• شماره ركورد
    31397
  • پديد آورنده

    سحر فتاحي

  • عنوان
    به‌كارگيري يادگيري عميق در قطعه‌بندي توده‌هاي تيروئيد در تصاوير سونوگرافي
  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي پزشكي - بيوالكتريك
  • سال تحصيل
    1400
  • تاريخ دفاع
    1403/6/19
  • استاد راهنما
    دكتر حميد بهنام
  • استاد مشاور
    استاد مشاور ندارم.
  • دانشكده
    مهندسي برق
  • چكيده
    تيروئيد يك اندام پروانه‌اي شكل بسيار ضروري است كه در جلوي گردن قرار دارد. هنگامي كه دسته‌اي از سلول‌هاي تيروئيد به‌صورت غيرطبيعي رشد كنند، برآمدگي‌هايي بر روي تيروئيد ايجاد مي‌شود. اين سلول‌ها در غده تيروئيد به صورت توده يا گره در مي‌آيند كه به آن‌ها گره يا ندول تيروئيد مي‌گويند. با وجود اينكه بيشتر گره‌هاي تيروئيد خوش‌خيم هستند اما برخي از آن‌ها ممكن است داراي سلول‌هاي سرطاني باشند. تصويربرداري اولتراسوند به دليل ماهيت ارزان و بي‌خطر بودن آن، بهترين روش براي شناسايي گره‌هاي تيروئيد است. براي تشخيص اختلال تيروئيد، جداسازي گره‌هاي تيروئيد از غده تيروئيد بسيار مهم است. به‌همين منظور، قطعه‌بندي تصوير تيروئيد، گام ضروري در تشخيص بيماري‌هاي تيروئيد است. با پيشرفت‌هاي اخير در حوزه هوش مصنوعي ، امروزه سيستم‌هاي تشخيصي توسط رايانه مي‌توانند با هدف بالا بردن دقت، صرفه‌جويي در زمان و كمك به متخصصان در تشخيص دقيق بيماري‌هاي تيروئيد در مراحل اوليه كمك كنند. روش‌هاي مبتني بر يادگيري ماشين ، به‌ويژه روش‌هاي يادگيري عميق ، مي‌توانند عملكرد قطعه‌بندي را بسيار گسترش دهند، كه آنها را به گزينه‌هاي ارجح براي قطعه‌بندي گره‌هاي تيروئيد تبديل مي‌كند. نقطه قوت الگوريتم‌هاي شبكه‌هاي عصبي عميق در تشخيص الگوهاي پيچيده است. هدف ما در اين پايان‌نامه به‌طور مشخص طراحي سيستمي با به‌كارگيري يادگيري عميق براي قطعه‌بندي خودكار ندول تيروئيد در تصاوير سونوگرافي پزشكي است. اين پايان‌نامه با طراحي و بكارگيري چهارچوب مناسبي مبتني بر CNNها، مدل Dilated Attention U-Net را معرفي مي‌كند كه بلوك‌هاي Dilated Attention را با معماري U-Net براي قطعه‌بندي دقيق و سريع تصوير پزشكي تركيب مي‌كند. تمامي مدل‌هاي پياده‌سازي‌شده با معيارهاي ارزيابي رايج، ارزيابي و مقايسه مي‌شوند. با ادغام كانولوشن‌هاي گسترش‌يافته و مكانيسم‌هاي توجه در معماري U-Net، اين شبكه به دقت 94.34% دست يافت. اين شبكه جديد مي‌تواند در حالي كه ميدان دريافتي را گسترش مي‌دهد، وضوح فضايي را نيز حفظ ‌كند. همچنين، به‌طور موثري قادر است هم زمينه محلي و هم سراسري را در حالي كه به‌طور انتخابي به ويژگي‌هاي اطلاعاتي مهم توجه مي‌كند، به تصوير بكشد، كه منجر به بهبود عملكرد در وظايف قطعه‌بندي معنايي مي‌شود. قطعه‌بندي با رويكرد يادگيري عميق عملكرد خوبي مي‌دهد اما به پايگاه داده داراي ليبل نياز دارد. علاوه بر اين، بر روي مزايا و معايب اين روش در تصوير اولتراسوند دوبعدي بحث شده‌است كه براي مطالعات آينده مانند شناسايي بيماري‌هاي خاص تيروئيد مفيد خواهد بود.
  • تاريخ ورود اطلاعات
    1403/08/06
  • عنوان به انگليسي
    Thyroid Nodules Segmentation in Ultrasound Images using Deep Learning
  • تاريخ بهره برداري
    9/9/2025 12:00:00 AM
  • دانشجوي وارد كننده اطلاعات

    سحر فتاحي

  • چكيده به لاتين
    The thyroid is a butterfly-shaped essential organ located in the front of the neck. When some thyroid cells grow abnormally, protrusions are created on the thyroid. These cells come into the thyroid gland as a mass or nodule called thyroid nodules. Although most thyroid nodules are benign, some of them may contain cancer cells. Ultrasound imaging is the best method for identifying thyroid nodules due to its cost-effectiveness and safety. To diagnose thyroid disorders, it is crucial to separate thyroid nodules from the thyroid gland. Therefore, thyroid segmentation is a necessary step in diagnosing thyroid diseases. With recent advances in artificial intelligence, diagnostic systems can now help specialists in accurately diagnosing thyroid diseases in the early stages while improving accuracy, saving time, and aiding in accurate diagnosis. Machine learning-based methods, especially deep learning methods, can significantly enhance segmentation performance, making them preferable choices for thyroid nodule segmentation. The strength of deep neural network algorithms lies in detecting complex patterns. The aim of this thesis is to design a system using deep learning for automatic thyroid nodule segmentation in medical ultrasound images. Introducing a suitable framework based on CNNs, this thesis presents the Dilated Attention U-Net model that combines Dilated Attention blocks with the U-Net architecture for precise and fast medical image segmentation. All implemented models are eva‎luated and compared using common eva‎luation metrics. By integrating dilated convolutions and attention mechanisms in the U-Net architecture, this network achieved an accuracy of 94.34%. This new network can extend the receptive field while preserving spatial resolution effectively. It can selectively focus on important information features, improving performance in semantic segmentation tasks. Segmentation with a deep learning approach provides good performance but requires a more specific database. Additionally, the advantages and disadvantages of this method in two-dimensional ultrasound imaging have been discussed, which will be useful for future studies such as identifying specific thyroid diseases.
  • كليدواژه هاي فارسي
    ندول تيروئيد , تصاوير سونوگرافي , قطعه‌بندي , يادگيري عميق
  • كليدواژه هاي لاتين
    Thyroid nodules , Ultrasound images , Segmentation , Deep learning
  • Author
    sahar fattahi
  • SuperVisor
    dr. hamid behnam