تفکیک تصویری ضایعات رنگدانه ای خوش خیم، دیسپلاستیک و بدخیم پوست با ترکیب طبقه بندها

ملانوما بدخیم ترین سرطان پوست است. این سرطان کشنده به سرعت پیشرفت می کند و با پیشرفت ضایعه، احتمال زنده ماندن فرد کاهش می یابد. بنابراین تشخیص سریع این سرطان آمار مرگ و میر ناشی از آن را به طور قابل ملاحظه ای کاهش می دهد. ضایعات رنگدانه ای پوست به سه دسته ضایعات خوش خیم، دیسپلاستیک و ملانوما (بدخیم) تقسیم می شوند. ضایعه دیسپلاستیک، مرحله قبل از ابتلا به سرطان ملانوما است و افرادی که دارای ضایعه دیسپلاستیک هستند، بیش از دیگران در معرض خطر می باشند. ضایعات دیسپلاستیک در بعضی موارد شبیه ضایعات خوش خیم و در برخی موارد شبیه ضایعات ملانوما بوده که این امر نه تنها تشخیص آن ها را برای متخصصین پوست دشوار می کند بلکه حتی به کمک روش های کامپیوتری نیز دقت تشخیص این گروه از ضایعات کم است. حال آن که تشخیص به موقع این ضایعات منجر به تشخیص تعداد زیادی از ضایعات ملانومای قابل درمان می شود. بنابراین در این تحقیق با استفاده از ترکیب خروجی طبقه بندها، روشی برای افزایش دقت تشخیص ضایعات دیسپلاستیک و ملانوما ارائه شده است. در ابتدا به منظور حذف آرتیفکت ها و بهبود تباین تصویر، پیش پردازش هایی روی تصاویر درماتوسکوپی اعمال شد و به کمک آستانه گذاری مناسب، مرز ضایعه با پوست سالم اطراف آن تعیین گردید. در مرحله بعد، 42 ویژگی شامل 14 ویژگی شکل، 20 ویژگی رنگ و 8 ویژگی بافت از ضایعه استخراج شدند. بعد از نرمال سازی ویژگی ها و کاهش تعداد آن ها از 42 ویژگی به 12 ویژگی توسط تبدیل آنالیز اجزای اصلی، pca، طبقه بندهای شبکه عصبی، k همسایه نزدیک تر، k-nn، ماشین بردار پشتیبان، svm، بیز ساده و آنالیز تفکیک پذیری خطی، lda، پیاده سازی شده و حالات متفاوت ترکیب خروجی این طبقه بندها با ویژگی های یکسان و ویژگی های متفاوت برای هر یک از طبقه بندها بررسی شد. نتایج بررسی ها نشان داد که با اعمال 20 ویژگی رنگ به طبقه بند k-nn و 12 ویژگی کاهش یافته توسط تبدیل pca از بین 42 ویژگی شکل، رنگ و بافت به طبقه بندهای svm و lda و ترکیب خروجی این طبقه بندها با روش ترکیب کلیشه تصمیم، دقت تشخیص ضایعات دیسپلاستیک و ملانوما نسبت به حالت استفاده از یک طبقه بند، به ترتیب 20% و 14/71% افزایش یافته ولی دقت تشخیص ضایعات خوش خیم 6/59% کاهش یافته است و در عین حال دقت طبقه بندی کل به میزان 2/37% بهبود داشته است. روش پیشنهادی روی 436 تصویر درماتوسکوپی شامل 280 ضایعه خوش خیم، 112 ضایعه دیسپلاستیک و 44 ضایعه ملانوما اعمال شده است. با استفاده از روش پیشنهادی در این تحقیق، دقت تشخیص ضایعات خوش خیم 85%، دقت تشخیص ضایعات دیسپلاستیک 67/73%، دقت تشخیص ضایعات ملانوما 83/53% و دقت طبقه بندی کل 80/46% بدست آمد.