Dergiler / Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi / 2022 / Cilt: 24 - Sayı: 72

Akut Lenfositik Löseminin Makine Öğrenimi Yöntemleriyle Otomatik Tespitine İlişkin Karşılaştırmalı Bir Çalışma

A Comparative Study of Automatic Detection of Acute Lymphocytic Leukemia with Machine Learning Methods

Sayfa
1021–1032
Yayın Tarihi
2022-10-15
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Sonuçlara göre MLP, ALL hücrelerini sınıflandırmak için %97 ile hem en yüksek doğruluk hem de F1-skorunu vermektedir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Akut Lenfositik Lösemi (ALL) en sık görülen lösemi tiplerinden biridir ve çocukların ölüm riski yetişkinlere göre nispeten daha yüksektir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Çalışmada, 118 deneğe ait 6500 dijital mikroskobik patoloji görüntüsünden oluşan Kanser Görüntüleme Arşivi tarafından sunulan Akut Lenfoblastik Görüntü Veritabanı (ALL-CDB) kullanılmaktadır.
💡
Sonuç & Katkı:Sonuçlara göre MLP, ALL hücrelerini sınıflandırmak için %97 ile hem en yüksek doğruluk hem de F1-skorunu vermektedir.
🔬Tür:Modelleme & Sayısal Simülasyon
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Akut Lenfositik Lösemi · makine öğrenmesi · sınıflandırma

Özet

Akut Lenfositik Lösemi (ALL) en sık görülen lösemi tiplerinden biridir ve çocukların ölüm riski yetişkinlere göre nispeten daha yüksektir. Bu hastalığın erken teşhisi çok kritik olup, kan hücrelerinin morfolojik değişiklikleri incelenerek tespit edilebilir. Bu çalışmada, ALL'nin makine öğrenmesi metodolojileri ile otomatik olarak sınıflandırılması ve tanımlanması üzerine karşılaştırmalı bir çalışma sunuyoruz. Çalışmada, 118 deneğe ait 6500 dijital mikroskobik patoloji görüntüsünden oluşan Kanser Görüntüleme Arşivi tarafından sunulan Akut Lenfoblastik Görüntü Veritabanı (ALL-CDB) kullanılmaktadır. İlk adım olarak geometrik öznitelikler çıkarılmıştır ve ardından Temel Bileşen Analizi (PCA) ile öznitelik seçimi yapılmıştır. Son olarak Naive Bayes, k-En Yakın Komşu (k-NN), Lineer Diskriminant Analizi (LDA), Karar Ağacı (DT), Rastgele Orman (RF), Destek Vektör Makinesi (SVM) ve Çok Katmanlı Algılayıcı (MLP) yöntemleri kullanılarak seçilen öznitelikler üzerinde sınıflandırma işlemi gerçekleştirilmiştir. Metodolojiler arasındaki sonuçlar, doğruluk, kesinlik, hatırlama ve F1-skor metrikleri açısından analiz edilmiştir. Sonuçlara göre MLP, ALL hücrelerini sınıflandırmak için %97 ile hem en yüksek doğruluk hem de F1-skorunu vermektedir.

Abstract

Acute Lymphocytic Leukemia (ALL) is one of the most prevalent types of leukemia which has the risk of death of children is relatively higher than adults. The early diagnosis of this disease is crucial and it can be detected by examining the morphological changes of the blood cells. In this study, we exhibit a comparative study on the automatic classification and identification of the ALL with machine learning methodologies. Acute Lymphoblastic Challange Database (ALL-CDB) served by the Cancer Imaging Archive, which consists of 6500 digital microscopic pathology images from 118 subjects, is used. As the first step, the geometric features are extracted and after, the feature selection was performed with Principal Component Analysis (PCA). Finally, the classification process on the selected features was carried out by using Naive Bayes, k-Nearest Neighbor (k-NN), Linear Discriminant Analysis (LDA), Decision Tree (DT), Random Forest (RF), Support Vector Machine (SVM), and Multilayer Perceptron (MLP) neural network methods. The results between the methodologies have been analyzed in terms of accuracy, precision, recall, and F1-score metrics. According to the results, MLP gives the both highest accuracy and F1-score with 97% to classify the ALL cells for leukemia.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

