BİLGİSAYARLI TOMOGRAFİDE SAPTANAN PULMONER NODÜLLERİN DERİN ÖĞRENME TEKNİKLERİ KULLANILARAK BENİGN MALİGN AYIRIMININ YAPILMASI


Tezin Türü: Tıpta Uzmanlık

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Dahili Tıp Bilimleri Bölümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2021

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Muhammed Bilal Akıncı

Danışman: Mesut Özgökçe, Muhammed Bilal Akıncı

Özet:

Amaç: Akciğer tomografilerinde saptanan nodüllerin derin öğrenme yöntemleri kullanılarak malign-benign olarak ayrımını yapmayı amaçlıyoruz. Materyal ve metod: Van yüzüncüyıl üniversitesi radyoloji anabilim dalı arşivinde kayıtlı olan , 2015-2020 yılları arasında bilgisayarlı tomografi çekilmiş ve akciğer nodülü saptanmış hastaları retrospektif olarak taradık. Taradığımız hastalar içerisinden histopatolojik olarak benign tanısı almış yahut en az iki yıllık takiplerinde boyut artışı izlenmeyen 68 hastayı benign grubuna, histopatolojik olarak malign tanısı almış yahut takiplerinde boyut artışı gösteren 29 hastayı malign grubuna dahil ettik . Ayrıca normal hastalardan oluşan 67 kişilik üçüncü bir grup oluşturduk. Bu gruplardaki hastaların tomografi kesitlerinden normal grubunda 343, benign grubunda 202 ve malign grubunda 199 görüntü içeren veri setlerimizi hazırladık. Oluşturduğumuz üç sınıflı veri setinin %80’lik kısmı ile derin sinir ağlarını eğittik ve %20’lik kısmı ile test ettik. Ardından özellik çıkarımı yapıp makine öğrenmesi algoritmalarından olan sınıflandırıcılar ile tekrardan sonuçları değerlendirip konfüzyon matriks analizlerini ve doğruluk oranlarını karşılaştırdık. Bulgular: Derin sinir ağlarının eğitiminden sonra denediğimiz modeller içerisinde en yüksek doğruluk oranına %80 ile AlexNET modelinde ulaştık. Özellik çıkarımı ve sınıflandırıcılar ile yaptığımız ikinci aşama sonuçlarımızda en yüksek doğruluk oranına VGG19 modelinde SVM sınıflandırıcısı ile %93.5 olarak ulaştık ve bu kombinasyonda sensitivite ve spesifite değerlerimizi sırasıyla 0.90099, 0.964945 olarak hesapladık. Ayrıca tüm modeller içerisinde SVM sınıflandırıcısını kullanılmasıyla doğruluk oranlarında, sensitivite ve spesifite değerlerinde kayda değer bir şekilde artışlar dikkati çekmiştir. Sonuç: Akciğer nodüllerinde benign-malign ayrımının derin öğrenme kullanılarak yapılması radyoloji pratiğinde bize erken teşhis noktasında önemli avantajlar sağlayabilir. Çalışmamızda elde ettiğimiz veriler bunu destekler nitelikte olup umut vericidir. Anahtar Kelimeler: Soliter pulmoner nodül, Akciğer kanseri, Yapay zeka, Derin öğrenme