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Auteur NECHADI, Sara |
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Titre : Extraction de connaissance à partir des données biomédicales guidée par une ontologie: Application au dépistage du cancer des seins Type de document : texte imprimé Auteurs : NECHADI, Sara ; Alti,Adel, Directeur de thèse Editeur : Setif:UFA Année de publication : 2012 Importance : 1 vol (86f.) Format : 29 cm Langues : Français (fre) Catégories : Thèses & Mémoires:Informatique Mots-clés : CAD ontologie extraction de paramètres classification réseau de neurones MLP mammographie microcalcifications Index. décimale : 004 Informatique Résumé :
Résumé
Le cancer du sein est un véritable fléau de nos jours puisqu’il touche une grande population féminine et constitue à lui seul le plus grand pourcentage de mortalité chez les femmes. Cependant la détection de la tumeur à une étape précoce augmentera considérablement les chances de guérisons des patientes. Il apparait indispensable de développer de nouvelles méthodes ou de nouveaux protocoles pour le dépistage du cancer du sein. Nous proposons à cet effet une nouvelle méthode de classification des images de mammographies basée sur l’utilisation des ontologies.
Cette méthode consiste à rajouter l’aspect sémantique à l'information médicale des images de mammographie via une ontologie spécialisée développée à cet effet en se basant sur le système de caractérisation BI-RADS.
La méthode proposée a été testée sur 150 mammographies provenant de la base d'images DDSM (Digital Database for Screening Mammography).
Note de contenu :
Table de matière
Remerciement
Dédicace
Table de la matière
Liste des Figures
Liste des tableaux
Introduction générale ………………………………………………………………………..1
Chapitre 1 : Extraction des connaissances et fouille de données
1. Introduction…………………………………………………………………………..4
2. L’extraction des connaissances à partir de donnée (ECD)……………………….4
2.1 Définition d’ECD………………………………………………………..4
2.2 Processus d’ECD………………………………………………………………5
2.2.1 Les étapes de processus ECD…………………………………………..5
2.2.2 Les caractéristiques de processus ECD………………………………...7
3. Fouille de données (Data mining)……………………………………………………7
3.1 Définition de Data mining………………………………………………….7
3.2 Domaines d’application……………………………………………………7
3.3 Les tâches de Data mining…………………………………………………9
4. Conclusion……………………………………………………………………………12
Chapitre 2 : L’imagerie médicale et système CAD
I. Introduction…………………………………………………………………………13
II. L’imagerie médicale………………………………………………………………...13
1. Définition d’imagerie médicale……………………………………………………....13
2. Le but de l’imagerie médicale……………………………………………………13
3. Les principes physiques utilisés en imagerie médicale……………………..........14
3.1 Les rayons X…………………………………………………………………14
3.2 Les ultrasons ………………………………………………………………...15
3.3 La résonance magnétique nucléaire (RMN)…………………………………15
4. Les modalités d’imagerie médicale………………………………………............16
4.1 La radiographie………………………………………………………………16
4.2 Le scanner……………………………………………………………………16
4.3 L’échographie………………………………………………………………..17
4.4 Imagerie par résonance magnétique (IRM)………………………………….18
4.5 La mammographie…………………………………………………………...19
III. Le système CAD en imagerie médicale…………………………………………….21
1. Le CAD en mammographie (état de l’art)………………………………………..21
1.1 la détection automatique des cancers en mammographie…………………….22
1.1.1 Les composants d’un système de détection automatique…………….22
1.1.2 Prétraitement des images……………………………………………...23
1.1.3 Marquage……………………………………………………………...23
1.1.4 Prise de décision………………………………………………………25
IV. Conclusion…………………………………………………………………………....27
Chapitre 3: La segmentation des images médicales
1. Introduction…………………………………………………………………………28
2. Qu’est-ce que la segmentation ?...............................................................................28
3. Objectif de segmentation d’image ………………………………………………...28
4. Les différentes méthodes de segmentation………………………………………...29
4.1 L’approche par région………………………………………………………..29
4.1.1 seuillage ………………………………………………………………....29
4.1.2 croissance de région……………………………………………………...29
4.1.3 Division-fusion de régions………………………………………………30
4.2 L’approche contour…………………………………………………………30
4.3 Méthodes de classification…………………………………………………..31
