Beyaz kan hücrelerinin evrişimli sinir ağları ile sınıflandırılması ve bölütlenmesi

Son yıllarda beyaz kan hücrelerinin kan yayma görüntülerinden derin öğrenme yöntemleri kullanılarak tespiti, sınıflandırılması ve bölütlenmesi oldukça yaygınlaşmıştır. Beyaz kan hücrelerinin sınıflandırılması ve bölütlemesi lösemi, anemi ve çeşitli enfeksiyonlar gibi hastalıkların teşhisinde önemli rol oynamaktadır. Son yıllarda kan yayma görüntülerinin mikroskop altında incelenmesi gibi manuel yöntemlerin ve geleneksel algoritmaların yetersizliği sebebiyle işlem gücünün de artmasıyla bu tür problemlerin çözümünde derin öğrenme yaklaşımları sıklıkla kullanılmaya başlanmıştır. Sunulan tez çalışmasında beyaz kan hücrelerinin sınıflandırılması ve bölütlenmesi için iki ayrı yapay sinir ağı modeli oluşturulmuştur. Sınıflandırmada beyaz kan hücreleri bazofil, nötrofil, eozinofil, monosit ve lenfosit olmak üzere 5 sınıfa ayrılmıştır. Bölütlemede ise bazofil hariç 4 sınıfa (nötrofil, eozinofil, lenfosit ve monosit) ayrılmıştır. Bazofil hücre tipi, çekirdek ve sitoplazmasının neredeyse aynı büyüklükte olması nedeniyle bölütlemede kullanılmamıştır. Beyaz kan hücrelerinin bölütlemesi için semantik bölütleme yöntemi kullanılmıştır. Bölütleme için arka plan, çekirdek ve sitoplazma olmak üzere üç piksel sınıf etiketi belirlenmiştir. Yapılan çalışmaların performansını değerlendirmek için çeşitli performans değerlendirme metrikleri kullanılmıştır. Sınıflandırma için doğruluk, kesinlik, duyarlılık ve F1 Skoru değerleri; bölütleme için doğruluk, BF skoru ve IoU değerleri hesaplanmıştır. Sunulan tez çalışmasında, önerilen yöntemin literatürde yer alan diğer çalışmalarla karşılaştırıldığında sınıflandırmada daha iyi performansa sahip olduğu tespit edilmiştir. Ayrıca önerilen bir diğer yöntem olan bölütleme algoritmasıyla birlikte elde edilen başarılı sonuçlar ile klinik alanda hastalıkların teşhisinde kullanılabilecek bir tanı aracı da gelecek perspektifini oluşturmaktadır. Bu sunulan çalışmada, beyaz kan hücrelerinin hızlı ve doğru şekilde sınıflandırılması ile bölütlenmesi sağlandığı için hastalıkların erken teşhisinde önemli bir rol oynayabileceği çalışmanın önemini arz etmektedir. Ayrıca oluşturulan sistemin eğitilerek büyük mikroskop görüntülerinden beyaz kan hücrelerinin olduğu kısımlar tespit edilerek bu hücreleri tanıyabilen bir sistem oluşturmak amaçlanmıştır.