23203

پيش بيني متاستاز در بيماران سرطان پستان با استفاده از الگوريتم هاي يادگيري ماشين و آماري

كارشناسي ارشد

بهينه سازي سيستم ها

1397

1399/10/25

دكتر رسول نورالسناء

دكتر كامران حيدري

صنايع

سرطان پستان يكي از رايج‌ترين سرطان‌ها در بين خانم‌ها در جهان است. بر اساس گزارش‌هاي سازمان بهداشت جهاني، از سرطان پستان به عنوان دومين سرطان مرگبار نام برده مي‌شود. در حدود 30 الي 40 درصد از بيماران سرطان پستان، در ادامه دچار عارضه متاستاز مي‌شوند و در بين اين افراد، 10 الي 15 درصد آن‌ها جان خود را از دست مي‌دهند. پيش‌بيني و يا كشف زودهنگام متاستاز مي‌تواند باعث كاهش نرخ مرگ و مير و همچنين هزينه‌هاي درمان شود. هدف از اين پژوهش، پيش‌بيني متاستاز در بيماران سرطان پستان به كمك ابزار آماري، تكنيك‌هاي داده‌كاوي و يادگيري ماشين با توجه به نامتوازن بودن داده‌ها مي‌باشد. از اين رو عملكرد 6 الگوريتم طبقه‌بندي به نام‌هاي تحليل جداسازي خطي، تحليل جداسازي درجه دوم، جنگل تصادفي، ماشين بردار پشتيبان، ماشين بردار پشتيبان وزن داده شده و شبكه عصبي مصنوعي با توجه به معيارهاي ارزيابي مقايسه شد. مطالعه موردي اين پژوهش، بررسي داده‌هاي 555 بيمار سرطان پستان كه از مركز كنترل سرطان ايران در بين سال‌هاي 1377 الي 1392 جمع‌آوري شده است مي‌باشد. از بين مدل‌هاي معرفي شده، شبكه عصبي مصنوعي بهترين عملكرد را از منظر معيارهاي ارزيابي، براي پيش‌بيني متاستاز در بين بيماران سرطان پستان داشته است.

1399/12/03

Prognosis of Metastasis in Breast Cancer Patients Using Machine and Statistical Learning Algorithms

1/14/2021 12:00:00 AM

Breast cancer is one of the most common cancers among women around the world. According to World Health Organization (WHO), breast cancer is second reason for cancer mortality. Approximately 30%-40% patients suffering from breast cancer will experience recurrence and 10%-15% of them were reported to die of cancer metastasis. Early diagnosis or prognosis of metastasis will reduce mortality rate and treatment cost. The aim of this research is to prognosis metastasis in breast cancer patients with use of statistical tools, data mining techniques and machine learning in an imbalance dataset. Performance of 6 classification algorithms like Linear Discriminant Analysis, Quadratic Discriminant Analysis, Random Forest, Support Vector Machine, Weighted Support Vector Machine and Artificial Neural Network were compared. Different evaluation methods were used like accuracy, precision, recall, F1 measure and AUC. Case study for this research is related to dataset from the Comprehensive Cancer Control Center containing 555 breast cancer patient’s samples. In all the mentioned algorithms, Artificial Neural Network outperforms other methods in prognosis metastasis in breast cancer patients.

سرطان پستان , متاستاز , پيش بيني , يادگيري ماشين , يادگيري عميق

Breast Cancer , Metastasis , Prognosis , Machine Learning , Deep Learning