Femur kemik kırıklarının bilgisayar destekli sınıflandırılması

Kemik kırıklarının türünün belirlenmesi veya sınıflandırılması tedaviye karar verme sürecinin en önemli aşamasıdır. Günlük hayatta birçok farklı kırık vakası görülebilmekte ve her bir kırık çeşidi kendine has ayrı bir tedavi gerektirebilmektedir. En çok bilinen kırk sınıflandırma metotların başında gelen AO Müller yöntemine göre insan vücudunda sadece uzun kemik kırığının 117 farklı türü görülebilmektedir. Tüm bu kırık çeşitlerini ve tedavi yöntemlerini bir doktorun ezbere bilebilmesi oldukça zor ve külfetli bir prosedürdür. Bu nedenle, hekimlere gerek teşhis gerekse tedavi konusunda yardımcı olabilecek destek sistemlere ihtiyaç duyulmaktadır. Bu çalışmada, belirtilen ihtiyaç doğrultusunda, FEmur kemiği Dİyafiz bölgesi Kırıklarını Sınıflandırıcı sistem (FEDİKS) tasarlanmıştır. FEDİKS, farklı işlem basamaklarından oluşan ve tam-otomatik bir bilgisayar destekli teşhis sistemidir. Önerilen sistemde, röntgen görüntülerindeki arka plan bilgilerini gidermek ve görüntüleri ikili formata çevirmek için ilk olarak Niblack yerel eşikleme metodu kullanılmıştır. Gerçekleştirilen çeşitli deney sonuçlarına göre, Niblack diğer bilinen bölütleme yöntemlerine göre daha fazla gürültü oluştursa da kırık bölgesinde daha az bilgi kaybına yol açmaktadır. Bu sebeple, FEDİKS yönteminde Niblack metodu tercih edilmiştir. Bundan sonraki işlem basamağında bölütleme işleminde oluşan gürültüleri yok etmek için yeni bir Destek Vektör Makinası-tabanlı hassas gürültü giderme (DETHAG) tekniği önerilmiştir. DETHAG ile kemik parçaları ile gürültüler birbirlerinden hassas bir şekilde ayrıştırılmıştır. Bir diğer işlem basamağında ise kırıkları sınıflandırabilmek için kırık parça sayısı (KPS), kırık ucu eğimi (KUE), kemik bütünlüğü göstergesi (KBG) ve kırık bölge haritası (KBH) adında birçok yeni özellik çıkarım yöntemi geliştirilmiştir. Son işlem basamağında da kırık türlerini sınıflandırabilmek için Çoklu Sınıflı Destek Vektör Makinası kullanılmıştır. Önerilen FEDİKS yönteminin başarım değerlendirmesini gerçekleştirmek üzere farklı sınıflardaki kırıkları içeren 196 adet röntgen görüntüsü kullanılmıştır. 10-katlı çapraz doğrulama yöntemine göre FEDİKS, AO-32 türündeki kırık vakalarını %89,87 oranında bir başarı ile sınıflandırabilmiştir. Bunun yanında, FEDİKS'in klinik ortamdaki kullanılabilirliği test etmek için sınıflandırma başarımı iki hekim ile kıyaslanmış ve başarısının hekimlerden düşük olmadığı gözlemlenmiştir. Bu sebeple, FEDİKS'in, Femur kırıklarının tespiti ve sınıflandırılmasında hekimlerin karar sürecine yardımcı olabilecek destekleyici bir araç olarak kullanılabileceği görülmüştür.