ملاحظة وتحليل دور الشبكة العصبية التلافيفية في التنبؤ بسرطان الرئة
محتوى المقالة الرئيسي
الملخص
يعد سرطان الرئة من أخطر الأمراض وأكثرها انتشارًا ، حيث يتسبب في العديد من الوفيات كل عام. على الرغم من أن صور التصوير المقطعي المحوسب تستخدم في الغالب في تشخيص السرطان ، إلا أن تقييم عمليات الفحص يعد مهمة معرضة للخطأ وتستغرق وقتًا طويلاً. يمكن للنموذج القائم على التعلم الآلي والذكاء الاصطناعي تحديد أنواع سرطان الرئة وتصنيفها بدقة تامة ، مما يساعد في الكشف المبكر عن سرطان الرئة الذي يمكن أن يزيد من معدل البقاء على قيد الحياة. في هذا البحث ، تُستخدم الشبكة العصبية التلافيفية لتصنيف السرطانة الغدية وسرطان الخلايا الحرشفية وصور المسح المقطعي المحوسب للحالة العادية من مجموعة بيانات صور مسح الصدر بالأشعة المقطعية باستخدام مجموعات مختلفة من الطبقة المخفية والمعلمات في نماذج CNN. تم تدريب النموذج المقترح على 1000 صورة مسح مقطعي للخلايا السرطانية وغير السرطانية للعثور على أفضل مزيج من المعلمات في CNN للتنبؤ بسرطان الرئة بدقة. سجل النظام المقترح أعلى دقة بلغت 92.79٪. بالإضافة إلى ذلك ، تتناول الورقة 192 ملاحظة تمت باستخدام نموذج CNN.
Received 04/05/2023
Revised 06/09/2023
Accepted 08/09/2023
تفاصيل المقالة
هذا العمل مرخص بموجب Creative Commons Attribution 4.0 International License.
كيفية الاقتباس
المراجع
Alberg AJ, Brock MV, Ford JG, Samet JM, Spivack SD. Epidemiology of Lung Cancer. Chest.NIH. 2013; 143(5): e1Se29S. https://doi.org/10.1378/chest.12-2345
The American Cancer Society medical and editorial content team. Lung Cancer Causes | Lung Cancer in Non-Smokers. 2019.https://www.cancer.org/cancer/types/lung-cancer/causes-risks-prevention/what-causes.html
American Cancer Society. How to Detect Non-small Cell Lung Cancer | Lung Cancer Tests. 2021. https://www.cancer.org/cancer/lung-cancer/detection-diagnosis-staging/how-diagnosed.html
Cruz JA, Wishart DS. Applications of Machine Learning in Cancer Prediction and Prognosis. Cancer Inform. 2006; 2: 117693510600200. http://dx.doi.org/10.1177/117693510600200030
Shaikh FJ, Rao DS. Prediction of Cancer Disease using Machine learning Approach. Mater Today: Proc. 2021; 50(1). http://dx.doi.org/10.1016/j.matpr.2021.03.625
Tran KA, Kondrashova O, Bradley A, Williams ED, Pearson JV, Waddell N. Deep learning in cancer diagnosis, prognosis and treatment selection. Genome Med. 2021; 13(1). http://dx.doi.org/10.1186/s13073-021-00968-x
Chaturvedi P, Jhamb A, Vanani M, Nemade V. Prediction and Classification of Lung Cancer Using Machine Learning Techniques. IOP Conf Ser Mater Sci Eng. 2021; 1099(1): 012059. http://dx.doi.org/10.1088/1757-899x/1099/1/012059
Dabeer S, Khan MM, Islam S. Cancer diagnosis in histopathological image: CNN based approach. Inform Med. Unlocked. 2019: 100231. https://doi.org/10.1016/j.imu.2019.100231
Zuluaga-Gomez J, Al Masry Z, Benaggoune K, Meraghni S, Zerhouni N. A CNN-based methodology for breast cancer diagnosis using thermal images. Comput Methods Biomech Biomed Eng Imaging Vis. 2020; 9(2): 131–45. http://dx.doi.org/10.1080/21681163.2020.1824685
Fu’adah YN, Pratiwi NC, Pramudito MA, Ibrahim N. Convolutional Neural Network (CNN) for Automatic Skin Cancer Classification System. IOP Conf Ser Mater Sci Eng. 2020;982(012005):012005. https://doi.org/10.1088/1757-899X/982/1/012005
