Meme kanseri riskinin termal görüntüleme ve makine öğrenmesi ile saptanması
Determination of breast cancer risk with thermal imaging and machine learning
Yazar: GÖZDE OKAL
Danışman: PROF. DR. SEZAİ TOKAT ; DR. ÖĞR. ÜYESİ METİN KAPIDERE
Pamukkale Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control

Özet:
Günümüzde insan ölümlerine sebep olan hastalıkların başında kanser gelmektedir. Dünya Sağlık Örgütü'nün yayımladığı rapora göre dünyada 2018 yılında tüm dünyada 18.1 milyon kanser tanısı konulmuştur. Dünya genelindeki kanser vakalarında en sık görülen kanser türlerinden biri olan meme kanseri, kadınlarda görülen kanser vakalarında da ilk sırada yer almaktadır. Tedavi süreci ve hayatta kalma olasılığı açısından meme kanserinin erken evrede tespit edilmesi oldukça önem taşımaktadır.
Meme kanserinde en etkin yöntem erken teşhis ve tedavidir. Gelişen sağlık teknolojileri kanserin erken teşhisinde giderek daha başarılı sonuçlar vermesine rağmen kullanılan yöntemlerin yüksek radyasyon içermesi kontrol aşamasında hastaların radyasyona maruz kalmasına neden olmaktadır. Bu durum hastaların sağlığında olumsuz etkiler oluştururken aynı zamanda maliyet ve zaman kaybına da neden olmaktadır. Bu nedenle kanser teşhis mekanizmasında, sadece şüpheli durumlarda hastaların radyasyon içeren ve yüksek maliyetli bir sonraki aşamaya geçirildiği, radyasyon alımı, zaman ve maliyet açısından faydanın sağlandığı, hastalar için zararsız olan ön tetkik sistemlerine ihtiyaç duyulmaktadır. 
Yüksek metabolik hız ve anjiyogenez; kanserli hücrenin, etrafındaki normal hücrelerden daha yüksek bir sıcaklıkta olmasına neden olur. Böylece deride veya deriye yakın bulunan kanser hücresi teşhisinde ve ön tetkik aşamasında termografik yöntemler kullanılabilir. Meme kanseri ön tetkiklerinde de termal kameralarla alınan görüntüler işlenerek şüpheli durumlara rastlanırsa hasta mamagrom gibi üst tetkik yöntemlerine yönlendirilebilir. Bu çalışmada; termal görüntüler aracılığıyla, meme kanseri veya memedeki anormallik belirtilerinin erken tanısına yardımcı bir ön tetkik sistemi elde edilmesi amaçlanmıştır. Yapılan çalışmada, VisualLab Mastoloji Araştırma Veritabanı'ndan alınan 60 adet görüntü kullanılmıştır. Yapılan çalışmanın algoritması; ön işleme, bölütleme, özellik çıkarımı, özellik seçimi ve sınıflandırma aşamalarından oluşmaktadır. Yapılan çalışmanın sonucunda, ön tetkik aşamasında kullanılan termal görüntüleme sayesinde yüksek hassasiyet ve minimum karmaşıklıkla meme kanserinin tespit edildiği örnek veri kümesi ile gösterilerek termografinin meme kanseri ön tetkik sistemi olarak ümit verici bir teknik olduğu üzerinde durulmuştur.

Abstract:
Today, cancer is the leading cause of human death. According to the report published by the World Health Organization, in 2018, 18.1 million cancers were diagnosed in the world. Breast cancer, which is one of the most common types of cancer in cancer cases worldwide, also ranks first in cancer cases in women. Early detection of breast cancer is very important in terms of treatment process and survival.
The most effective method in breast cancer is early diagnosis and The most effective method in breast cancer is early diagnosis and treatment. Although the emerging health technologies are increasingly successful in early detection of cancer, the high radiation levels of the methods used cause the patients to be exposed to radiation during the control phase. This situation has negative effects on the health of the patients and at the same time causes cost and time loss. Therefore, in cancer diagnosis mechanism, there is a need for pre-examination systems which are harmless for the patients, in cases where there is only suspicious cases, the patients are transferred to the next stage with high cost and radiation benefit is provided in terms of time and cost.
High metabolic rate and angiogenesis; causes the cancer cell to be at a higher temperature than the normal cells around it. Thus, thermographic methods can be used for the diagnosis and pre-examination of cancer cells in or near the skin. In case of suspicious situations, images can be directed to upper examination methods such as mammagromes by processing images taken with thermal cameras during breast cancer preliminary examinations. In this study; The aim of the present study is to obtain a preliminary examination system that helps in the early diagnosis of breast cancer or signs of breast abnormality through thermal images. In this thesis, 60 images obtained from VisualLab Mastology Research Database were used. The algorithm of the thesis; pre-processing, segmentation, feature extraction, feature selection and classification. As a result of this study, it was shown that thermography is a promising technique as a breast cancer pre-examination system by showing the sample data set that detect breast cancer with high sensitivity and minimum complexity thanks to thermal imaging used in the pre-examination stage.