KOCATÜRK, C., CANDEMİR, C., KOCABAŞ, İ. (2022). Akut Lenfositik Löseminin Makine Öğrenimi Yöntemleriyle Otomatik Tespitine İlişkin Karşılaştırmalı Bir Çalışma. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi, Cilt: 24 - Sayı: 72, 1021–1032. https://ajindex.com/articles/491285

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (1)

  1. https://www.cancer.org/acutelymphocytic-lukemia/about/key-statistics.html (access:10.12.2021). [2] “PS80 FactsBook_2020_2021_FINAL.pdf”. https://www.lls.org/sites/default/files/202108/PS80%20FactsBook_2020_2021_FINAL.pdf (access:10.12.2021). [3] F. Bray, J. Ferlay, I. Soerjomataram, R. L. Siegel, L. A. Torre, ve A. Jemal, “Global cancer statistics 2018: GLOBOCAN estimates of incidence and mortality worldwide for 36 cancers in 185 countries”, CA: a cancer journal for clinicians, c. 68, v. 6, ss. 394-424, 2018. [4] Y. Dong vd., “Leukemia incidence trends at the global, regional, and national level between 1990 and 2017”, Exp Hematol Oncol, c. 9, sy 1, s. 14, Ara. 2020, doi: 10.1186/s40164-020-00170-6. [5] S. Mandal, V. Daivajna, ve R. V., “Machine Learning based System for Automatic Detection of Leukemia Cancer Cell”, içinde 2019 IEEE 16th India Council International Conference (INDICON), Rajkot, India, Ara. 2019, ss. 1-4. doi: 10.1109/INDICON47234.2019.9029034. [6] Ahmed, Yigit, Isik, ve Alpkocak, “Identification of Leukemia Subtypes from Microscopic Images Using Convolutional Neural Network”, Diagnostics, c. 9, sy 3, s. 104, Ağu. 2019, doi: 10.3390/diagnostics9030104. [7] Md. N. Q. Bhuiyan, S. K. Rahut, R. A. Tanvir, ve S. Ripon, “Automatic Acute Lymphoblastic Leukemia Detection and Comparative Analysis from Images”, içinde 2019 6th International Conference on Control, Decision and Information Technologies (CoDIT), Paris, France, Nis. 2019, ss. 1144-1149. doi: 10.1109/CoDIT.2019.8820299. [8] M. A. Khosrosereshki ve M. B. Menhaj, “A fuzzy based classifier for diagnosis of acute lymphoblastic leukemia using blood smear image processing”, içinde 2017 5th Iranian Joint Congress on Fuzzy and Intelligent Systems (CFIS), Qazvin, Iran, Mar. 2017, ss. 13-18. doi: 10.1109/CFIS.2017.8003589. [9] MARIA, Italia Joseph; DEVI, T.; RAVI, D. Machine learning algorithms for diagnosis of leukemia. Int J Sci Technol Res, 2020, 9.1. [10] KUMAR, Sachin, et al. Automated detection of acute leukemia using k-mean clustering algorithm. In: Advances in computer and computational sciences. Springer, Singapore, 2018. p. 655-670. [11] H. Parvaresh, H. Sajedi, ve S. A. Rahimi, “Leukemia Diagnosis Using Image Processing and Computational Intelligence”, içinde 2018 IEEE 22nd International Conference on Intelligent Engineering Systems (INES), Las Palmas de Gran Canaria, Haz. 2018, ss. 000305-000310. doi: 10.1109/INES.2018.8523900. [12] D. Umamaheswari ve S. Geetha, “Segmentation and Cla