I nd o ne s ia n J o urna l o f   E lect rica l En g ineering   a nd   Co m pu t er   Science   Vo l.   39 ,   No .   2 A u g u s t   2 0 2 5 ,   p p .   1 236 ~ 1 2 4 8   I SS N:  2 5 0 2 - 4 7 5 2 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / ijeec s . v 39 .i 2 . p p 1 2 3 6 - 1 2 4 8          1236     J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ee cs.ia esco r e. co m   Dev elo pment of  R esNet - 1 8  archi tec ture  to lesio n ide n tif ica tion  in breas ultras o u nd ima g es       Sil f ia   Andi n i 1 Su m ij a n 2 ,   I s k a nd a F it ri 2   1 D e p a r t me n t   o f   I n f o r mat i c s   M a n a g e m e n t ,   U n i v e r s i t a s Pu t r a   I n d o n e s i a   Y P T K   P a d a n g ,   W e s t   S u ma t e r a ,   I n d o n e si a   2 D e p a r t me n t   o f   I n f o r mat i o n   Te c h n o l o g y ,   U n i v e r si t a s   P u t r a   I n d o n e s i a   Y P T K ,   P a d a n g ,   W e s t   S u ma t e r a ,   I n d o n e s i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Dec   4 ,   2 0 2 4   R ev is ed   Ma r   2 4 ,   2 0 2 5   Acc ep ted   J u l 2 ,   2 0 2 5       Bre a st  u lt ra so u n d   (USG is  wid e l y   u se d   fo r   e a rly   b re a st  c a n c e d e t e c ti o n ,   b u t   c h a ll e n g e su c h   a n o ise ,   lo c o n tras t,   a n d   re so lu ti o n   li m it a ti o n h i n d e r   a c c u ra te  les io n   i d e n ti fica ti o n .   Th is  st u d y   p r o p o se a   m o d ifi e d   re sid u a l   n e two rk - 18   ( Re sN e t - 18 )   a rc h it e c t u re   f o b re a st  les io n   se g m e n tati o n ,   a ime d   a imp ro v in g   d e tec ti o n   a c c u ra c y .   Th e   m e th o d o l o g y   i n v o lv e p re p ro c e ss in g   ste p in c lu d i n g   re d   g re e n   b l u e   ( RG B )   to   G ra y sc a le  c o n v e rsio n ,   c o n tras t   stre tch in g ,   a n d   m e d ian   fil terin g   to   e n h a n c e   ima g e   q u a li t y .   Th e   m o d ifi e d   Re sN e t - 1 8   m o d e i n tro d u c e a d d i ti o n a l   c o n v o lu t io n a lay e rs   to   re fi n e   fe a tu re   e x trac ti o n .   T h e   p ro p o se d   m o d e l   wa train e d   a n d   v a li d a ted   o n   3 0   b re a st   u lt ra so u n d   ima g e s,  wit h   e v a lu a ti o n   m e tri c in c lu d in g   a c c u ra c y ,   s e n siti v it y ,   a n d   s p e c ifi c it y .   E x p e rime n tal  re s u lt i n d ica te  th a t   th e   m o d ifi e d   a rc h it e c tu re   o u t p e rfo rm t h e   b a se li n e   m o d e l,   a c h iev in g   a n   a v e ra g e   a c c u ra c y   o f   0 . 9 7 0 9 3 ,   se n siti v it y   o 0 . 9 0 0 5 6 ,   a n d   s p e c ifi c it y   o 0 . 9 7 7 0 5 .   Va li d a ti o n   b y   a   ra d io l o g y   sp e c ialist  c o n firms   t h e   m o d e l c li n ica re lev a n c e .   T h e se   fin d in g su g g e st  th a t h e   e n h a n c e d   Re sN e t - 1 8   m o d e h a t h e   p o ten t ial  t o   a ss ist  ra d i o lo g ists  i n   m o re   a c c u ra tely   id e n ti fy i n g   b re a st  les io n s.  F u t u re   re se a rc h   sh o u l d   fo c u o n   e x p a n d in g   t h e   d a tas e t,   i n teg ra ti n g   m u lt i - m o d a ima g i n g ,   a n d   o p ti m izin g   m o d e g e n e ra li z a b il it y   f o re a l - ti m e   c li n ica a p p li c a ti o n s.   T h e   stu d y   c o n tri b u tes   t o   a d v a n c in g   a rti fic ial  in telli g e n c e   ( AI ) - d ri v e n   b re a st  c a n c e d iag n o stics ,   su p p o rti n g   e a rly   d e te c ti o n ,   a n d   imp ro v in g   p a ti e n o u tco m e s.   