Klasifikace nádorových buněk pomocí hlubokého učení

Klasifikácia mikroskopických obrazov buniek rakoviny nachádza široké uplatnenie v súčasnej biológii a medicíne. Cieľom tejto práce je klasifikácia dvoch línii agresívnych nádorových buniek prostaty s indukovanou rezistenciou voči zinku s využitím metód hlbokého učenia, ako aj interpretácia klasifikačných procesov. Dataset pozostáva z viac ako 750 snímkov, ktorých akvizícia prebiehala s využitím metódy optickej difrakčnej tomografie. Táto mikroskopická metóda umožnila neinvazívne snímanie buniek v natívnom stave. V práci bola implementovaná konvolučná neurónová sieť ResNet-50, spolu s metódami vizualizácie klasifikačných procesov pomocou lokalizačných máp (Grad-CAM a metóda postupnej oklúzie obrazu). Dve bunkové línie použité v štúdii sieť klasifikuje s presnosťou 98,08%, agresívny fenotyp rezistentný voči zinku s presnosťou 96,08%. Lokalizačné mapy a manuálne segmentačné masky ohraničujúce regióny bunky (hranica bunky, jadrá, jadierka) umožnili analýzu subcelulárnych regiónov, ktorej výsledkom je zistenie, že rozhodujúcim regiónom bunky pre správnu klasifikáciu je oblasť cytoplazmy. Dôvodom je pravdepodobne variabilný počet vezikúl v cytoplazme, ich veľkosť, celková veľkosť buniek a morfologická štruktúra ich cytoplazmatickej membrány v závislosti na príslušnosti k danému fenotypu.

Grantor dc:publisher

Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií

Author dc:creator

• Majerčík, Jakub

Advisor dc:contributor.advisor

• Vičar, Tomáš

• konvolučné neurónové siete
• hlboké učenie
• klasifikácia obrazov
• lokalizačné mapy
• nádo-rové bunky
• convolutional neural networks
• deep learning
• image classification
• localization maps
• cancer cells

Statement dc:rights

• Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení

Language dc:language.iso

sk

Dc Identifier Other

134382

OAI identifier oai:identifier

oai:dspace.vut.cz:11012/198114