Klasifikace nádorových buněk pomocí hlubokého učení

but.committeeprof. Ing. Martin Černý, Ph.D. (předseda) doc. Ing. Radim Kolář, Ph.D. (místopředseda) Ing. Radovan Smíšek, Ph.D. (člen) Ing. Helena Vítková, Ph.D. (člen) MUDr. Zuzana Nováková, Ph.D. (člen)cs
but.defenceStudent prezentoval výsledky své práce a komise byla seznámena s posudky. Doc. Ing. Kolář, Ph.D. položil otázku: Mělo by smysl pracovat ve 3D? Přineslo by to něco nového? Co pro Vás bylo nejtěžší při začátcích práce s neuronovými sítěmi. Student obhájil bakalářskou práci a odpověděl na otázky členů komise a oponenta.cs
but.jazykslovenština (Slovak)
but.programBiomedicínská technika a bioinformatikacs
but.resultpráce byla úspěšně obhájenacs
dc.contributor.advisorVičar, Tomášsk
dc.contributor.authorMajerčík, Jakubsk
dc.contributor.refereeKolář, Radimsk
dc.date.created2021cs
dc.description.abstractKlasifikácia 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.sk
dc.description.abstractClassification of microscopic cancer cell images finds its use in a wide variety of biological and medical applications. This work aims to classify two lines of aggressive tumor prostate cells with induced zinc resistance using deep learning methods, and provide an interpretation of occurring classification processes. Dataset consists of more than 750 images, whose acquisition was performed using optical diffraction tomography. This microscopy method allowed for non-invasive cell imaging in their native state. This work shows an implementation of a convolutional neural network, along with methods for visualization of classification processes used to generate localization maps (Grad-CAM and an occlusion-based method). The neural network classifies two prostate cell lines used in study with an accuracy of 98,08% and the aggressive zinc-resistance phenotype with an accuracy of 96,08%. Localization maps and manual segmentation masks of cell borders, nuclei and nucleoli allowed for analysis of sub-celullar regions, which indicates that the decisive region for correct classification is the region of cytoplasm. This is most likely the result of variable vesicle count in cytoplasm, their size, as well as the overall cell size and the morfological structure of their cytoplasmic membrane depending on a given phenotype.en
dc.description.markAcs
dc.identifier.citationMAJERČÍK, J. Klasifikace nádorových buněk pomocí hlubokého učení [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2021.cs
dc.identifier.other134382cs
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11012/198114
dc.language.isoskcs
dc.publisherVysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologiícs
dc.rightsStandardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezenícs
dc.subjectkonvolučné neurónové sietesk
dc.subjecthlboké učeniesk
dc.subjectklasifikácia obrazovsk
dc.subjectlokalizačné mapysk
dc.subjectnádo-rové bunkysk
dc.subjectconvolutional neural networksen
dc.subjectdeep learningen
dc.subjectimage classificationen
dc.subjectlocalization mapsen
dc.subjectcancer cellsen
dc.titleKlasifikace nádorových buněk pomocí hlubokého učenísk
dc.title.alternativeTumor cell classification using deep-learningen
dc.typeTextcs
dc.type.driverbachelorThesisen
dc.type.evskpbakalářská prácecs
dcterms.dateAccepted2021-06-16cs
dcterms.modified2021-06-18-09:00:34cs
eprints.affiliatedInstitution.facultyFakulta elektrotechniky a komunikačních technologiícs
sync.item.dbid134382en
sync.item.dbtypeZPen
sync.item.insts2025.03.17 16:20:29en
sync.item.modts2025.01.15 16:29:33en
thesis.disciplinebez specializacecs
thesis.grantorVysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. Ústav biomedicínského inženýrstvícs
thesis.levelBakalářskýcs
thesis.nameBc.cs
Files
Original bundle
Now showing 1 - 3 of 3
Loading...
Thumbnail Image
Name:
final-thesis.pdf
Size:
13.29 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
final-thesis.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
appendix-1.zip
Size:
18.96 KB
Format:
zip
Description:
appendix-1.zip
Loading...
Thumbnail Image
Name:
review_134382.html
Size:
4.87 KB
Format:
Hypertext Markup Language
Description:
file review_134382.html
Collections