K ey w o r d s :   B r ea s t   I d en ti f icatio n   L esio n   R esNet - 18   Ultr aso u n d   im ag es   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Sil f ia  An d in i   Dep ar tm en t o f   I n f o r m atics  Ma n ag em en t,  U n iv er s itas   Pu tr I n d o n esia Y PTK  Pad an g   2 5 2 2 1 ,   Pad an g ,   W est Su m ater a,   I n d o n esia   E m ail: sil f iaan d in i6 8 @ u p iy p t k . ac . id       1.   I NT RO D UCT I O N   B r ea s ca n ce r   r em ain s   o n e   o f   th lead in g   ca u s es  o f   m o r tality   am o n g   wo m e n   wo r l d wid e,   with   ea r ly   d etec tio n   p lay in g   cr u cial  r o l in   im p r o v in g   s u r v iv al  r ates   [ 1 ] .   I n   d e v elo p in g   co u n tr ies  lik I n d o n esia,  late - s tag d iag n o s is   is   p r ev alen is s u d u to   lim ited   ac ce s s   to   ad v an ce d   d iag n o s tic  to o ls   an d   v ar iab ilit y   in   u ltra s o u n d   im ag i n g   in ter p r etat io n   [ 2 ] .   Ultr aso u n d   ( USG)   is   wid ely   u s ed   f o r   ea r l y   b r ea s c an ce r   s cr ee n in g   d u to   its   n o n - in v asiv e   n atu r e   an d   ab ilit y   to   d etec ab n o r m alities   in   d en s b r ea s tis s u e   [ 3 ] .   Ho wev er ,   th e   ac cu r ac y   o f   u ltra s o u n d - b ased   d iag n o s is   is   o f ten   h i n d er ed   b y   s ev er al  ch allen g es,  i n clu d i n g   im a g n o is e,   lo co n tr ast,   an d   o p er ato r   d ep en d en cy ,   m ak in g   it d if f icu lt to   d is tin g u is h   m alig n an t f r o m   b e n ig n   lesi o n s   [ 4 ] .   T h r ap i d   d e v elo p m e n o f   d ig ital  im ag p r o ce s s in g   tec h n o lo g y   h as  g r ea tly   b en ef ite d   m ed ical   im ag in g ,   f ac ilit atin g   m o r ac c u r at an d   r eliab le   d iag n o s es  [ 5 ] .   I m ag e   p r o ce s s in g   tech n iq u es  aim   to   en h a n ce   im ag q u ality   an d   ex tr ac m ea n in g f u l   in f o r m atio n   f o r   b et ter   an aly s is   [ 6 ] .   Am o n g   th ad v an ce d   m eth o d s ,   co n v o l u tio n al  n e u r al  n etwo r k s   ( C NNs)  h av s h o wn   r em ar k ab le  p er f o r m an ce   i n   im ag a n aly s is   an d   m ed ical  ap p licatio n s   d u to   th eir   ab ilit y   to   lear n   h ier ar c h ical  f ea tu r e s   d ir ec tly   f r o m   im ag d ata  [ 7 ] .   C NNs  co n s i s o f   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2502 - 4 7 5 2       Dev elo p men t o f R esN et - 1 8   a r ch itectu r to   lesi o n   id en tifi ca tio n   in   b r ea s   ( S ilfi a   A n d in i )   1237   m u ltip le  lay er s ,   in clu d in g   co n v o lu tio n al  an d   p o o lin g   la y er s ,   wh ich   h elp   ca p t u r s p atial  f e atu r es  at  d if f er en lev els  o f   g r an u lar ity .   On o f   th p o p u lar   C NN  ar c h itectu r es  u s ed   f o r   im ag e   an aly s is   i s   r esid u al  n e two r k   ( R esNet )   [ 8 ] .   R esNet,   in tr o d u ce d   to   o v e r co m t h v an is h in g   g r ad ie n p r o b lem ,   allo ws  d ee p er   n etwo r k s   b y   in co r p o r atin g   s h o r tcu co n n ec tio n s ,   wh ich   im p r o v tr ain in g   an d   p er f o r m a n ce .   R esNet - 1 8 ,   s p ec if ic  v ar ian o f   R esNet,   h as  b ee n   wid ely   a d o p ted   i n   m ed ical  im a g an al y s is   d u to   its   b alan ce   b etwe en   co m p le x ity   an d   p er f o r m an ce .   