Dergiler / Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi / 2022 / Cilt: 10 - Sayı: 2

Göğüs Röntgeni Görüntüleri ile Covid-19 Hastalığının Erken Teşhisine Yönelik Derin Transfer Öğrenme Yöntemlerinin Analizi

Analysis of Deep Transfer Learning Methods for Early Diagnosis of the Covid-19 Disease with Chest X-ray Images

Sayfa
628–640
Yayın Tarihi
2022-10-12
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)

Covid-19 hastalığı teşhisi için önerilen derin öğrenme modelleri, test maliyetleri, test doğruluk oranı, personel iş yükü ve test sonuçları bekleme süresi gibi covid-19 hastalığı sorunlarının teşhisinde önemli avantajlar sunmaktadır.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Bu çalışmada, X-ray görüntüleri kullanılarak Covid-19 hastalığının erken teşhisini belirlemek için derin transfer öğrenme modellerinin analizinin sunulması amaçlanmıştır.
📊
Temel Bulgular & Veri:Bu amaçla ImageNet yarışmasında başarılı olan VGG-16, VGG-19, Inception V3 ve Xception derin transfer öğrenme modelleri Covid-19 hastalığının tespiti için kullanılmıştır.
💡
Sonuç & Katkı:Covid-19 hastalığı teşhisi için önerilen derin öğrenme modelleri, test maliyetleri, test doğruluk oranı, personel iş yükü ve test sonuçları bekleme süresi gibi covid-19 hastalığı sorunlarının teşhisinde önemli avantajlar sunmaktadır.
🔬Tür:Modelleme & Sayısal Simülasyon
📍Kapsam:19 hasta
⚙️Değişkenler:Biyomedikal bilişim · Derin öğrenme · Covid-19 teşhisi

Özet

Bu çalışmada, X-ray görüntüleri kullanılarak Covid-19 hastalığının erken teşhisini belirlemek için derin transfer öğrenme modellerinin analizinin sunulması amaçlanmıştır. Bu amaçla ImageNet yarışmasında başarılı olan VGG-16, VGG-19, Inception V3 ve Xception derin transfer öğrenme modelleri Covid-19 hastalığının tespiti için kullanılmıştır. Ayrıca eğitim verileri için 280 göğüs röntgeni görüntüsü ve test verileri için 140 göğüs röntgeni görüntüsü kullanılmıştır. İstatistiksel analiz sonucunda en başarılı modelin Inception V3 (%92), sonraki başarılı modelin Xception (%91) olduğu ve VGG-16 ve VGG-19 modellerinin de aynı sonucu verdiği görülmüştür (%88). Covid-19 hastalığı teşhisi için önerilen derin öğrenme modelleri, test maliyetleri, test doğruluk oranı, personel iş yükü ve test sonuçları bekleme süresi gibi covid-19 hastalığı sorunlarının teşhisinde önemli avantajlar sunmaktadır.

Abstract

This study aimed to present an analysis of deep transfer learning models to support the early diagnosis of Covid-19 disease using X-ray images. For this purpose, the deep transfer learning models VGG-16, VGG-19, Inception V3 and Xception, which were successful in the ImageNet competition, were used to detect Covid-19 disease. Also, 280 chest x-ray images were used for the training data, and 140 chest x-ray images were used for the test data. As a result of the statistical analysis, the most successful model was Inception V3 (%92), the next successful model was Xception (%91), and the VGG-16 and VGG-19 models gave the same result (%88). The proposed deep learning model offers significant advantages in diagnosing covid-19 disease issues such as test costs, test accuracy rate, staff workload, and waiting time for test results.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

ÖZDEMİR, D., ARSLAN, N. N. (2022). Göğüs Röntgeni Görüntüleri ile Covid-19 Hastalığının Erken Teşhisine Yönelik Derin Transfer Öğrenme Yöntemlerinin Analizi. Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, Cilt: 10 - Sayı: 2, 628–640. https://ajindex.com/articles/493804

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (10)

  1. Z. Y. Zu, M. D. Jiang, P. P. Xu, W. Chen, Q. Q. Ni, G. M. Lu, and L. J. Zhang, “Coronavirus Disease 2019 (COVID-19): A perspective from China,” Radiology, vol. 296, pp. 15-25, 2020
  2. T. Singhal, “Review on COVID19 disease so far,” Indian J. Pediatr., vol. 87, no. 5, pp. 281-286, 2020
  3. A. Hamimi, “MERS-CoV: Middle East respiratory syndrome corona virus: can radiology be of help? Initial single center experience,” Egypt. J. Radiol. Nucl. Med., vol. 47, no. 1, pp. 95-106, 2016
  4. D. Wu, K. Gong, C. D. Arru, F. Homayounieh, B. Bizzo, V. Buch, H. Ren, K. Kim, N. Neumark, P. Xu, Z. Liu, W. Fang, N. Xie, W. Y. Tak, S. Y. Park, Y. R. Lee, M. K. Kang, J. G. Park, A. Carriero, L. Saba, M. Masjedi, H. Talari, R. Babaei, H. K. Mobin, S. Ebrahimian, I. Dayan, M. K. Kalra, and Q. Li, “Severity and Consolidation Quantification of COVID-19 From CT Images Using Deep Learning Based on Hybrid Weak Labels,” IEEE J. Biomed. Heal. Informatics, vol. 24, no. 12, pp. 3529–3538, 2020
  5. T. Ozturk, M. Talo, E. A. Yildirim, U. B. Baloglu, O. Yildirim, and U. Rajendra Acharya, “Automated detection of COVID-19 cases using deep neural networks with X-ray images,” Comput. Biol. Med., vol. 121, p. 103792, 2020
  6. H. X. Bai, B. Hsieh, Z. Xiong, K. Halsey, J. W. Choi, T. M. L. Tran, I. Pan, L. -B. Shi, D. -C. Wang, J. Mei, X. Jiang, Q. -H. Zeng, T. K. Egglin, P. Hu, S. Agarwal, F. -F. Xie, S. Li, T. Healey, M. K. Atalay, and W. -H. Liao, “Performance of radiologists in differentiating COVID-19 from non COVID-19 viral pneumonia at chest CT,” Radiology, vol. 296, no. 2, pp. 46-54, 2020
  7. T. Nihashi, T. Ishigaki, H. Satake, S. Ito, O. Kaii, Y. Mori, K. Shimamoto, H. Fukushima, K. Suzuki, H. Umakoshi, M. Ohashi, F. Kawaguchi, and S. Naganawa, “Monitoring of fatigue in radiologists during prolonged image interpretation using fNIRS,” Jpn. J. Radiol., vol. 37, no. 6, pp. 437-448, 2019
  8. L. Salvador-Carulla, S. Rosenberg, J. Mendoza, H. Tabatabaei-Jafari, and P.-M. H. I. Network, “Rapid response to crisis: Health system lessons from the active period of COVID-19,” Heal. Policy Technol., vol.9, no. 4, pp. 578-586, 2020
  9. A. A. Ardakani, A. R. Kanafi, U. R. Acharya, N. Khadem, and A. Mohammadi, “Application of deep learning technique to manage COVID-19 in routine clinical practice using CT images: Results of 10 convolutional neural networks,” Comput. Biol. Med., vol. 121, p. 103795, 2020
  10. W. K. Silverstein, L. Stroud, G. E. Cleghorn, and J. A. Leis, “First imported cas