Makine öğrenmesi ve yapay zeka tabanlı manyetik rezonans görüntüleme analizi ile serviks kanserinde inoperabilitenin öngörülmesi
Prediction of inoperability in cervical cancer using machine learning and artificial intelligence-based analysis of magnetic resonance imaging
- Tez No: 1019682
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MERVE ALDIKAÇTIOĞLU TALMAÇ
- Tez Türü: Tıpta Uzmanlık
- Konular: Kadın Hastalıkları ve Doğum, Obstetrics and Gynecology
- Anahtar Kelimeler: İnoperabilite, Manyetik Rezonans Görüntüleme, Makine Öğrenmesi, Radiomics, Random Forest, Serviks Kanseri, Yapay Zeka, Artificial Intelligence, Cervical Cancer, Inoperability, Machine Learning, Magnetic Resonance Imaging, Radiomics, Random Forest
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Sağlık Bilimleri Üniversitesi
- Enstitü: İstanbul Kanuni Sultan Süleyman Eğitim ve Araştırma Hastanesi
- Ana Bilim Dalı: Kadın Hastalıkları ve Doğum Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Amaç: Bu çalışmanın amacı, serviks kanseri tanısı alan hastalarda preoperatif manyetik rezonans görüntüleme (MRG) verilerinden elde edilen radiomics özellikleri kullanılarak inoperabilite durumunun makine öğrenmesi yöntemleri ile öngörülebilirliğini değerlendirmek ve görüntü tabanlı kantitatif analizlerin klinik karar verme sürecine olası katkısını araştırmaktır. Gereç ve Yöntem: Bu retrospektif, tek merkezli çalışmaya Ocak 2010–Ocak 2025 tarihleri arasında serviks kanseri tanısı almış ve preoperatif pelvik MRG görüntüleri bulunan toplam 118 hasta dahil edildi. Hastalar operabl (OP) ve inoperabl (INOP) olarak sınıflandırıldı. T2 ağırlıklı aksiyel MRG görüntüleri üzerinden tümör segmentasyonu gerçekleştirildi ve radiomics özellikleri elde edildi. Elde edilen veriler üzerinde makine öğrenmesi analizleri uygulandı. Keşifsel aşamada farklı algoritmalar değerlendirilirken, final analiz için Random Forest ve genelleştirilmiş doğrusal model (GLM) performansları karşılaştırıldı. Model başarısı ROC eğrisi, eğri altında kalan alan (AUC), doğruluk, duyarlılık ve özgüllük ölçütleri ile değerlendirildi. Bulgular: Çalışmaya dahil edilen 118 hastanın 52'si (%44,1) operabl, 66'sı (%55,9) inoperabl grupta yer aldı. İnoperabl grupta tümör boyutları, tümör hacmi ve lokal yayılım bulguları daha yüksek oranlarda izlendi. Keşifsel analizlerde radiomics tabanlı modellerin yüksek ayırt edici performans gösterdiği görüldü. Final model değerlendirmesinde radiomics-only Random Forest modeli en başarılı performansı gösterdi ve yaklaşık 0,79 AUC değerine ulaştı. Elde edilen sonuçlar, yalnızca görüntüden çıkarılan kantitatif özelliklerin dahi inoperabilite ile ilişkili bilgi taşıyabileceğini gösterdi. Sonuç: Serviks kanserinde preoperatif T2 ağırlıklı MRG görüntülerinden elde edilen radiomics özelliklerinin, makine öğrenmesi yöntemleri ile analiz edilmesi inoperabilite öngörüsünde anlamlı performans sağlayabilmektedir. Bu yaklaşımın, özellikle tedavi planlaması ve klinik karar süreçlerinde yardımcı bir araç olarak kullanılma potansiyeli bulunmaktadır. Daha geniş hasta serileri ve çok merkezli doğrulama çalışmaları ile sonuçların desteklenmesi gerekmektedir.