R esear ch er s   h av b ee n   lev er a g in g   a n d   m o d if y in g   R esNet - 1 8   f o r   v ar io u s   task s ,   s u ch   as  lesi o n   d etec ti o n   an d   class if icatio n ,   to   en h a n ce   ac cu r ac y   an d   r elia b ilit y .   T h f lex i b ilit y   o f   th e   R esNet  ar ch itectu r e,   alo n g   with   d ata  au g m en tatio n   an d   tr an s f er   lear n i n g   tech n i q u es,  en ab les th d ev elo p m e n t o f   m o d els ca p ab le  o f   h an d lin g   d if f er en t   ch allen g es   in   m e d ical  im a g i n g ,   in clu d i n g   n o is r ed u ctio n ,   f ea tu r e x tr ac tio n ,   an d   h ig h - ac cu r ac y   class if icatio n .   Pre v io u s   s tu d ies  h av e   ex p l o r ed   th p o ten tial  o f   C NN - b ased   ar ch itectu r es,  p ar ticu lar l y   R esNet - 1 8 ,   f o r   b r ea s lesi o n   d etec tio n   an d   class if icatio n .   W an g   an d   Hu a n g   [ 9 ]   in tr o d u ce d   f r am ewo r k   u s in g   C Dee p 3 M,   C NN - b ased   m o d el,   wh ic h   d em o n s tr ated   p r o m is in g   r esu lts   in   b r ea s t u m o r   s eg m en tati o n .   T h is   ap p r o ac h   h ig h lig h ted   th ca p ab ilit y   o f   d ee p   lear n in g   in   ass is tin g   co m p r eh e n s iv d iag n o s es,  s h o win g   s ig n if ican t   f lex ib ilit y   in   r ea l - tim ca n ce r   p r ed ictio n   [ 9 ] .   Similar ly ,   Das  an d   R an [ 1 0 ]   in v esti g ated   v ar io u s   R esNet  ar ch itectu r es  ( R esNet - 1 8 ,   - 3 4 ,   - 5 0 ,   - 1 0 1 ,   an d   - 1 5 2 )   to   d et ec b r ea s ca n ce r   f r o m   u ltra s o u n d   im a g es.  T h ei r   r esu lts   s h o wed   th at   R esNet  m o d els,  esp ec ially   with   tr an s f er   lear n in g ,   co u l d   ac h iev h i g h   p r ec is io n ,   r ec all,   an d   ac cu r ac y ,   in d icatin g   th ei r   ef f ec tiv en ess   f o r   m ed ical  im ag an aly s is .   I n   an o th er   s t u d y ,   Yu   et  a l.   [ 1 1 ]   p r o p o s ed   an   au g m en ted   d ata   f r am ewo r k   ca lled   s ca lin g   an d   co n tr ast  lim ited   ad ap tiv e   h is t o g r am   eq u aliza ti on  d ata  au g m en tatio n   ( SC DA )   co m b in ed   with   R esNet - 5 0 ,   y ield in g   a n   a v er ag e   s p ec if ic ity   o f   9 8 . 5 5 a n d   s en s itiv ity   o f   9 2 . 8 3 %.  T h is   en h an ce d   th e   o v e r all  m o d el   ac cu r ac y   to   9 5 . 7 4 [ 1 1 ] .   Fu r t h er m o r e,   Dai  et  a l.   [ 1 2 ]   p r esen ted   r ea l - tim d etec ti o n   n etwo r k ,   STA - Net ,   b u ilt  o n   R esNet - 1 8   f o r   v id eo   u ltra s o u n d   b r ea s lesi o n   d etec tio n .   T h eir   m o d el  r ea ch e d   an   im p r ess iv 5 4   f r a m es  p er   s ec o n d   p r o ce s s in g   r ate  with   a n   av er ag e   p r ec is io n   o f   3 8 . 7   m AP,  o u tp er f o r m i n g   ex is tin g   m eth o d s   an d   d em o n s tr atin g   th e   p o te n tial  o f   C NN - b ased   r ea l - tim e   an aly s is   [ 1 2 ] .   Sev er al  co m p u tatio n al  a p p r o ac h es  h av b ee n   p r o p o s ed   to   en h a n ce   b r ea s lesi o n   d et ec tio n   i n   u ltra s o u n d   im ag es.  T r a d itio n a m ac h in lear n in g   tech n iq u es,  s u ch   as  tex tu r an al y s is   an d   h an d cr a f ted   f ea t u r e   ex tr ac tio n ,   h a v s h o wn   p r o m i s b u o f ten   lac k   r o b u s tn ess   d u to   v ar iatio n s   in   im ag q u al ity .   