4.3.1 méthodes de classification supervisées……………..................................31
4.3.2 méthodes de classification non supervisées……………………………. 34
5. Conclusion……………………………………………………………………………36
Chapitre 4 : Le cancer des seins
1. Introduction…………………………………………………………………………37
2. Qu’est-ce qu’un cancer ?...........................................................................................37
3. L’anatomie de sein………………………………………………………………….37
3.1 Description générale…………………………………………………………37
3.2 Description détaillée…………………………………………………………38
4. Pathologies mammaire……………………………………………………………..39
4.1 Les maladies bénignes……………………………………………………….40
4.2 Les maladies malignes………………………………………………………41
4.2.1 Les symptômes………………………………………………………….41
4.2.2 Les facteurs de risques………………………………………………….42
4.2.3 Le dépistage…………………………………………………………….. 42
4.2.4 Le diagnostic…………………………………………………………….44
4.2.5 Les différents types de cancer……………………………………………44
4.2.6 Caractéristiques des différents types de cancer…………………………..45
4.2.7 La classification BI-RADS [ACR, 2003]………………………………..48
4.2.8 La classification proposée………………………………………………..48
4.2.9 Le traitement du cancer…………………………………………………..50
5. Conclusion…………………………………………………………………………..52
Chapitre 5 : Les ontologies
1. Introduction…………………………………………………………………………53
2. Définition……………………………………………………………………………53
3. Pourquoi les ontologies ?...........................................................................................54
4. Les aspects d’une ontologie………………………………………………………...55
4.1 Formelle……………………………………………………………………………55
4.2 Consensuelle………………………………………………………………………..55
4.3 Référençable…………………………………………………………………………55
5. Les composants d’une ontologie…………………………………………………...55
5.1 Classes/concepts……………………………………………………………………..55
5.2 Les relations………………………………………………………………………….55
5.3 Les fonctions………………………………………………………………………57
5.4 Les axiomes…………………………………………………………………………57
5.5 Les instances (individus)…………………………………………………………….57
6. Les différents types d’ontologies…………………………………………………...57
6.1 Selon le degré de formalisme………………………………………………...58
6.2 Selon les objets modalisés…………………………………………………...58
7. Construction d’une ontologie………………………………………………………60
7.1 Etapes de construction d’une ontologie……………………………………...60
7.2 Quelques méthodes de construction………………………………………….61
8. Usage des ontologies………………………………………………………………...62
9. Langages de représentation………………………………………………………..63
9.1 RDF………………………………………………………………………...63
9.2 RDFS…………………………………………………………………………63
9.3 DAML-OIL…………………………………………………………………..64
9.4 OWL…………………………………………………………………………64
10. Conclusion…………………………………………………………………………..65
Chapitre 6 : contribution au dépistage du cancer de seins
1. Introduction………………………………………………………………………….….66
2. Description générale de système………………………………………………………..66
2.1 Extraction des paramètres………………………………………………………...67
3. Base de données mammographies………………………………………………………67
3.1 Description de fichier ics…………………………………………………………68
3.2 description de fichier overlay………………………………………………...….68
4. Classification par les réseaux de neurones……………………………………………..69
5. Classification par l’ontologie…………………………………………………………...71
5.1 Construction d’une ontologie pour la prise de décision des pathologies mammaires………………………………………………………………………..71
5.1.1 Spécification…………………………………………………………….72
5.1.2 Conceptualisation……………………………………………………….72
6. Conclusion………………………………………………………………………………..77
Chapitre 7 : Implémentation et validation
1. Introduction……………………………………………………………………………....78
2. Environnement de développement………………………………………………………78
2.1 Protégé……………………………………………………………………………78
2.2 Le langage SWRL……………………………………………..…………………79
2.3 JESS (The JavaExpert System Shell)…………………………………….………79
3. La base d’image utilisée………………………………………………………….....79
4. Organisation de l’application………………………………………………………81
5. Classification par l’ontologie……………………………………………………….82
6. Menu d’utilisation de notre application…………………………………………...83
7. Conclusion…………………………………………………………………………...85
Conclusion générale…………………………………………...................................86
Bibliographie
Résumé
Côte titre : MAI/0034 Extraction de connaissance à partir des données biomédicales guidée par une ontologie: Application au dépistage du cancer des seins [texte imprimé] / NECHADI, Sara ; Alti,Adel, Directeur de thèse . - [S.l.] : Setif:UFA, 2012 . - 1 vol (86f.) ; 29 cm.
