğer modellere kıyasla daha yüksek performans göstermiştir. Ayrıca önerilen model ile EfficientNetB0 mimarisinin başarısında önemli oranda bir başarı artışı sağlanmıştır.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. Sung H, Ferlay J, Siegel RL, Laversanne M, Soerjomataram I, Jemal A, Bray F. Global Cancer Statistics 2020: GLOBOCAN Estimates of Incidence and Mortality Worldwide for 36 Cancers in 185 Countries. CA. Cancer J. Clin 2021; 71(3): 209–249.
  2. Pacal I, Karaboga D, Basturk A, Akay B, Nalbantoglu U. A comprehensive review of deep learning in colon cancer. Comput. Biol. Med. 2020; 126(April): 104003.
  3. Xi Y, Xu P. Global colorectal cancer burden in 2020 and projections to 2040. Transl. Oncol. 2021; 14(10): 101174.
  4. Dabass M, Vashisth S, Vig R. A convolution neural network with multi-level convolutional and attention learning for classification of cancer grades and tissue structures in colon histopathological images. Comput. Biol. Med. 2002; 147: 105680.
  5. Liang M, Ren Z, Yang J, Feng W, Li B. Identification of Colon Cancer Using Multi-Scale Feature Fusion Convolutional Neural Network Based on Shearlet Transform. IEEE Access. 2020; 8; 08969–208977.
  6. Sarwinda D, Paradisa RH, Bustamam A, Anggia P. Deep Learning in Image Classification using Residual Network (ResNet) Variants for Detection of Colorectal Cancer. Procedia Comput. Sci. 2021; 179: 423–431.
  7. Catal H, Veysel R. Transfer Learning Approach and Nucleus Segmentation with MedCLNet Colon Cancer Database. J. Digit. Imaging. 2023; 36 (1): 306–325.
  8. Mehedi FMJ, Newaz A, Alam H, Binte S. Deep Learning Predictive Model for Colon Cancer Patient using CNN-based Classification. 2021.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Derin Öğrenme

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

1 Eylül 2023

Gönderilme Tarihi

6 Temmuz 2023

Kabul Tarihi

12 Ağustos 2023

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2023 Cilt: 35 Sayı: 2

Kaynak Göster

APA
Çelik, G. (2023). Histopatolojik Görüntülerden Kolon Kanseri Tespiti için EfficientNetB0 ve DVM Tabanlı Yaklaşım. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 35(2), 771-781. https://doi.org/10.35234/fumbd.1323422
AMA
1.Çelik G. Histopatolojik Görüntülerden Kolon Kanseri Tespiti için EfficientNetB0 ve DVM Tabanlı Yaklaşım. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2023;35(2):771-781. doi:10.35234/fumbd.1323422
Chicago
Çelik, Gaffari. 2023. “Histopatolojik Görüntülerden Kolon Kanseri Tespiti için EfficientNetB0 ve DVM Tabanlı Yaklaşım”. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 35 (2): 771-81. https://doi.org/10.35234/fumbd.1323422.
EndNote
Çelik G (01 Eylül 2023) Histopatolojik Görüntülerden Kolon Kanseri Tespiti için EfficientNetB0 ve DVM Tabanlı Yaklaşım. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 35 2 771–781.
IEEE
[1]G. Çelik, “Histopatolojik Görüntülerden Kolon Kanseri Tespiti için EfficientNetB0 ve DVM Tabanlı Yaklaşım”, Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, c. 35, sy 2, ss. 771–781, Eyl. 2023, doi: 10.35234/fumbd.1323422.
ISNAD
Çelik, Gaffari. “Histopatolojik Görüntülerden Kolon Kanseri Tespiti için EfficientNetB0 ve DVM Tabanlı Yaklaşım”. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 35/2 (01 Eylül 2023): 771-781. https://doi.org/10.35234/fumbd.1323422.
JAMA
1.Çelik G. Histopatolojik Görüntülerden Kolon Kanseri Tespiti için EfficientNetB0 ve DVM Tabanlı Yaklaşım. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2023;35:771–781.
MLA
Çelik, Gaffari. “Histopatolojik Görüntülerden Kolon Kanseri Tespiti için EfficientNetB0 ve DVM Tabanlı Yaklaşım”. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, c. 35, sy 2, Eylül 2023, ss. 771-8, doi:10.35234/fumbd.1323422.
Vancouver
1.Gaffari Çelik. Histopatolojik Görüntülerden Kolon Kanseri Tespiti için EfficientNetB0 ve DVM Tabanlı Yaklaşım. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 01 Eylül 2023;35(2):771-8. doi:10.35234/fumbd.1323422

Cited By