R ec en tly ,   d ee p   lear n in g   m o d els,   p ar ticu lar l y   C NNs,  h av b ee n   wid ely   ad o p ted   f o r   m ed ical  i m ag an aly s is .   Stu d ies  b y   W an g   an d   Hu a n g   [ 9 ]   an d   Yu   et  a l.   [ 1 1 ]   d em o n s tr ated   th e   ef f ec t iv en ess   o f   C NN - b ased   s eg m en tatio n   m o d els  in   im p r o v in g   lesi o n   d etec tio n   ac cu r ac y .   Ho wev e r ,   th ese  m eth o d s   s till   f ac ch allen g es  r elate d   to   lim ited   tr ain in g   d ata,   o v er f itti n g ,   an d   th n ee d   f o r   im p r o v e d   f ea tu r e   ex tr ac tio n   tailo r ed   to   b r ea s t u ltra s o u n d   im ag in g .   B u ild in g   o n   th e   f o u n d atio n   o f   ex is tin g   r esear ch ,   th is   s tu d y   aim s   to   f u r th er   d e v elo p   s eg m en tatio n   m eth o d   f o r   id e n tify in g   b r e ast  lesi o n s   in   u ltra s o u n d   im a g es  u s in g   m o d if ied   R esNet - 1 8   ar ch itectu r e.   T h e   f o cu s   will  b o n   en h a n cin g   th R esNet - 1 8   m o d el  b y   ad d i n g   an d   m o d if y in g   co n v o lu ti o n al   lay er s   to   cr ea te  a   n o v el  m o d el  ca p ab le  o f   p r o d u cin g   m o r ac cu r ate  r esu lts .   T h d ev elo p ed   m o d el  will  u n d er g o   ev alu atio n ,   tr ain in g ,   an d   v alid atio n   to   m e asu r its   ac cu r ac y ,   s en s itiv ity ,   an d   s p ec if icity .   T h e   g o al   is   t o   id en tif y   t h b est - p er f o r m in g   m o d el  with   o p tim al  v alu es  f o r   th ese  p ar a m eter s ,   wh ich   wo u l d   r e p r esen s ig n if ican co n tr ib u tio n   to   th f ield .   T h n o v elty   o f   th is   r esear ch   lies   in   th m o d if icatio n s   m ad to   th o r ig in al  R esNet - 1 8   ar ch itectu r e   an d   its   ap p licatio n   in   b r ea s u ltra s o u n d   im ag an aly s is .   T h e   an ticip ated   o u tco m is   th at  th is   en h an ce d   m o d el  ca n   b im p lem en ted   in   m e d ic al  u ltra s o u n d   eq u i p m en to   s u p p o r r a d io lo g is ts   an d   o n co l o g is ts   in   d iag n o s in g   b r ea s lesi o n s   m o r ac cu r ately   an d   ef f icien tly .   T h r esu lts   co u ld   lead   to   b etter   clin ical   r ec o m m en d atio n s   an d   im p r o v e d   ea r ly   d etec tio n ,   u ltima tely   co n tr ib u tin g   to   lo wer   m o r tality   r ates f r o m   b r ea s t c an ce r .   T h i s   s t u d y   a i m s   t o   a d d r e s s   t h ese   c h a l l e n g e s   b y   d e v e l o p i n g   a n   i m p r o v e d   s e g m e n t a t i o n   m e t h o d   b a s e d   o n   a   m o d i f i e d   R es N e t - 1 8   a r c h i tec t u r e .   B y   i n t r o d u c i n g   a d d i t i o n a l   c o n v o l u t i o n a l   l a y e r s ,   w e   s e e k   t o   e n h a n c e   t h m o d e l s   c a p a b i l it y   i n   e x t r a c t i n g   c r i t i c a l   f e a t u r es ,   t h e r e b y   i m p r o v i n g   t h e   a c c u r a c y ,   s e n s i t i v ity ,   a n d   s p e c i f i c i t y   o f   b r e a s t   l e s i o n   i d e n t i f i c a ti o n .   T h e   p r i m a r y   o b j e c ti v e s   o f   t h is   r es e a r c h   a r e:   ( 1 )   t o   d e v el o p   a   d e e p   l e a r n i n g   m o d e t h a t   e n h a n c es   b r e a s t   l es i o n   s e g m e n t a t i o n   a c c u r a c y ,   ( 2 )   t o   e v a l u a t e   t h e   m o d e l s   p e r f o r m a n c e   c o m p a r e d   t o   s t a n d a r d   R es N e t - 1 8   a n d   e x is t in g   a p p r o a c h e s ,   a n d   ( 3 )   t o   e x p l o r e   i ts   p o te n t i al   a p p l ic a t i o n   in   c l i n i ca l   d i a g n o s t ic  w o r k f l o w s .   