Özet (Çeviri)
Aim: The aim of this study was to evaluate the ability of machine learning methods to predict inoperability in patients with cervical cancer using radiomics features extracted from preoperative magnetic resonance imaging (MRI), and to investigate the potential contribution of image-based quantitative analysis to clinical decision-making. Materials and Methods: This retrospective single-center study included a total of 118 patients diagnosed with cervical cancer who underwent preoperative pelvic MRI between January 2010 and January 2025. Patients were classified into operable (OP) and inoperable (INOP) groups. Tumor segmentation was performed on axial T2-weighted MRI images, followed by extraction of radiomics features. Machine learning analyses were applied to the extracted data. During the exploratory phase, multiple algorithms were evaluated, whereas Random Forest and Generalized Linear Model (GLM) approaches were compared in the final analysis. Model performance was assessed using receiver operating characteristic (ROC) analysis, area under the curve (AUC), accuracy, sensitivity, and specificity. Results: Among the 118 included patients, 52 (44.1%) were classified as operable and 66 (55.9%) as inoperable. The inoperable group demonstrated higher tumor burden and more extensive local disease characteristics. Exploratory analyses indicated that radiomics-based models achieved promising discriminatory performance. In the final evaluation, the radiomics-only Random Forest model demonstrated the highest predictive performance, reaching an AUC of approximately 0.79. These findings suggest that quantitative imaging features alone may contain clinically relevant information associated with inoperability. Conclusion: Radiomics features extracted from preoperative T2-weighted MRI images and analyzed using machine learning approaches may provide meaningful performance in predicting inoperability in cervical cancer. This approach has the potential to serve as a supportive tool in treatment planning and clinical decision-making. Further validation through larger and multicenter studies is warranted.
Benzer Tezler
- Makine öğrenmesi ve yapay zeka tabanlı manyetik rezonans görüntüleme analizi ile adneksiyel kitlelerin malignite potansiyellerinin öngörülmesi
Predicting the malignancy potential of adnexal masses using machine learning and ai-based magnetic resonance imaging analysis
ZEYNEP ACAR
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2025
Kadın Hastalıkları ve DoğumSağlık Bilimleri ÜniversitesiKadın Hastalıkları ve Doğum Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MERVE ALDIKAÇTIOĞLU TALMAÇ
DR. HALE ÇETİN ARSLAN
- Acil serviste periferik ve santral vertigo tanısında yapay zeka destekli bir sistemin tasarlanması ve klinik önemi
Design and clinical significance of an artificial intelligence-assisted system for diagnosing peripheral and central vertigo in the emergency department
ÖMER TURALİOĞLU
- Machine-learning approaches for neurological disorder diagnosis from genomic and neuroimaging data
Genomik ve nörogörüntüleme verilerinden nörolojik bozukluk teşhisi için makine öğrenmesi yaklaşımları
İSMAİL BİLGEN
Doktora
İngilizce
2024
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BEHÇET UĞUR TÖREYİN
- Developing a smart method for real -time brain tumor localization and segmentation on ct ımages using hybrid techniques and yolo
Hibrit teknikler ve yolo kullanilarak bt görüntülerinde gerçek zamanli beyin tümörü lokalizasyonu ve segmentasyonu için akilli bir yöntem geliştirilmesi
NUSAIBAH KHALID ABDULMAJEED AL-SALIHI
Doktora
İngilizce
2025
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiÇukurova ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ULUS ÇEVİK
PROF. DR. TURGAY İBRİKÇİ
- Yapay zeka ile entegre radyomik yaklaşım kullanılarak glial tümörlerde tanısal ve prognostik analizlerin yapılması
Diagnostic and prpgnostic analysis of glial tumors using an artificial intelligence-integrated radiomic approach
YUNUS EMRE SAĞLAM
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2026
NöroşirürjiBezm-İ Alem Vakıf ÜniversitesiBeyin ve Sinir Cerrahisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA AZİZ HATİBOĞLU