กลับไปที่นวัตกรรมทั้งหมด

การจำแนกเนื้องอกสมองชนิดกลิโอมาโดยใช้โครงข่ายประสาทเทียมแบบคอนโวลูชัน

Glioma Brain Tumor Classification using Convolution Neural Network

@คณะวิศวกรรมศาสตร์

#Cluster 2024
#Healthcare and Wellness
การจำแนกเนื้องอกสมองชนิดกลิโอมาโดยใช้โครงข่ายประสาทเทียมแบบคอนโวลูชัน

รายละเอียด

เนื้องอกสมองกลิโอมาเป็นโรคชนิดร้ายแรงที่การตรวจแต่เนิ่น ๆ และรับการรักษาทันทีจะเพิ่มอัตราการรอดชีวิต งานวิจัยนี้มุ่งที่จะพัฒนากระบวนวิธีการที่แม่นยำและมีประสิทธิภาพสำหรับช่วยในการทำนายเนื้องอกสมองกลิโอมาโดยใช้เทคนิคคอมพิวเตอร์วิชันด้วยการเรียนรู้เชิงลึกแบบ CNN ที่ได้รับการอบรมไว้แล้ว กลุ่มข้อมูลในการทดลองประกอบด้วยภาพ MRI ที่ถูกแปลง จากฐานข้อมูล REMBRANDT และ BRaTS2021 การเพิ่มจำนวนของภาพ MRI และจากแหล่งข้อมูลที่ต่างกันช่วยป้องกันปัญหา overfitting โดยขั้นแรกการเตรียมกระบวนการโดยใช้ morphological operation และ อัลกอริทึม CLAHE ถูกนำมาใช้เพื่อเอาส่วนกะโหลกและสิ่งแปลกปลอมออกและปรับความสมดุลคอนทราสของภาพเพื่อให้พร้อมสำหรับการจัดจำแนกหมวดห มู่ กลุ่มข้อมูลที่ไ ด้เกิดการไม่สมดุลอย่างมากระหว่างคลาส minority และ majority ดังนั้นการ augment ภาพจึงถูกนำมาใช้เพื่อเพิ่มจำนวนของกลุ่มข้อมูลเพื่ออบรม การเรียนรู้เชิงลึกแบบ CNNs หลากหลายแบบ นำมาใช้เพื่ออบรมกลุ่มข้อมูลที่เป็นแบบสมดุลและไม่สมดุล ผลลัพธ์ที่ได้แสดงให้เห็นว่าความเที่ยงตรงได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเมื่อใช้กับกลุ่มข้อมูลที่สมดุลกัน พื้นที่รูปภาพซึ่งถูกแยกแยะเพื่อแปรความหมายผลลัพธ์การทำนายโดยใช้อัลกอริทึม Grad-CAM ได้นำเสนอในขั้นตอนสุดท้ายเพื่อความน่าเชื่อถือยิ่งขึ้น ผลลัพธ์การทดลองแสดงให้เห็นว่าวิธีการที่ดีสุดคือ CNN แบบ InceptionV3 ที่ใช้กับกลุ่มข้อมูลที่สมดุลกัน โดยได้รับความเที่ยงตรง 99.19% sensitivity 98.83%, specificity 100% และพื้นที่ใต้กราฟ AUC เท่ากับ 0.99 ซึ่งดีเยี่ยมกว่างานที่ผ่านมา 

วัตถุประสงค์

1.	เนื่องจากเนื้องอกสมองชนิดกลิโอมาพบได้มากการตรวจพบแต่เนิ่นและรับการรักษาอย่างทันท่วงทีจะช่วยเพิ่มโอกาสรอดชีวิต
2.	การวินิจฉัยเนื้องอกสมองโดยเจ้าหน้าที่ทางการแพทย์โดยการอ่านภาพถ่าย MRI ด้วยตาเปล่ามีโอกาสผิดพลาดได้ รวมทั้งในพื้นที่ห่างไกลที่เจ้าหน้าที่ชำนาญการขาดแคลน การใช้เทคนิคคอมพิวเตอร์วิชันเพื่อเป็นเครื่องมือช่วยในการวินิจฉัยได้แม่นยำขึ้น
3.	การใช้เครือข่ายประสาทเทียมแบบคอนโวลูชันที่ได้รับการปรับปรุงให้แม่นยำและน่าเชื่อถือจะสามารถเป็นเครื่องมือช่วยการตัดสินใจการทำนายผลได้ดีกว่าสายตามนุษย์ซึ่งต้องอาศัยความชำนาญและประสบการณ์

ผู้จัดทำ

นพดล มณีรัตน์

#อาจารย์

สมาชิก
พงษ์ศักดิ์ พิลาอุ่น
PONGSAK PILAOON

#นักศึกษา

สมาชิก

โหวตนวัตกรรมนี้

กำลังดาวน์โหลด