[صفحه اصلی ]   [Archive] [ English ]  
:: صفحه اصلي :: درباره نشريه :: آخرين شماره :: تمام شماره‌ها :: جستجو :: ثبت نام :: ارسال مقاله :: تماس با ما ::
بخش‌های اصلی
صفحه اصلی::
اطلاعات نشریه::
آرشیو مجله و مقالات::
برای داوران::
ثبت نام ::
اشتراک::
اطلاعات نمایه::
برای نویسندگان::
فرآیند چاپ::
پست الکترونیک::
تماس با ما::
تسهیلات پایگاه::
::
جستجو در پایگاه

جستجوی پیشرفته
..
دریافت اطلاعات پایگاه
نشانی پست الکترونیک خود را برای دریافت اطلاعات و اخبار پایگاه، در کادر زیر وارد کنید.
..
:: دوره 36، شماره 3 - ( پائیز 1405 ) ::
جلد 36 شماره 3 صفحات 301-289 برگشت به فهرست نسخه ها
افزایش دقت تقسیم‌بندی تصاویر پزشکی با استفاده از معماری هیبریدی U-Net و ResNet18 و نقش آن در بهبود برنامه ریزی درمان
هاجر احمدی1 ، عظیمه نوری زاده واحد دهکردی*2 ، فرهاد عظیمی فر3 ، سید ربیع مهدی مهدوی4 ، مهناز روعایایی5
1- گروه مهندسی پزشکی، واحد اصفهان (خوراسگان)، دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان، ایران
2- گروه فیزیک، واحد نجف‌آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف‌آباد، ایران ، nourizadeh@iau.ac.ir
3- استادیار، گروه مهندسی پزشکی، واحد اصفهان (خوارسگان)، دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان، ایران
4- گروه فیزیک پزشکی و رادیوانکولوژی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی ایران، تهران، ایران ، مرکز تحقیقات بیولوژی پرتو، دانشگاه علوم پزشکی ایران، تهران، ایران
5- گروه رادیوانکولوژی، بیمارستان امید، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران
چکیده:   (270 مشاهده)
سابقه و هدف: بهبود دقت در تقسیم‌بندی تصاویر سی‌تی‌اسکن بیماران مبتلا به سرطان پستان، اهمیت زیادی در طراحی درمان‌های مؤثر دارد. هدف این مطالعه، بررسی عملکرد دو مدل شبکه عصبی عمیق، شامل معماری یونت و ترکیب آن با رزنت ۱۸، در این حوزه بود.
روش بررسی: داده‌های ۱۲۰ بیمار، شامل ۶۸۹۰ اسلایس، با کانتورینگ متخصصان صورت گرفت و به عنوان مرجع استفاده شد. این کانتورینگ‌ها شامل نواحی قلب، ریه، حجم هدف و تومور بودند. پس از پیش‌پردازش داده‌ها، برای بهینه‌سازی پارامترها از روش جستجوی تصادفی استفاده شد. مدل‌ها آموزش یافته و با معیارهای مختلف ارزیابی شدند. مدل ترکیبی در تشخیص حجم تومور و ساختارهای حساس، عملکرد بهتری نسبت به مدل یونت تنها داشت. 
یافته­ها: امتیاز دایس برای حجم خالص تومور تا 35/60 درصد و برای حجم تومور طراحی شده تا 76/94 درصد رسید، در حالی که این مقادیر در مدل یونت به ترتیب 22/39 درصد و 47/39 درصد بودند. این نتایج، نشان‌دهنده برتری مدل ترکیبی در رتبه‌بندی و تشخیص نواحی هدف در تصویر بود و اثبات کرد که ترکیب معماری‌ها می‌تواند بهبود قابل‌توجهی در دقت تشخیص ایجاد کند.
نتیجه­گیری: استفاده از این فناوری، می‌تواند در ارتقاء فرآیندهای برنامه‌ریزی درمان و کاهش خطاهای هدف‌گیری نقش مهمی ایفا کند. نتایج نشان می‌دهند که معماری ترکیبی یونت و رزنت ۱۸ نسبت به یونت تنها، عملکرد بهتری دارد. با این حال، نیازمند بررسی گسترده‌تر با نمونه‌های بزرگ‌تر است تا قابلیت‌های عملیاتی آن در حوزه بالینی تثبیت شود.
 
