Araştırma Makalesi

Bilgisayarlı tomografi taramaları üzerinde maskeli bölgesel-evrişimsel sinir ağları ile karaciğerin otomatik bölütlenmesi

Cilt: 37 Sayı: 1 10 Kasım 2021
PDF İndir
EN TR

Bilgisayarlı tomografi taramaları üzerinde maskeli bölgesel-evrişimsel sinir ağları ile karaciğerin otomatik bölütlenmesi

Öz

Bilgisayarlı Tomografi (BT) görüntülerinde her bir kesitte ortaya çıkan şekil, sınır ve yoğunluk gibi değişikliklerden dolayı karaciğerin bölütlenmesi zor bir süreç olarak durmaktadır. Diğer bölütleme yöntemleri ile karşılaştırıldığında, derin öğrenme modelleri ile daha başarılı bölütleme sonuçları genel fenomendir. Bu çalışmada, abdomen bölgesinden alınmış BT taramalarındaki kesitler üzerinde karaciğerin bilgisayar destekli otomatik bölütlenmesi için, Maskeli Bölgesel-Evrişimsel Sinir Ağları (Maskeli B-ESA) kullanılarak çoklu-GPU ile hızlandırılmış bir yöntem önerilmiştir. Bu çalışmaya özgü hazırlanan karaciğer BT görüntü veriseti üzerinde, hem tek hem de çift GPU donanımsal yapısı ile deneysel çalışmalar yürütülmüştür. Önerilen yöntem kullanılarak elde edilen sonuçlar ile uzman hekim tarafından bulunan bölütleme sonuçları Dice benzerlik katsayısı (DSC), Jaccard benzerlik katsayısı (JSC), volumetrik örtüşme hatası (VOE), ortalama simetrik yüzey mesafesi (ASD) ve oransal hacim farkı (RVD) ölçüm parametreleri ile karşılaştırılmıştır. Önerilen yaklaşım ile test görüntüleri üzerinde yürütülen deneysel çalışmalarda DSC, JSC, VOE, ASD ve RVD bölütleme başarım metrikleri, sırasıyla 97.32, 94.79, 5.21, 0.390, -1.008 olarak hesaplanmıştır. Bu sonuçlar ile bu çalışma kapsamında önerilen yöntemin, karaciğerin bölütlenmesi için hekimlerin karar verme süreçlerinde yardımcı bir araç olarak kullanılabileceği görülmüştür.

Anahtar Kelimeler

Destekleyen Kurum

Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Bilimsel Araştırmalar Koordinatörlüğü

Proje Numarası

2019-01.BŞEÜ.25-02

Teşekkür

Çalışmanın yazarları olarak, çalışmada kullanılan BT verilerini sağladığı ve kullanımına izin verdiği için T.C. Sağlık Bakanlığı Türkiye Kamu Hastaneleri Kurumu ve Sincan Nafiz Körez Devlet Hastanesi yönetimine teşekkür ederiz.

Kaynakça

  1. 1. Bogovic J. A., Prince J. L. Bazin P.-L., A multiple object geometric deformable model for image segmentation, Computer Vision and Image Understanding, 117, 145-157, 2013.
  2. 2. Lu X., Wu J., Ren X., Zhang B. Li Y., The study and application of the improved region growing algorithm for liver segmentation, Optik-International Journal for Light and Electron Optics, 125, 2142-2147, 2014.
  3. 3. Kaya H., Çavuşoğlu A., Çakmak H. B., Şen B. Delen D., Supporting the diagnosis process and processes after treatment by using image segmentation and image simulation techniques: Keratoconus example, Journal of The Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 31, 737-747, 2016.
  4. 4. Dandıl E., An Application for Computer-Assisted Automatic Segmentation of Liver on Computed Tomography Images, Gazi University Science Journal: PART:C ‘Design and Technology’, 7, 712-728, 2019.
  5. 5. Selvi E., Selver M. A., Kavur A., Güzeliş C. Dicle O., Segmentation of Abdomınal Organs from MR Images using Multi-Level Hierarchical Classification, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 30, 533-546, 2015.
  6. 6. Von Landesberger T., Bremm S., Kirschner M., Wesarg S. Kuijper A., Visual analytics for model-based medical image segmentation: Opportunities and challenges, Expert Systems with Applications, 40, 4934-4943, 2013.
  7. 7. Huang Q., Ding H., Wang X. Wang G., Fully automatic liver segmentation in CT images using modified graph cuts and feature detection, Computers in biology and medicine, 95, 198-208, 2018.
  8. 8. Gotra A., Sivakumaran L., Chartrand G., Vu K.-N., Vandenbroucke-Menu F., Kauffmann C., Kadoury S., Gallix B., de Guise J. A. Tang A., Liver segmentation: indications, techniques and future directions, Insights into imaging, 8, 377-392, 2017.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Mühendislik