B y   o p t i m i z i n g   l es io n   d e t e c t i o n   i n   u l t r a s o u n d   i m ag i n g ,   t h i s   s t u d y   as p i r e s   t o   c o n t r i b u t e   t o   e a r l y   b r e a s c a n c e r   d i a g n o s is ,   u l ti m a t e l y   i m p r o v i n g   p a t i e n t   o u t c o m e s .       2.   M E T H O D   2 . 1 .     Resea rc h f ra m ewo r k   I n   Fig u r e   1   is   th e   r esear ch   f r a m ewo r k   c o n d u cted   in   th is   s tu d y .   T h f r a m ewo r k   ab o v is   d iv id ed   in to   f o u r   s tag es  co n s is tin g   o f   th f ir s s tag e,   n am ely   im ag in p u t.  T h im ag in p u s tag is   th f ir s s tag in   th is   s tu d y   th at  en ter s   im ag d ata  in to   th s y s tem   to   b an aly ze d   i n   th s tu d y .   T h s ec o n d   s tag is   p r ep r o ce s s in g   o r   p r ep r o ce s s in g   wh ich   co n s is ts   o f   th r ee   p r e p r o ce s s in g   s u b - s tep s ,   n am ely   th co lo r   c o n v e r s io n   o f   th im ag e   f r o m   r ed   g r ee n   b lu e   ( R GB )   to   Gr ay s ca le,   th e n   im p r o v in g   im ag q u ality   ( im a g en h an ce m en t)   u s in g   th Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci ,   Vo l.  39 ,   No .   2 ,   Au g u s 20 25 1 2 3 6 - 1 248   1238   co n tr ast  s tr etch in g   m eth o d ,   th en   r ed u cin g   n o is ( n o is r ed u ctio n )   u s in g   th m ed ian   f ilter   m eth o d .   T h th ir d   s tag in   th is   s tu d y   is   p r o ce s s i n g   wh ich   co n s is ts   o f   s ev en   s u b - s tep s   o f   th p r o ce s s ,   n am el y   th f ir s r eg io n   o f   in ter est  ( R OI ) ,   th s ec o n d   tr ain in g   an d   v alid atio n   o f   R OI   d ata,   th th ir d   im ag s eg m en tatio n ,   th f o u r t h   ap p licatio n   o f   th R esNet - 1 8   ar ch itectu r an d   th d ev elo p m en o f   th R esNet - 1 8   ar c h itectu r e,   th f if t h   ev alu atio n ,   tr ain in g   an d   v ali d atio n   o f   th e   R esNet - 1 8   m o d el  b ef o r d ev elo p m en a n d   a f ter   d ev elo p m en t   ( ev alu atio n ,   tr ai n in g   a n d   v al id atio n   ar ca r r ie d   o u o n   t h r ee   v alu es,  n am el y   ac cu r ac y ,   s en s itiv ity ,   an d   s p ec if icity ) ,   th s ix th   m o d el   test   u s in g   test   d ata  b ef o r d ev el o p m en a n d   a f ter   d ev elo p m en t ,   th s ev en t h   is   th e   ev alu atio n   o f   test   r esu lt  d ata   b ef o r d e v elo p m e n an d   af t er   d ev elo p m en t   ( ev alu atio n   o f   test   r esu lt  d ata  is   ca r r ied   o u o n   t h r ee   v alu es,  n a m ely   ac cu r ac y ,   s en s itiv ity ,   an d   s p ec if icity ) .   T h e   f o u r th   s tag in   th is   s tu d y   is   th r esu lts   o f   lesi o n   d etec tio n   in   b r ea s u ltra s o u n d   im ag es  f r o m   ar ch itectu r es  th at  h av n o b ee n   d ev elo p ed   with   ar ch itectu r es  th at  h av b ee n   d ev elo p e d .   T h is   s tu d y   f o llo w s   s tr u ctu r ed   r esear ch   f r am e wo r k   d esig n e d   to   en h an ce   b r ea s lesi o n   id en tific atio n   in   u ltra s o u n d   im ag es  th r o u g h   m o d if ied   R esNet - 1 8   ar ch itectu r e.   