Title
Primena savremenih računarskih metoda za analizu međućelijske interakcije u cilju unapređenja dijagnostike i hirurškog lečenja planocelularnog karcinoma larinksa
Creator
Valjarević, Svetlana, 1981-
CONOR:
93307145
Copyright date
2023
Object Links
Select license
Autorstvo-Nekomercijalno-Bez prerade 3.0 Srbija (CC BY-NC-ND 3.0)
License description
Dozvoljavate samo preuzimanje i distribuciju dela, ako/dok se pravilno naznačava ime autora, bez ikakvih promena dela i bez prava komercijalnog korišćenja dela. Ova licenca je najstroža CC licenca. Osnovni opis Licence: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/rs/deed.sr_LATN. Sadržaj ugovora u celini: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/rs/legalcode.sr-Latn
Language
Serbian
Cobiss-ID
Theses Type
Doktorska disertacija
description
Datum odbrane: 01.07.2024.
Other responsibilities
Academic Expertise
Medicinske nauke
University
Univerzitet u Beogradu
Faculty
Medicinski fakultet
Alternative title
Application of modern computer methods for the analysis of intercellular interaction for improving the diagnosis and surgical treatment of laryngeal squamous cell carcinoma
Publisher
[S. Valjarević]
Format
88 str.
description
Medicinske nauke - Rekonstruktivna hirurgija / Medical Sciences - Reconstructive Surgery
Abstract (sr)
Histopatološka dijagnostika promena na sluznici larinksa može biti zahtevna kada je u pitanju
razlikovanje displastičnih lezija od početnog stadijuma karcinoma, procena prisustva malignih ćelija
u graničnim preparatima uzetim sa tkiva koje makroskopski izgleda zdravo, kao i analiza tkiva
prilikom sumnje na recidiv bolesti. Teksturalna analiza predstavlja savremenu računarsku metodu
koja može da evaluira početne promene u međućelijskoj interakciji, obliku ćelije i strukturi
hromatina, a koje nisu uočljive konvencionalnim mikroskopskim metodama. Cilj ovog istraživanja
bio je da se utvrdi senzitivnost računarskih algoritama teksturalne analize u detekciji strukturnih
promena karakterističnih za ćelije i tkivo planocelularnog karcinoma larinksa. Na preparatima
sluznice larinksa kod 100 pacijenata (50 sa malignitetom, 50 sa hroničnim laringitisom) napravljeno
je 2000 reprezentativnih digitalnih mikrografa tkiva korišćenjem optičkih instrumenata, a potom su
mikrografi analizirani primenom metoda baziranih na primeni teksturalne analize. Rezultati našeg
istraživanja ukazuju na to da postoji značajna razlika između tkivne citoarhitekture planocelularnog
karcinoma larinksa i hroničnog laringitisa u pogledu teksturalnih karakteristika kvantifikovanih
GLCM tehnikom, kao i u pogledu indikatora vejvlet matematičke analize. Morfološki slična jedra
epitelnih ćelija u tkivu planocelularnog karcinoma larinksa i tkivu kod hroničnog laringitisa pokazuju
značajne razlike u vrednostima teksturalnih i vejvlet indikatora. Moguće je razviti modele mašinskog
učenja zasnovane na logističkoj regresiji, slučajnim šumama i višeslojnom perceptronu za
razlikovanje malignog od benignog tkiva koristeći teksturalne i vejvlet indikatore kao ulazne podatke.
Teksturalna i vejvlet matematička analiza ćelija i tkiva, kao i modeli mašinskog učenja bazirani na
njima, imaju potencijal da u budućnosti, nakon dodatne evaluacije i razvoja, budu uključeni u
standardne protokole u otorinolaringologiji za dijagnozu i hirurško lečenje planocelularnog
karcinoma larinksa.