واژه‌های کلیدی: سرطان پستان، پرتودرمانی، طراحی درمان معکوس، شبکه های عصبی عمیق، یونت، رزنت 18
متن کامل [PDF 853 kb]   (152 دریافت)    
نيمه آزمايشي : كارآزمايي باليني | موضوع مقاله: فیزیک پزشکی
دریافت: 1404/6/31 | پذیرش: 1404/10/12 | انتشار: 1405/6/10
فهرست منابع
1. Shaaban SM, Nawaz M, Said Y, Barr M. An Efficient Breast Cancer Segmentation System based on Deep Learning Techniques. Engineering, Technology & Applied Science Research 2023;13:12415-22. [DOI:10.48084/etasr.6518]
2. Yerramilli D, Xu AJ, Gillespie EF, Shepherd AF, Beal K, Gomez D, et al. Palliative Radiation Therapy for Oncologic Emergencies in the Setting of COVID-19: Approaches to Balancing Risks and Benefits. Adv Radiat Oncol 2020;5:589-94. [DOI:10.1016/j.adro.2020.04.001]
3. Trapani D, Ginsburg O, Fadelu T, Lin NU, Hassett M, Ilbawi AM, et al. Global challenges and policy solutions in breast cancer control. Cancer Treat Rev 2022;104:102339. [DOI:10.1016/j.ctrv.2022.102339]
4. Van de Steene J, Linthout N, de Mey J, Vinh-Hung V, Claassens C, Noppen M, et al. Definition of gross tumor volume in lung cancer: inter-observer variability. Radiother Oncol 2002;62:37-49. [DOI:10.1016/S0167-8140(01)00453-4]
5. Chung Y, Kim JW, Shin KH, Kim SS, Ahn SJ, Park W, et al. Dummy Run of Quality Assurance Program in a Phase 3 Randomized Trial Investigating the Role of Internal Mammary Lymph Node Irradiation in Breast Cancer Patients: Korean Radiation Oncology Group 08-06 Study. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2015;91:419-26. [DOI:10.1016/j.ijrobp.2014.10.022]
6. Khodadadi Shoushtari F, Sina S, Dehkordi ANV. Automatic segmentation of glioblastoma multiform brain tumor in MRI images: Using Deeplabv3+ with pre-trained Resnet18 weights. Phys Med 2022;100:51-63. [DOI:10.1016/j.ejmp.2022.06.007]
7. Ciardo D, Argenone A, Boboc GI, Cucciarelli F, De Rose F, De Santis MC, et al. Variability in axillary lymph node delineation for breast cancer radiotherapy in presence of guidelines on a multi-institutional platform. Acta Oncol 2017;56:1081-88. [DOI:10.1080/0284186X.2017.1325004]
8. Yu Y, Wang C, Fu Q, Kou R, Huang F, Yang B, et al. Techniques and Challenges of Image Segmentation: A Review. Electronics. 2023;12:1199. [DOI:10.3390/electronics12051199]
9. LeCun Y, Bengio Y, Hinton G. Deep learning. Nature 2015;521:436-44. [DOI:10.1038/nature14539]
10. Schmidhuber, J. Deep learning in neural networks: An overview. Neural Netw 2015;61:85-117. [DOI:10.1016/j.neunet.2014.09.003]
11. Shamshirband S, Fathi M, Dehzangi A, Chronopoulos AT, Alinejad-Rokny H. A review on deep learning approaches in healthcare systems: Taxonomies, challenges, and open issues. J Biomed Inform 2021;113:103627. [DOI:10.1016/j.jbi.2020.103627]
12. Miotto R, Wang F, Wang S, Jiang X, Dudley JT. Deep learning for healthcare: review, opportunities and challenges. Brief Bioinform 2018;19:1236-46. [DOI:10.1093/bib/bbx044]
13. Ling DC, Moppins BL, Champ CE, Gorantla VC, Beriwal S. Quality of Regional Nodal Irradiation Plans in Breast Cancer Patients Across a Large Network-Can We Translate Results From Randomized Trials Into the Clinic? Pract Radiat Oncol 2021;11:e30-e35. [DOI:10.1016/j.prro.2020.06.007]
14. Dehkordi AN, Kamali-Asl A, Ewing JR, Wen N, Chetty IJ, Bagher-Ebadian H. An adaptive model for rapid and direct estimation of extravascular extracellular space in dynamic contrast enhanced MRI studies. NMR Biomed 2017;30. [DOI:10.1002/nbm.3682]
15. Chung SY, Chang JS, Choi MS, Chang Y, Choi BS, Chun J, et al. Clinical feasibility of deep learning-based auto-segmentation of target volumes and organs-at-risk in breast cancer patients after breast-conserving surgery. Radiat Oncol 2021;16:44. [DOI:10.1186/s13014-021-01771-z]
16. Zhang J, Yang J, An T, Wu P, Ma C, Zhang C, et al. AFC-ResNet18: A Novel Real-Time Image Semantic Segmentation Network for Orchard Scene Understanding. Journal of the ASABE 2024;67:493-500. [DOI:10.13031/ja.15682]
17. Shelhamer E, Long J, Darrell T. Fully Convolutional Networks for Semantic Segmentation. IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence 2017;39:640651. [DOI:10.1109/TPAMI.2016.2572683]
18. Ronneberger O, Fischer P, Brox T. U-net: Convolutional networks for biomedical image segmentation. In: International Conference on Medical image computing and computer-assisted intervention 2015 Oct 5 (pp. 234-241). Cham: Springer international publishing. [DOI:10.1007/978-3-319-24574-4_28]
19. Caballo M, Pangallo DR, Mann RM, Sechopoulos I. Deep learning-based segmentation of breast masses in dedicated breast CT imaging: Radiomic feature stability between radiologists and artificial intelligence. Comput Biol Med 2020;118:103629. [DOI:10.1016/j.compbiomed.2020.103629]
20. Colbert ZM, Ramachandran P. Auto-segmentation of thoracic organs in CT scans of breast cancer patients using a 3D U-net cascaded into 2D patchGANs. Biomed Phys Eng Express 2023;9. [DOI:10.1088/2057-1976/ace631]
21. Jiang X, Zhang R, Nie S. Image Segmentation Based on Level Set Method. Physics Procedia 2012;33:840-84. [DOI:10.1016/j.phpro.2012.05.143]
22. He K, Zhang X, Ren S, Sun J. 2016 IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR), Las Vegas, NV, USA, 2016, pp. 770-78. [DOI:10.1109/CVPR.2016.90]
23. Kingma DP, Ba J. Adam: A method for stochastic optimization. arXiv preprint arXiv:1412.6980. 2014 Dec 22.
24. Khodadadi Shoushtari F, Dehkordi ANV, Sina S. Quantitative and Visual Analysis of Data Augmentation and Hyperparameter Optimization in Deep Learning-Based Segmentation of Low-Grade Glioma Tumors Using Grad-CAM. Ann Biomed Eng 2024;52:1359-77. [DOI:10.1007/s10439-024-03461-9]
25. Kazemimoghadam M, Yang Z, Chen M, Rahimi A, Kim N, Alluri P, et al. A deep learning approach for automatic delineation of clinical target volume in stereotactic partial breast irradiation (S-PBI). Phys Med Biol 2023;68:10.1088/1361-6560/accf5e. [DOI:10.1088/1361-6560/accf5e]
ارسال پیام به نویسنده مسئول