T h e   f r am ewo r k   co n s is ts   o f   f o u r   m ain   s tag es:  d ata  ac q u is itio n ,   p r ep r o ce s s in g ,   m o d el  d ev el o p m en t,  an d   e v alu atio n .   T h r esear ch   wo r k f lo is   illu s tr ated   in   Fig u r 1 .           Fig u r 1 R esear ch   f r am ewo r k       2 . 2 .     I np ut  im a g e   ( brea s t   ultr a s o un d im a g e)   T h u ltra s o u n d   im ag es  u s ed   in   th is   s tu d y   wer co llected   f r o m   Pr o f .   Dr .   MA   Ha n if iah   SM   B atu s an g k ar   Ho s p ital,  o b tain e d   u s in g   Ph ilip s   Af f in iti  5 0   u ltra s o u n d   m ac h in e.   T h d ataset  co m p r is es  3 0   b r ea s u ltra s o u n d   im ag es  f r o m   p atien ts   d iag n o s ed   with   s u s p ec ted   lesi o n s .   E th ical  a p p r o v a was  o b tain ed ,   an d   th im ag es  wer a n o n y m ized   b ef o r p r o ce s s in g .   T h e   d ataset  in clu d es  v ar i o u s   lesi o n   ty p es  to   en s u r m o d el   r o b u s tn ess .   T h e   u ltra s o u n d   i m ag p r o d u ce d   b y   th e   d e v ice  is   in   th f o r m   o f   d ig ital  f ile  f o r m at   with   th e   ex ten s io n   * . jp g ,   in   th f o r m   o f   an   R GB   im ag b ec au s th u ltra s o u n d   im a g f r o m   p atie n id en tifie d   with   b r ea s t tu m o r   is   R GB ,   as in   Fig u r 2 .           Fig u r 2 USG  im ag o f   b r ea s t le s io n s   with   af f in iti 5 0   Ph il ip   B r an d   Ma ch in at  Pr o f .   Dr .   MA .   Han if iah   SM  B atu s an g k ar   Ho s p ital   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2502 - 4 7 5 2       Dev elo p men t o f R esN et - 1 8   a r ch itectu r to   lesi o n   id en tifi ca tio n   in   b r ea s   ( S ilfi a   A n d in i )   1239   2 . 3 .     P re pro ce s s ing   ( co lo r   co nv er s io ( RG B   t o   G ra y s ca le ) ,   im a g enha ncem ent ,   no is re du ct io n )   Pre p r o ce s s in g   is   th in itial s te p   in   d ata  p r o ce s s in g   th at  aim s   to   clea n   an d   f o r m at  d ata  b ef o r it is   u s ed   in   an aly s is .   W ith   p r ep r o ce s s in g ,   d ata  b ec o m es  m o r e   co n s i s ten an d   h ig h   q u ality ,   ca n   in cr ea s th ac cu r ac y   an d   ef f ec tiv e n ess   o f   th m o d el   b u ilt.   a)   C o lo r   c o n v e r s io n   ( R GB   to   Gr ay s ca le) .   T h im a g p r e - p r o ce s s in g   s tag is   r esear ch   s t ep   ca r r ied   o u t   b ef o r th m ain   p r o ce s s in g   p r o ce s s   o f   th im ag b ein g   s tu d i ed   [ 1 3 ] .   T h m ai n   p u r p o s o f   th is   s tag is   to   p r o v id t h b est  an d   m o s ac cu r ate  im ag d ata  b e f o r th e   m a in   p r o ce s s in g   p r o ce s s   is   ca r r ied   o u t,  s o   th at   af ter   th e   m ain   p r o ce s s in g   p r o ce s s   th r esu lts   o b tain ed   ar e   b etter ,   m o r e   p r ec is e,   an d   m o r ac cu r ate  [ 1 4 ] ,   [ 1 5 ] .   I n   th is   s tu d y ,   th f ir s i m ag p r e - p r o ce s s in g   s tag was  ca r r ied   o u t,  n am ely   co n v e r tin g   th in p u t   im ag co lo r   f r o m   R GB   to   Gr ay s ca le.   T h is   s tep   is   tak en   s o   th at  th r esu ltin g   im ag o n ly   co n s is ts   o f   wh ite,   b lack   an d   g r a y .   b)   I m ag e n h an ce m e n t.  