Termal Görüntü İşleme İle Diz Osteoartritinin Tespit Edilmesi

Abstract

Infrared termografi (IRT), normal ve anormal duyu ve sinir sistemleri, iltihaplanma ya da travma hakkında yerel ve küresel olarak bilgi sağlayan bir tanı aracıdır. Diz osteoartriti (OA), dejeneratif eklem hastalığı olarak da bilinmesine ek olarak tipik bir aşınma, yıpranma ve ilerleyici eklem kıkırdağı kaybının sonucu olmaktadır. Bu çalışmada, OA hastalığının sıcaklık özelliğinden faydalanarak termal kamera ile elde edilen görüntüleri görüntü işleme modelleri (Evrişimsel sinir ağları, Destek Vektör Makineleri ve VGG-16 mimarisi)’inden yararlanarak hastalığın erken teşhisinin yapılması planlanmaktadır. Termografi ile elde edilen görüntülere, söz konusu yöntemler uygulanarak hastalığı en yüksek doğrulukta tahmin edebilen yöntemi bulmak amaçlanmaktadır. Ayrıca en yüksek doğruluk oranını veren yöntem ile arayüz grafiği tasarlayarak hastalığı erken teşhis sürecinde doktora yardımcı olabilmeyi amaçlamaktadır. Toplam 998 görüntü termal kamera ile farklı kişilerden elde edilmiştir. Bu görüntülerin 284’ü hasta, 714’ü ise kontrol grubuna ait görüntülerdir. Termal kamera ile alınan görüntülerdeki renk farklılığı, Osteoartrit hastalığının bulunup bulunmadığını tek başına tespit edemezken yukarıda anılan yöntemler yardımıyla bu hastalığı tespit etme imkânı sağlamaktadır. Uygulanmış olan yöntemler arasında en iyi sınıflandırma sonucu %90 doğruluk oranı ile evrişimsel sinir ağları yöntemi ile elde edilmiştir. Elde edilen sonuçlar derin öğrenme yöntemlerinin termal görüntülerin sınıflandırılmasında oldukça başarılı olduğunu göstermektedir. Alınan görüntüler SPSS version 25 istatistik paket programında işlenmiş olup tüm istatistiksel analizlerde p < 0.05 düzeyinde anlamlı olarak değerlendirilmiştir.

The authors' abstract, as published at the source. European Journal of Science and Technology, 2021 · DOI ↗