Classification of dermatological data with self organizing maps and support vector machine

Abstract

The frequency incidence of dermatological diseases is increasing in parallel with the fact that human skin is exposed to different chemicals. Examined many skin diseases, many of them are similar in shape and appearance, although the reasons for their appearance are different. In dermatology, the differential diagnosis of Erythemato-squamous diseases is frequently encountered by doctors. Doctors try to differentiate and diagnose diseases by evaluating clinical findings and histopathological parameters together. Many researchers have developed different algorithms on the classification and clustering of diseases and data that have been diagnosed from the UCI database. In the present study, unlike previous studies, clinical and histopathological findings of 6 different Erythamo Squamos skin diseases were clustered by applying to SOM network separately. As a result of this clustering process, it is determined that Psoriasis - Cronic Dermatitis and Seborreic Dermatitis - Pitriasis Rosea diseases were found in the same cluster and the diagnoses are confused. In order to prevent this confusion, clinical and histopathological findings of the diseases were clustered by SOM method. Clustering parameters of clinical and histopathological findings were classified with SVM. As a result of the study, it was achieved that the classification of Psoriasis - Cronic Dermatitis diseases was classified as 0.89 with an accuracy of 0.93 and that of Seborreic Dermatitis - Pitriasis Rosea with an accuracy of 0.79 and 0.80.

İnsan derisinin özellikle farklı kimyasallara maruz kaldığı günümüzde dermatolojik hastalıkların görülme sıklığı da buna paralel olarak artış göstermektedir. Birçok deri hastalığı incelendiğinde birçoğu ortaya çıkış sebepleri farklı olmasına karşın şekil ve görünüş açısından benzerlik taşımaktadır. Dermatolojide, Erythemato-squamos hastalıklarına ayırt edici tanı koyulması doktorların sıkça karşılaştığı bir durumdur. Doktorlar klinik bulgular ile histopatolojik parametreleri birlikte değerlendirerek hastalıkları birbirinden ayırt etmeye ve teşhis koymaya çalışmaktadır. Konu ile ilgili birçok araştırmacı UCI veri tabanından alınan ve tanısını konmuş veriler ile hastalıkların sınıflandırılması ve kümelenmesi üzerine farklı algoritmalar geliştirmiştir. Bu çalışmada önceki çalışmalardan farklı olarak 6 farklı Erythamo Squamos deri hastalığına ait klinik ve histopatolojik bulgular SOM ağına ayrı ayrı uygulanarak kümelenmiştir. Bu kümeleme işleminin sonucunda Psoriasis - Cronic Dermatitis ve Seborreic Dermatitis - Pitriasis Rosea hastalıkları aynı küme içerisinde kaldığı ve tanıların karıştırıldığı tespit edilmiştir. Bu karışmayı önlemek için hastalıkların klinik ve histopatolojik bulguları ayrı ayrı SOM yöntemi ile kümelenmiştir. Klinik ve histopatolojik bulgulara ait kümelenme parametreleri kullanılarak SVM ile sınıflandırılma yapılmıştır. Yapılan çalışma sonucunda karıştırılan Psoriasis - Cronic Dermatitis hastalıkları arasında F1 sokuru 0.89 doğruluğu 0.93 olarak ve Seborreic Dermatitis - Pitriasis Rosea hastalıkları arasında F1 sokuru 0.79 doğruluğu 0.80 olarak sınıflandırma başarımı sağlanmıştır.