Mamografi Görüntülerinden Yapay Zeka Tabanlı Derin Öğrenme Modelleri Yardımıyla Içerisinde Mikrokalsifikasyonlar, Spiküle Kitleler, Sınırlı Kitleler Ve Doku Bozukluklarını Temsil Eden Antropomorfik Meme Fantomu Üretimi Ve Klinikte Mamografi Ve Tomosentez Görüntüleme Cihazlarının Görüntü Değerlendirilmesinde Kullanımının Incelenmesi


Yeğin G., Saygı B. (Araştırmacı)

  • Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
  • Proje Grubu: Tıp Sağlık
  • Projenin Yürütüldüğü Birim: Nükleer Bilimler Enstitüsü
  • Başlangıç Tarihi: Ağustos 2026
  • Bitiş Tarihi: Ağustos 2027

Özet

Bu proje önerisi, iki boyutlu mamografi görüntüleri kullanılarak, içerisinde farklı türde

anormallikler barındıran (mikrokalsifikasyonlar, spiküle ve sınırlı kitleler, asimetri ve doku

bozuklukları gibi) antropomorfik meme fantomlarının üç boyutlu olarak üretilmesini

amaçlamaktadır. Literatürde genellikle yalnızca dijital ortamdaki lezyon tespitine odaklanan

çalışmalar bulunmakta olup, bu proje hem dijital analiz hem de fiziksel fantom üretimini

birleştiren yenilikçi bir yaklaşım sunmaktadır. Üretilen bu antropomorfik meme fantomları,

görüntüleme sistemlerinin kalibrasyonu, kalite kontrolü, doz ölçümü ve klinik eğitim

uygulamalarında kullanılabilecektir.

Proje kapsamında öncelikle DDSM (Digital Database for Screening Mammography) gibi açık

erişimli veri setlerinden elde edilen iki boyutlu mamografi görüntüleri, görüntü işleme

teknikleriyle ön işleme tabi tutulacaktır. Evrişimsel sinir ağı (CNN) mimarileri ile lezyonların

sınıflandırılması ve segmentasyonu yapılacak, ardından bu işlenmiş görüntülerden yapay zekâ

destekli modelleme ile ortalama bir meme dokusu profili çıkarılacaktır. Oluşturulan model,

STL formatına çevrilerek üç boyutlu yazıcılarla üretime hazır hale getirilecektir.

Üç boyutlu üretim sürecinde kullanılacak yazıcı türü ve baskı parametreleri, hedeflenen dokusal

gerçekliğe göre seçilecektir. Gerekli radyolojik benzerliği sağlamak amacıyla PLA+, epoksi

reçine, balmumu, kalsiyum karbonat ve silikon esaslı malzemeler gibi doku eşdeğeri

malzemeler tercih edilecektir. Fantomun içerisine farklı boyut, yoğunluk ve morfolojiye sahip

anormallikler entegre edilecek; böylece klinik çeşitliliği yansıtan zengin bir yapı elde

edilecektir.

Elde edilen fantomlar radyolojik görüntüleme sistemlerinde taranarak, hem Hounsfield Unit

(HU) karşılaştırmaları yapılacak, elementel analiz, fiziksel yoğunluk kavramları ve doz

ölçümleri yapılarak doku benzerliği birçok yönden test edilecektir. Ayrıca görsel benzerlik

değerlendirmeleri uzman radyologlar eşliğinde gerçekleştirilecektir. Bu değerlendirmeler

sonucunda fantomun doku eşdeğerliği ve klinik kullanılabilirliği ortaya konacaktır.

Proje çıktısı olarak düşük maliyetli, gerçekçi ve yeniden üretilebilir özellikte bir eğitim ve test

materyali geliştirilmiş olacak; böylece hem radyolojik kalite kontrol hem de medikal eğitim

süreçlerinde önemli bir katkı sağlanacaktır. Aynı zamanda yapay zekâ temelli analiz yöntemleri

ile 2D'den 3D'ye geçiş yapılacak, gelecekteki kişiselleştirilmiş medikal fantom tasarımı

çalışmalarına öncülük edilecektir. Proje, medikal fizik, biyomedikal mühendisliği, görüntü

işleme ve yapay zekâ disiplinler arası bir yaklaşımla, çok yönlü bilimsel katkılar sunmayı

hedeflemektedir.