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

10 Kasım 2021

Gönderilme Tarihi

26 Temmuz 2020

Kabul Tarihi

2 Mayıs 2021

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2022 Cilt: 37 Sayı: 1

Kaynak Göster

APA
Dandıl, E., Yıldırım, M. S., Selvi, A. O., & Uzun, S. (2021). Bilgisayarlı tomografi taramaları üzerinde maskeli bölgesel-evrişimsel sinir ağları ile karaciğerin otomatik bölütlenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 37(1), 29-46. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.774200
AMA
1.Dandıl E, Yıldırım MS, Selvi AO, Uzun S. Bilgisayarlı tomografi taramaları üzerinde maskeli bölgesel-evrişimsel sinir ağları ile karaciğerin otomatik bölütlenmesi. GUMMFD. 2021;37(1):29-46. doi:10.17341/gazimmfd.774200
Chicago
Dandıl, Emre, Mehmet S. Yıldırım, Ali Osman Selvi, ve Süleyman Uzun. 2021. “Bilgisayarlı tomografi taramaları üzerinde maskeli bölgesel-evrişimsel sinir ağları ile karaciğerin otomatik bölütlenmesi”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 37 (1): 29-46. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.774200.
EndNote
Dandıl E, Yıldırım MS, Selvi AO, Uzun S (01 Kasım 2021) Bilgisayarlı tomografi taramaları üzerinde maskeli bölgesel-evrişimsel sinir ağları ile karaciğerin otomatik bölütlenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 37 1 29–46.
IEEE
[1]E. Dandıl, M. S. Yıldırım, A. O. Selvi, ve S. Uzun, “Bilgisayarlı tomografi taramaları üzerinde maskeli bölgesel-evrişimsel sinir ağları ile karaciğerin otomatik bölütlenmesi”, GUMMFD, c. 37, sy 1, ss. 29–46, Kas. 2021, doi: 10.17341/gazimmfd.774200.
ISNAD
Dandıl, Emre - Yıldırım, Mehmet S. - Selvi, Ali Osman - Uzun, Süleyman. “Bilgisayarlı tomografi taramaları üzerinde maskeli bölgesel-evrişimsel sinir ağları ile karaciğerin otomatik bölütlenmesi”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 37/1 (01 Kasım 2021): 29-46. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.774200.
JAMA
1.Dandıl E, Yıldırım MS, Selvi AO, Uzun S. Bilgisayarlı tomografi taramaları üzerinde maskeli bölgesel-evrişimsel sinir ağları ile karaciğerin otomatik bölütlenmesi. GUMMFD. 2021;37:29–46.
MLA
Dandıl, Emre, vd. “Bilgisayarlı tomografi taramaları üzerinde maskeli bölgesel-evrişimsel sinir ağları ile karaciğerin otomatik bölütlenmesi”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, c. 37, sy 1, Kasım 2021, ss. 29-46, doi:10.17341/gazimmfd.774200.
Vancouver
1.Emre Dandıl, Mehmet S. Yıldırım, Ali Osman Selvi, Süleyman Uzun. Bilgisayarlı tomografi taramaları üzerinde maskeli bölgesel-evrişimsel sinir ağları ile karaciğerin otomatik bölütlenmesi. GUMMFD. 01 Kasım 2021;37(1):29-46. doi:10.17341/gazimmfd.774200

Cited By