Computer based grading of bladder carcinoma

Abstract

Tıptaki gelişmelere rağmen, kanser hastalığı ölümle sonuçlanan hastalıkların en önemlilerinden bir tanesidir. Yüzden fazla türü olan kanser hastalığı, DNA da meydana gelen hasarlardan dolayı, hücrelerin kontrolsüz olarak bölünüp çoğalmasına ve hücre şekillerinde anormalliklere sebep olmaktadır. Kanser hastalığının erken tanısı ve teşhisi büyük önem taşımaktadır ve bu hastalıktan kaynaklanan ölümlerin azalmasına yardımcı olacaktır. Kanser hastalığının tanı ve teşhisinde birçok yöntem kullanılsa da en etkili yöntem hastadan alınan doku örneğinin çeşitli işlemlerden geçtikten sonra patolog tarafından mikroskop altında incelenmesiyle olmaktadır. Bu aşamada patologlar hücrelerin yapısal özelliklerini inceleyerek teşhis koymaktadır. Son zamanlarda, görüntü işleme teknikleri tıbbın diğer alanlarında olduğu gibi patolojik görüntülerde de uygulanması yaygınlaşmaktadır. Bu teknikler kullanılarak patolojik görüntülerdeki hücre konumları belirlenebilmekte ve hücre konumlarından hücrelere ait özellikler çıkartılabilmektedir. Bu tez çalışmasında, mesaneye ait patolojik görüntülerin görselleştirilmesi ve seçilen bölgedeki çekirdeğinin yapısal özelliklerinden yararlanılarak, vakanın yüksek dereceli veya düşük dereceli kanser olduğuna karar veren bir algoritma geliştirilmiştir. Bilgisayar Destekli Tanı (BDT), hastalığın teşhisini koymada ve uygulanacak tedavi metoduna karar vermede doktorlara yardımcı olması için geliştirilen sistemlerdir. Bu amaca yönelik olarak MATLAB kullanılarak bir Grafik Kullanıcı Ara yüzü (GKA) tasarlanmıştır. Seçilen hücre çekirdeklerine ait sınırların belirlenmesi ve elde edilen sınır bilgilerinden hücre çekirdeklerine ait özellikler çıkartılmaktadır. Bu özellikler yardımıyla yüklenilen mesane örneğinin yüksek dereceli veya düşük dereceli olduğuna karar verilebilmektedir. Sonuç olarak bu program vasıtasıyla mesane kanserinin kolay ve doğru bir şekilde tespiti sağlanabilmektedir. Buna ek olarak, Mesane kanseri türlerinin tespitine yönelik bir çalışma da yapılabilir.

Cancer is one of the most important diseases that ends up with loosing lives, despite many new improvements in medicine. Cancer, which has more than a hundred species, causes uncontrolled division and multiplication of cells and abnormalities in cell shape due to the damage in DNA. The early diagnosis and prognosis of cancer has great importance and will help to reduce loss of lives from this disease. Although many methods are used in the diagnosis and prognosis of cancer, the most effective method is to examine the obtained tissue sample under the microscope by the pathologist after various procedures have been applied. At this stage, pathologists diagnose the cancer by examining the structural properties of the cells.Recently, image processing techniques have been applied to obtained pathological images as well as in other fields of medicine. By using these techniques, the cell locations in pathological images can be determined and the cell characteristics can be extracted from the determined cell locations. In this thesis, visualization of the pathological bladder data is performed and the area can be cropped from these images. An algorithm is designed to determine whether the case is at high grade bladder cancer or low grade bladder cancer using the structural features of the cell nucleus in the region specified by these images. Computer Assisted Diagnosis (CAD) is a system, which is developed to help doctors to diagnose the disease and to decide on the treatment method to be applied. For this purpose, a graphical user interface (GUI) was designed by using the MATLAB software. With the help of the extracted features, it can be decided that loaded sample of the bladder is at high grade or low grade. As a result, developed software allows easy and accurate detection of bladder cancer. As a future work, another study may be performed to identify types of the bladder cancer.