ارسال نظر درباره این مقاله
نام کاربری یا پست الکترونیک شما:

CAPTCHA



XML   English Abstract   Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Ahmadi H, NV Dehkordi A, Azimifar F, Mahdavi S R M, Roayaei M. Enhancing medical image segmentation accuracy using a hybrid U-Net and ResNet18 architecture for improved treatment planning. MEDICAL SCIENCES 2026; 36 (3) :289-301
URL: http://tmuj.iautmu.ac.ir/article-1-2433-fa.html

احمدی هاجر، نوری زاده واحد دهکردی عظیمه، عظیمی فر فرهاد، مهدوی سید ربیع مهدی، روعایایی مهناز. افزایش دقت تقسیم‌بندی تصاویر پزشکی با استفاده از معماری هیبریدی U-Net و ResNet18 و نقش آن در بهبود برنامه ریزی درمان. فصلنامه علوم پزشکی دانشگاه آزاد اسلامی تهران. 1405; 36 (3) :289-301

URL: http://tmuj.iautmu.ac.ir/article-1-2433-fa.html



بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.
دوره 36، شماره 3 - ( پائیز 1405 ) برگشت به فهرست نسخه ها
فصلنامه علوم پزشکی دانشگاه آزاد اسلامی واحد پزشکی تهران Medical Science Journal of Islamic Azad Univesity - Tehran Medical Branch
Persian site map - English site map - Created in 0.22 seconds with 37 queries by YEKTAWEB 4774