Modelıng dısease progressıon wıth dıffusıon-based generatıve models
Difüzyon tabanlı üretken modellerle hastalık ilerleyişinin modellenmesi
- Tez No: 967354
- Danışmanlar: PROF. DR. ALPTEKİN TEMİZEL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Bilgisayarla görme, Görüntü sınıflandırma, Computer vision, Image classification
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Enformatik Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Modelleme ve Simülasyon Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Hastalık ilerleyişinin modellenmesi, tıbbi görüntülemede boylamsal verilerin yetersizliği ve tıbbi veri kümelerindeki sınıf dengesizliği gibi önemli zorluklar barındırmaktadır. Bu tez, kesitsel verilerden gerçekçi hastalık ilerleyişi dizileri sentezlemek için yeni bir koşullu difüzyon çerçevesi sunmaktadır; odak noktası ülseratif kolit endoskopik görüntüleridir. Önerilen yaklaşım, hastalık şiddetinin ilerleyici doğasını yakalayan özel sıralı (ordinal) gömme (embedding) kullanarak, Mayo Endoskopik Skoru'nun ayrık seviyeleri arasında yumuşak geçişler üretebilmektedir. İki farklı yerleştirme stratejisi geliştirilmiştir: Şiddet sınıfları arasında doğrusal ara değerleme kullanan Temel Sıralı Yerleştirici (Basic Ordinal Embedder) ve patolojik özelliklerin kümülatif doğasını açıkça modelleyen Toplamsal Sıralı Yerleştirici (Additive Ordinal Embedder). Çerçeve, tıbbi görüntüleme uygulamaları için özelleştirilmiş Stable Diffusion v1.4 üzerine inşa edilmiştir ve Exponential Moving Average, Min-SNR-γ ağırlıklandırması ve sınıf dengeli örnekleme gibi gelişmiş eğitim tekniklerini içermektedir. Yöntem, LIMUC veri kümesi üzerinde kapsamlı nicel metriklerle değerlendirilmiştir. Bu çerçeve, sınıflandırma tabanlı veri kümelerini sürekli ilerleyiş modellerine dönüştürmeyi amaçlamakta; hastalık şiddetinin ince ayarlanmasını ve ara evrelerin gerçekçi sentezini mümkün kılmaktadır. Bu çalışma, tıbbi araştırmalarda boylamsal veri eksikliği sorununa önemli bir çözüm sunmakta ve klinik eğitim, tedavi planlaması ve ilerleyici hastalıkların anlaşılması açısından bir temel oluşturmaktadır.
Özet (Çeviri)
Disease progression modeling presents significant challenges in medical imaging due to the scarcity of longitudinal data and the inherent class imbalance in medical datasets. This thesis introduces a conditional diffusion framework for synthesizing realistic disease progression sequences from cross-sectional data, with a focus on ulcerative colitis endoscopic imaging. The proposed approach employs specialized ordinal class embeddings that capture the progressive nature of disease severity, enabling the generation of smooth transitions between discrete Mayo Endoscopic Score levels. Two embedding strategies are developed: a Basic Ordinal Embedder using linear interpolation between severity classes, and an Additive Ordinal Embedder that explicitly models the cumulative nature of pathological features. The framework is built upon Stable Diffusion v1.4 with custom modifications for medical imaging applications, incorporating advanced training techniques including Exponential Moving Average, Min-SNR-γ weighting, and class-balanced sampling. The methodology is evaluated using the LIMUC dataset through comprehensive quantitative metrics. The framework aims to transform classification-based datasets into continuous progression models, enabling fine-grained disease severity control and realistic intermediate stage synthesis. This work addresses the critical limitation of longitudinal data scarcity in medical research and provides a foundation for enhanced clinical training, treatment planning, and disease understanding across various progressive medical conditions.
Benzer Tezler
- Computational modeling of coagulation factor transport and fibrin formation
Koagülasyon faktörlerinin taşınımı ve fibrin oluşumunun hesaplamalı modellenmesi
PEYMAN NOROUZİ GİVİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2026
İstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ERSİN SAYAR
- Diesel motorları yakıt püskürtme sistemlerinin dinamik simülasyonu
Başlık çevirisi yok
İRFAN KARAGÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Makine MühendisliğiUludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZ BORAT
- İki katlı pamuk ipliklerinden dokunan kumaşlarda örgüye bağlı olarak maksimum atkı sıklığının değişimi üzerinde bir araştırma
Başlık çevirisi yok
MELTEM ASLI NARTER
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiEge ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜNGÖR BAŞER
- The Effect of government price support on wheat farming and wheat marketing in Turkey
Başlık çevirisi yok
GÜNEŞ GÜLSEN ÖZEL
Yüksek Lisans
İngilizce
1987
EkonomiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiYöneylem Araştırması Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİM DOĞRUSÖZ
- Input-output modeling for Ankara water supply system
Ankara su temini sistemi için girdi-çıktı modellemesi
MEHMET GÜRSOY
Yüksek Lisans
İngilizce
1987
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DOĞAN ALTINBİLEK