Abstract (en)
Histopathological diagnosis of changes in the laryngeal mucosa can be challenging when it comes to
distinguishing dysplastic lesions from the initial stage of carcinoma, assessing the presence of
malignant cells in borderline specimens taken from tissue that appears macroscopically healthy, and
analyzing tissue in cases of suspected disease recurrence. Textural analysis represents a contemporary
computer-based method that can evaluate initial changes in intercellular interaction, cell shape, and
chromatin structure that may not be apparent with conventional microscopic methods. The aim of
this research was to determine the sensitivity of computer algorithms in textural analysis for detecting
structural changes characteristic of cells and tissue in squamous cell carcinoma of the larynx. Using
optical instruments, 2000 representative digital micrographs of laryngeal mucosa specimens from 100
patients (50 with malignancy, 50 with chronic laryngitis) were obtained and then analyzed using
methods based on the application of textural analysis. The results of our research indicate a significant
difference in the tissue cytoarchitecture between squamous cell carcinoma of the larynx and chronic
laryngitis in terms of textural characteristics quantified by the GLCM technique, as well as in terms
of wavelet mathematical analysis indicators. Morphologically similar nuclei of epithelial cells in the
tissue of squamous cell carcinoma of the larynx and tissue in chronic laryngitis show significant
differences in the values of textural and wavelet indicators. It is possible to develop machine learning
models based on logistic regression, random forests, and multilayer perceptron to differentiate
between malignant and benign tissue using textural and wavelet indicators as input data. Textural and
wavelet mathematical analysis of cells and tissues, as well as machine learning models based on them,
have the potential, after additional evaluation and development, to be incorporated into standard
protocols in otolaryngology for the diagnosis and surgical treatment of squamous cell carcinoma of
the larynx in the future.
Authors Key words
planocelularni karcinom larinksa, teksturalna analiza, međućelijska interakcija,
računarske metode, modeli mašinskog učenja
Authors Key words
laryngeal squamous cell carcinoma, textural analysis, intercellular interaction,
computer methods, machine learning models
Classification
616.22-006.6-089:004(043.3)
Type
Tekst
Abstract (sr)
Histopatološka dijagnostika promena na sluznici larinksa može biti zahtevna kada je u pitanju
razlikovanje displastičnih lezija od početnog stadijuma karcinoma, procena prisustva malignih ćelija
u graničnim preparatima uzetim sa tkiva koje makroskopski izgleda zdravo, kao i analiza tkiva
prilikom sumnje na recidiv bolesti. Teksturalna analiza predstavlja savremenu računarsku metodu
koja može da evaluira početne promene u međućelijskoj interakciji, obliku ćelije i strukturi
hromatina, a koje nisu uočljive konvencionalnim mikroskopskim metodama. Cilj ovog istraživanja
bio je da se utvrdi senzitivnost računarskih algoritama teksturalne analize u detekciji strukturnih
promena karakterističnih za ćelije i tkivo planocelularnog karcinoma larinksa. Na preparatima
sluznice larinksa kod 100 pacijenata (50 sa malignitetom, 50 sa hroničnim laringitisom) napravljeno
je 2000 reprezentativnih digitalnih mikrografa tkiva korišćenjem optičkih instrumenata, a potom su
mikrografi analizirani primenom metoda baziranih na primeni teksturalne analize. Rezultati našeg
istraživanja ukazuju na to da postoji značajna razlika između tkivne citoarhitekture planocelularnog
karcinoma larinksa i hroničnog laringitisa u pogledu teksturalnih karakteristika kvantifikovanih
GLCM tehnikom, kao i u pogledu indikatora vejvlet matematičke analize. Morfološki slična jedra
epitelnih ćelija u tkivu planocelularnog karcinoma larinksa i tkivu kod hroničnog laringitisa pokazuju
značajne razlike u vrednostima teksturalnih i vejvlet indikatora. Moguće je razviti modele mašinskog
učenja zasnovane na logističkoj regresiji, slučajnim šumama i višeslojnom perceptronu za
razlikovanje malignog od benignog tkiva koristeći teksturalne i vejvlet indikatore kao ulazne podatke.
Teksturalna i vejvlet matematička analiza ćelija i tkiva, kao i modeli mašinskog učenja bazirani na
njima, imaju potencijal da u budućnosti, nakon dodatne evaluacije i razvoja, budu uključeni u
standardne protokole u otorinolaringologiji za dijagnozu i hirurško lečenje planocelularnog
karcinoma larinksa.
“Data exchange” service offers individual users metadata transfer in several different formats. Citation formats are offered for transfers in texts as for the transfer into internet pages. Citation formats include permanent links that guarantee access to cited sources. For use are commonly structured metadata schemes : Dublin Core xml and ETUB-MS xml, local adaptation of international ETD-MS scheme intended for use in academic documents.