Langues : Français (fre)
Catégories : Thèses & Mémoires:Informatique Mots-clés : CAD ontologie extraction de paramètres classification réseau de neurones MLP mammographie microcalcifications Index. décimale : 004 Informatique Résumé :
Résumé
Le cancer du sein est un véritable fléau de nos jours puisqu’il touche une grande population féminine et constitue à lui seul le plus grand pourcentage de mortalité chez les femmes. Cependant la détection de la tumeur à une étape précoce augmentera considérablement les chances de guérisons des patientes. Il apparait indispensable de développer de nouvelles méthodes ou de nouveaux protocoles pour le dépistage du cancer du sein. Nous proposons à cet effet une nouvelle méthode de classification des images de mammographies basée sur l’utilisation des ontologies.
Cette méthode consiste à rajouter l’aspect sémantique à l'information médicale des images de mammographie via une ontologie spécialisée développée à cet effet en se basant sur le système de caractérisation BI-RADS.
La méthode proposée a été testée sur 150 mammographies provenant de la base d'images DDSM (Digital Database for Screening Mammography).
Note de contenu :
Table de matière
Remerciement
Dédicace
Table de la matière
Liste des Figures
Liste des tableaux
Introduction générale ………………………………………………………………………..1
Chapitre 1 : Extraction des connaissances et fouille de données
1. Introduction…………………………………………………………………………..4
2. L’extraction des connaissances à partir de donnée (ECD)……………………….4
2.1 Définition d’ECD………………………………………………………..4
2.2 Processus d’ECD………………………………………………………………5
2.2.1 Les étapes de processus ECD…………………………………………..5
2.2.2 Les caractéristiques de processus ECD………………………………...7
3. Fouille de données (Data mining)……………………………………………………7
3.1 Définition de Data mining………………………………………………….7
3.2 Domaines d’application……………………………………………………7
3.3 Les tâches de Data mining…………………………………………………9
4. Conclusion……………………………………………………………………………12
Chapitre 2 : L’imagerie médicale et système CAD
I. Introduction…………………………………………………………………………13
II. L’imagerie médicale………………………………………………………………...13
1. Définition d’imagerie médicale……………………………………………………....13
2. Le but de l’imagerie médicale……………………………………………………13
3. Les principes physiques utilisés en imagerie médicale……………………..........14
3.1 Les rayons X…………………………………………………………………14
3.2 Les ultrasons ………………………………………………………………...15
3.3 La résonance magnétique nucléaire (RMN)…………………………………15
4. Les modalités d’imagerie médicale………………………………………............16
4.1 La radiographie………………………………………………………………16
4.2 Le scanner……………………………………………………………………16
4.3 L’échographie………………………………………………………………..17
4.4 Imagerie par résonance magnétique (IRM)………………………………….18
4.5 La mammographie…………………………………………………………...19
III. Le système CAD en imagerie médicale…………………………………………….21
1. Le CAD en mammographie (état de l’art)………………………………………..21
1.1 la détection automatique des cancers en mammographie…………………….22
1.1.1 Les composants d’un système de détection automatique…………….22
1.1.2 Prétraitement des images……………………………………………...23
1.1.3 Marquage……………………………………………………………...23
1.1.4 Prise de décision………………………………………………………25
IV. Conclusion…………………………………………………………………………....27
Chapitre 3: La segmentation des images médicales
1. Introduction…………………………………………………………………………28
2. Qu’est-ce que la segmentation ?...............................................................................28
3. Objectif de segmentation d’image ………………………………………………...28
4. Les différentes méthodes de segmentation………………………………………...29
4.1 L’approche par région………………………………………………………..29
4.1.1 seuillage ………………………………………………………………....29
4.1.2 croissance de région……………………………………………………...29
4.1.3 Division-fusion de régions………………………………………………30
4.2 L’approche contour…………………………………………………………30
4.3 Méthodes de classification…………………………………………………..31
4.3.1 méthodes de classification supervisées……………..................................31
4.3.2 méthodes de classification non supervisées……………………………. 34
5. Conclusion……………………………………………………………………………36
Chapitre 4 : Le cancer des seins