T h s ec o n d   s tep   in   p r ep r o ce s s in g   is   i m ag en h an ce m e n t,  wh ich   is   s tep   tak en   to   clar if y   an d   s h ar p en   ce r tain   c h ar ac ter is tics /f ea tu r es  o f   th im ag s o   th at  th im ag is   ea s ier   to   p er ce iv o r   an aly ze   m o r ca r e f u lly   [ 1 6 ] .   I n   ad d itio n ,   th aim   is   to   h ig h lig h t a   ce r tain   ch ar ac ter is tic  in   th im ag o r   t o   im p r o v t h ap p ea r an ce   asp e ct  [ 1 7 ] .   T h is   s tep   is   ca r r ied   o u af ter   th e   R GB   to   Gr ay s ca le  co lo r   p r e - p r o ce s s in g   s tag f o r   t h USG  B r ea s L esio n   im ag q u ality   im p r o v e m en s tag [ 1 8 ] .   T h m eth o d   u s ed   t o   im p r o v t h is   im ag q u ality   is   th co n tr ast  s tr etch in g   m eth o d .   T h is   co n tr ast  s tr etch in g   m eth o d   ca n   b e   u s ed   to   im p r o v th e   q u ality   o f   d i g ital  im ag es  r elate d   to   lig h tin g ,   n am ely   b y   ad j u s tin g   t h b r i g h tn ess   lev el  an d   co n tr ast o f   d ig ital im ag s o   th at  it c an   b u s ed   f o r   th n ex p r e - p r o ce s s in g   s tag e.   c)   No is r ed u ctio n .   T h e   th ir d   s tep   in   p r ep r o ce s s in g   is   im ag e   n o is r ed u ctio n ,   wh ich   is   s te p   tak en   t o   clea n   o r   elim in ate  o r   r ed u ce   n o is f r o m   th im a g s o   th at  th i m ag is   ea s ier   to   p er ce iv e   o r   an aly ze   m o r e   ca r ef u lly   [ 1 9 ] ,   [ 2 0 ] .   I n   ad d itio n ,   th aim   is   to   h ig h lig h ce r tain   f ea tu r in   th im ag o r   t o   im p r o v th e   ap p ea r an ce   asp ec [ 2 1 ] .   T h is   s t ep   is   ca r r ied   o u a f ter   th e   p r e - p r o ce s s in g   s tag e   o f   im p r o v i n g   th e   im ag e   q u ality   o f   th USG  B r ea s L es io n   im ag e.   T h m eth o d   u s ed   t o   im p r o v im a g q u ality   is   th m ed ian   f ilter   m eth o d .   T h is   m ed ian   f ilter   m eth o d   ca n   b u s ed   to   r ed u ce   i m ag n o is ass o ciate d   wit h   b lack   o r   wh ite  s p o ts   th at  ar ir r eg u la r ly   p o s itio n ed   a n d   ir r e g u lar ly   s h a p ed .     2 . 4 .     P r o ce s s ing   T h f ir s s tep   in   th p r o ce s s in g   s tag is   th e   R OI .   R OI   in   d ig ital  im ag er y   r ef e r s   to   a   s p ec if ic  ar ea   with in   an   im ag th at  is   o f   p r i m ar y   f o c u s   o r   in ter est  in   f u r th er   an aly s is   o r   p r o ce s s in g   [ 2 2 ] .   R OI   is   u s ed   to   lim it   o u r   atten tio n   to   th m o s r elev an o r   in ter esti n g   ar ea s   with in   an   im ag e,   th er e b y   r ed u cin g   th tim an d   r eso u r ce s   r eq u ir ed   to   an aly ze   o r   p r o ce s s   th en tire   im a g [ 2 3 ] .   R OI   ca n   b a   r ec tan g le,   s q u ar e,   cir cle,   o r   o th er   s h ap e,   d ep e n d in g   o n   th n ee d s   an d   ty p o f   an aly s is   b ein g   p er f o r m ed .   R OI   ca n   b m an u ally   d ef in ed   b y   th e   u s er   b y   d r awin g   b o x   o r   o t h er   s h ap e   ar o u n d   th e   ar ea   o f   i n ter est,  o r   in   s o m ca s es,  R O I   ca n   b e   d eter m i n ed   u s in g   co m p u ter   alg o r ith m   th at  d etec ts   s p ec if ic  f ea tu r es  o r   o b jects  with in   th im ag e .   T h e   s ec o n d   s tep   in   th e   p r o ce s s in g   s tag e   is   tr ain in g   a n d   v alid atin g   th R OI   d ata.   