-
شماره ركورد
30250
-
پديد آورنده
امير طهماسبي
-
عنوان
ناحيه بندي سرطان روده با استفاده از تصاوير بافت شناسي مبتني بر يادگيري عميق
-
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
-
رشته تحصيلي
مهندسي پزشكي
-
سال تحصيل
1400
-
تاريخ دفاع
1402/09/13
-
استاد راهنما
ابوذر غفاري
-
دانشكده
مهندسي برق
-
چكيده
سرطان به¬ عنوان عامل اصلي مرگ و مير و مانع مهم براي افزايش اميد به زندگي در كشورهاي جهان است. در فرآيند تشخيص سرطان تصاوير بافت شناسي با عنوان مرجع شناخته مي¬شوند و با استفاده از آن¬ها نوع و شدت سرطان تشخيص داده مي¬شود. اين تصاوير ابعاد بالايي دارند و بررسي آن¬ها وقت گير است. با خودكار كردن بررسي اين تصاوير مي¬توان حجم كاري پاتولوژيست¬ها را كاهش داد و خطاي انساني را نيز كم كرد.
روش ارائه شده در اين مطالعه بر اساس تركيب ويژگي¬هاي روش¬هاي U-Net و كانولوشن آتروس ارائه شد؛ بدين شكل كه وجود اتصال پرش باعث انتقال ويژگي از رمزگذار به رمزگشا مي¬شود. در ساختار Cross O-Net پيشنهادي به منظور افزايش جزئيات و با توجه به كانولوشن گشاد شده كه توانايي استخراج ويژگي¬هاي عمومي و محلي را از تصوير دارد. از دو بخش رمزگذار با ميدان ديد متفاوت استفاده شده است اين امر باعث مي¬شود كه ويژگي¬هاي با سطوح مختلف از تصوير استخراج شود. بخش رمزگشا نيز شامل دو بخش است؛ كه هر يك از بخش¬ها از خروجي يكي از رمزگذارها و اتصال پرش ديگري استفاده مي¬كند اين امر موجب مي¬شود ويژگي¬هاي با ميدان ديد متفاوت از تصوير در نقشه ويژگي قرار گيرند كه در نهايت موجب ناحيه بندي تصاوير با جزئيات بهتر مي¬شود.
به منظور بررسي روش¬هاي مختلف ناحيه بندي تصوير از 5 پايگاه داده استفاده شد. پايگاه داده HTS به صورت اختصاصي براي ناحيه بندي اسفروئيد در آزمايشگاه ميكروفلوئيديك دانشگاه شهيد بهشتي عكس برداري شده و محدوده هر يك از اسفروئيدها تعيين شده است تا در فرآيند آموزش و ارزيابي روش ارائه شده، بتوان از اين تصاوير استفاده كرد. همچنين براي اطمينان از صحت ناحيه بندي تصاوير از 4 پايگاه داده ديگر استفاده شده است. هر يك از اين 5 پايگاه داده¬هايي كه در اين مطالعه مورد استفاده قرار گرفته¬اند در شرايط مختلف جمع آوري شدند و براي كاربرد خاصي مورد استفاده قرار مي¬گرفتند. ايجاد تنوع در پايگاه داده اين اطمينان را مي¬دهد كه روش ارائه شده براي ناحيه بندي تصاوير تا چه اندازه مي¬تواند كاربردي باشد و در حوزه¬هاي مختلف چگونه عملكردي دارد.
نتايج بدست آمده نشان مي¬دهند كه اتصال¬هاي پرش ضربدري عملكرد قابل قبولي از خود ارائه مي¬دهند. و منجر به ناحيه بندي تصاوير با جزئيات بيشتر نسبت به ساير روش¬ها مي¬شوند. تصاوير پايگاه داده HTS با شاخص Jaccard با دقت 0.9201 به وسيله ساختار Cross O-Net و با زير شبكه ResNet ناحيه بندي شدند؛ كه نسبت به ساير روش¬هايي كه مورد ارزيابي قرار گرفت عملكرد بهتري از خود نشان داد. همچنين در ساير پايگاه داده¬ها هم با توجه به چالش¬هاي پايگاه داده روش پيشنهادي عملكرد خوبي از خود نشان داد.
-
تاريخ ورود اطلاعات
1402/10/02
-
عنوان به انگليسي
Colorectal cancer segmentation using histopathology image based on deep learning
-
تاريخ بهره برداري
1/1/1900 12:00:00 AM
-
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
امير طهماسبي
-
چكيده به لاتين
Cancer is the main cause of death and an important obstacle to increase life expectancy in the countries of the world. In the process of cancer diagnosis, histological images are known as references and the type and severity of cancer can be diagnosed by using them. These images have large dimensions and their review is time-consuming. By automating the examination of these images, the workload of pathologists can be reduced and human error can be reduced.
The method presented in this study was based on the combination of the features of U-Net and Atrous Convolution methods; In this way, the presence of a jump connection causes the transfer of features from the encoder to the decoder. In the proposed Cross O-Net structure, in order to increase the details and according to the dilated convolution, which has the ability to extract general and local features from the image. Two encoder parts with different fields of view have been used, which makes it possible to extract features with different levels from the image. The decoder section also includes two sections; that each part uses the output of one of the encoders and the jump connection of the other, this causes features with a different field of view from the image to be placed in the feature map, which ultimately leads to the division of images with details It gets better.
In order to investigate different image segmentation methods, 5 databases were used. The HTS database was specially photographed for spheroid segmentation in the microfluidic laboratory of Shahid Beheshti University, and the range of each spheroid was determined so that these images could be used in the training and evaluation process of the presented method. Also, 4 other databases have been used to ensure the correctness of image segmentation. Each of these 5 databases used in this study were collected in different conditions and were used for a specific application. Creating variety in the database ensures that the presented method for dividing images can be practical and how it functions in different fields.
The obtained results show that cross-jump connections provide an acceptable performance. and lead to the division of images with more details than other methods. HTS database images were segmented with the Jaccard index with 0.9201 by Cross O-Net structure and ResNet backbone; which showed better performance than other methods that were evaluated. Also, in other databases, considering the complexity of the database, the proposed method performed well.
-
كليدواژه هاي فارسي
ناحيه بندي تصاوير , تصاوير بافت شناسي , تشخيص سرطان , يادگيري عميق
-
كليدواژه هاي لاتين
Image Segmentation , Histopathology Images , Cancer Diagnosis , Deep Learning
-
Author
Amir Tahmasbi
-
SuperVisor
Dr Aboozar Ghaffari
-
لينک به اين مدرک :