1. Introduction…………………………………………………………………………37
2. Qu’est-ce qu’un cancer ?...........................................................................................37
3. L’anatomie de sein………………………………………………………………….37
3.1 Description générale…………………………………………………………37
3.2 Description détaillée…………………………………………………………38
4. Pathologies mammaire……………………………………………………………..39
4.1 Les maladies bénignes……………………………………………………….40
4.2 Les maladies malignes………………………………………………………41
4.2.1 Les symptômes………………………………………………………….41
4.2.2 Les facteurs de risques………………………………………………….42
4.2.3 Le dépistage…………………………………………………………….. 42
4.2.4 Le diagnostic…………………………………………………………….44
4.2.5 Les différents types de cancer……………………………………………44
4.2.6 Caractéristiques des différents types de cancer…………………………..45
4.2.7 La classification BI-RADS [ACR, 2003]………………………………..48
4.2.8 La classification proposée………………………………………………..48
4.2.9 Le traitement du cancer…………………………………………………..50
5. Conclusion…………………………………………………………………………..52
Chapitre 5 : Les ontologies
1. Introduction…………………………………………………………………………53
2. Définition……………………………………………………………………………53
3. Pourquoi les ontologies ?...........................................................................................54
4. Les aspects d’une ontologie………………………………………………………...55
4.1 Formelle……………………………………………………………………………55
4.2 Consensuelle………………………………………………………………………..55
4.3 Référençable…………………………………………………………………………55
5. Les composants d’une ontologie…………………………………………………...55
5.1 Classes/concepts……………………………………………………………………..55
5.2 Les relations………………………………………………………………………….55
5.3 Les fonctions………………………………………………………………………57
5.4 Les axiomes…………………………………………………………………………57
5.5 Les instances (individus)…………………………………………………………….57
6. Les différents types d’ontologies…………………………………………………...57
6.1 Selon le degré de formalisme………………………………………………...58
6.2 Selon les objets modalisés…………………………………………………...58
7. Construction d’une ontologie………………………………………………………60
7.1 Etapes de construction d’une ontologie……………………………………...60
7.2 Quelques méthodes de construction………………………………………….61
8. Usage des ontologies………………………………………………………………...62
9. Langages de représentation………………………………………………………..63
9.1 RDF………………………………………………………………………...63
9.2 RDFS…………………………………………………………………………63
9.3 DAML-OIL…………………………………………………………………..64
9.4 OWL…………………………………………………………………………64
10. Conclusion…………………………………………………………………………..65
Chapitre 6 : contribution au dépistage du cancer de seins
1. Introduction………………………………………………………………………….….66
2. Description générale de système………………………………………………………..66
2.1 Extraction des paramètres………………………………………………………...67
3. Base de données mammographies………………………………………………………67
3.1 Description de fichier ics…………………………………………………………68
3.2 description de fichier overlay………………………………………………...….68
4. Classification par les réseaux de neurones……………………………………………..69
5. Classification par l’ontologie…………………………………………………………...71
5.1 Construction d’une ontologie pour la prise de décision des pathologies mammaires………………………………………………………………………..71
5.1.1 Spécification…………………………………………………………….72
5.1.2 Conceptualisation……………………………………………………….72
6. Conclusion………………………………………………………………………………..77
Chapitre 7 : Implémentation et validation
1. Introduction……………………………………………………………………………....78
2. Environnement de développement………………………………………………………78
2.1 Protégé……………………………………………………………………………78
2.2 Le langage SWRL……………………………………………..…………………79
2.3 JESS (The JavaExpert System Shell)…………………………………….………79
3. La base d’image utilisée………………………………………………………….....79
4. Organisation de l’application………………………………………………………81
5. Classification par l’ontologie……………………………………………………….82
6. Menu d’utilisation de notre application…………………………………………...83
7. Conclusion…………………………………………………………………………...85
Conclusion générale…………………………………………...................................86
Bibliographie
Résumé
Côte titre : MAI/0034 Exemplaires (1)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité MAI/0034 MAI/0034 Mémoire Bibliothéque des sciences Français Disponible
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