Tasnim Z, Chakraborty S, Shamrat FMJM, Chowdhury AN, Nuha HA, Karim A, et al. Deep Learning Predictive Model for Colon Cancer Patient using CNN-based Classification. Int J Adv Comput Sci Appl. 2021; 12(8). http://dx.doi.org/10.14569/ijacsa.2021.0120880
Kavitha R, Jothi DK, Saravanan K, Swain MP, Gonzáles JLA, Bhardwaj RJ, et al. Ant Colony Optimization-Enabled CNN Deep Learning Technique for Accurate Detection of Cervical Cancer. Kaur G, editor. Biomed Res Int. 2023:1–9. https://doi.org/10.1155/2023/1742891
Zaki SM, Jaber MM, Kashmoola MA. Diagnosing COVID-19 Infection in Chest X-Ray Images Using Neural Network. Baghdad Sci.J .2022 19(6): 1356. https://doi.org/10.21123/bsj.2022.5965
Kareem AK, AL-Ani MM, Nafea AA. Detection of Autism Spectrum Disorder Using A 1-Dimensional Convolutional Neural Network. Baghdad Sci.J . 2023; 20(3(Suppl.):1182. https://doi.org/10.21123/bsj.2023.8564
Kalaivani N, Manimaran N, Sophia DrS, D Devi D. Deep Learning Based Lung Cancer Detection and Classification. IOP Conf Ser Mater Sci Eng. 2020; 994(012026): 012026. https://doi.org/10.1088/1757-899X/994/1/012026
Chauhan R, Ghanshala KK, Joshi RC. Convolutional Neural Network (CNN) for Image Detection and Recognition. IEEE. 2018: 278–82. https://doi.org/10.1109/ICSCCC.2018.8703316
Yashaswini S, Prasad KV. Lung cancer nodules classification and detection using SVM and CNN classifiers. Int Res J Educ Technol. 2019; 6(7): 23–7. https://www.irjet.net/archives/V6/i7/IRJET-V6I705.pdf
Hatuwal BK, Thapa HC. Lung Cancer Detection Using Convolutional Neural Network on Histopathological Images. Int J Comput Sci Technol. 2020: 68(10): 21–4. https://doi.org/10.14445/22312803/ijctt-v68i10p104
Yamashita R, Nishio M, Do RKG, Togashi K. Convolutional neural networks: an overview and application in radiology. Insights Imaging. 2018; 9(4): 611–29. https://doi.org/10.1007/s13244-018-0639-9
Al-Yasriy HF, AL-Husieny MS, Mohsen FY, Khalil EA, Hassan ZS. Diagnosis of Lung Cancer Based on CT Scans Using CNN. IOP Conf Ser: Mater Sci Eng. 2020; 928(022035): 022035. https://doi.org/10.1088/1757-899x/928/2/022035
Keiron O'Shea, Nash RR. An Introduction to Convolutional Neural Networks. ArXivorg. 2015; https://doi.org/10.48550/arxiv.1511.08458
Ahmed T, Parvin MstS, Haque MdR, Uddin MS. Lung Cancer Detection Using CT Image Based on 3D Convolutional Neural Network. J comput commun. 2020; 08(03): 35–42. https://doi.org/10.4236/jcc.2020.83004
Pandian R, Vedanarayanan V, Ravi Kumar DNS, Rajakumar R. Detection and classification of lung cancer using CNN and Google net. Meas Sens. 2022; 24(100588): 100588. https://doi.org/10.1016/j.measen.2022.100588
Ponnada VT, Srinivasu SVN. Efficient CNN for Lung Cancer Detection. Int J Recent Technol Eng. 2019; 8(2): 3499–505. https://doi.org/10.35940/ijrte.b2921.078219
.Hany M. Chest CT-Scan images Dataset. 2020. https://www.kaggle.com/datasets/mohamedhanyyy/chest-ctscan-images
Dickson B. What are convolutional neural networks (CNN)? .TechTalks. 2020. https://bdtechtalks.com/2020/01/06/convolutional-neural-networks-cnn-convnets/