T r ain in g   an d   v alid atio n   d ata  ar two   i m p o r ta n t   s tag es  in   th p r o ce s s   o f   d ev el o p in g   m ac h in lear n i n g   m o d el.   R OI   r ef er s   to   s p ec if ic  p ar o f   th d ata  th at  is   th f o cu s   o f   t h an al y s is .   T r ain in g   d ata  is   th d ata  s et  u s ed   t o   tr ain   t h m ac h in lear n in g   m o d el.   At  th is   s tag e ,   th m o d el   will  lear n   p atter n s   an d   r elatio n s h ip s   in   th e   d ata   to   m ak e   p r e d ictio n s   o r   m ak d ec is io n s .   I n   th e   co n tex o f   R OI ,   tr ai n in g   d ata  will  in clu d r elev a n d ata   o n ly   f r o m   ce r tain   p a r ts   th at  ar e   c o n s id er ed   i m p o r ta n t   o r   in ter esti n g   to   th R OI .   Valid atio n   d ata  is   s ep ar ate  d ata  s et  u s ed   to   ev alu ate  th p er f o r m an ce   o f   th tr ain e d   m o d el.   Valid a tio n   d ata  is   n o t   u s ed   d u r in g   tr ain in g ,   b u is   u s ed   to   p r o v id an   u n b iased   ass es s m en o f   th m o d el s   ab ilit y   to   g en er alize   t o   n ew  d ata.   I n   th co n te x o f   R OI ,   v alid atio n   d ata  also   f o cu s es  o n   s p ec if ic  p ar t s   th at  ar co n s id er e d   im p o r tan t.     2 . 4 . 1 .   Seg m ent a t io n   T h th ir d   s tep   i n   th e   p r o ce s s in g   s tag is   im a g s eg m e n tatio n .   I m a g s eg m e n tatio n   is   t h p r o ce s s   o f   b r ea k in g   d o wn   o r   g r o u p in g   b ased   o n   th c h ar ac ter is tics   o f   p ix els  in   th im ag [ 2 4 ] .   I m a g s eg m en tatio n   ca n   b in   th f o r m   o f   s ep ar atin g   th f o r eg r o u n d   f r o m   th b ac k g r o u n d   o r   g r o u p i n g   p ix el  r eg io n s   b ased   o n   s im ilar ity   in   co lo r   o r   s h ap [ 2 5 ] .   T h p u r p o s o f   s eg m en tati o n   is   to   f ac ilit ate  im ag an aly s is   b y   f o cu s in g   o n   ce r tain   ar ea s   o r   o b jects.  T h e   i m ag s eg m en tatio n   p r o ce s s   is   b ased   o n   t h s im ilar ity   o f   co lo r   b etwe en   th e   co lo r   o f   ea ch   p i x el  an d   th e   b ac k g r o u n d   co l o r   i n   th e   b r ea s u ltra s o u n d   im ag e.   Mu lti - th r esh o ld in g   is   an   im a g e   s eg m en tatio n   m et h o d   wh er e   p ix els  in   th im ag e   ar e   d iv i d e d   in to   s ev er al   class es  o r   g r o u p s   u s in g   m o r e   th an   o n th r esh o ld   v alu e.   T h m ain   p u r p o s o f   m u lti - th r esh o ld i n g   is   to   s ep ar ate  p ix els  in to   m o r th an   two   g r o u p s ,   ac co r d in g   to   th lev el  o f   p ix el   in ten s ity .   T h is   i s   u s ef u wh en   th im ag h as  m o r th an   two   ty p es  o f   o b jects  o r   s tr u ctu r es  with   d if f e r en lev el s   o f   in ten s ity .   At  th is   s tag t h im ag e   is   co n v e r ted   in t o   b in ar y   im ag u s in g   s ev er al  th r esh o ld s ,   s o   th at  p ix els ca n   b class if ied   in to   s ev er al  s eg m en ts   ac co r d in g   to   th t h r esh o ld   u s ed .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci ,   Vo l.  39 ,   No .   2 ,   Au g u s 20 25 1 2 3 6 - 1 248   1240   A.   ResNet - 1 8   a rc hite ct ure  bef o re   a nd   a f t er   dev elo pm ent   R esNet - 1 8   is   p ar o f   th R esNet  f am il y   d ev elo p ed   to   ad d r ess   co m m o n   p r o b lem s   in   d e ep   n eu r al   n etwo r k s ,   s u c h   as  v an is h in g   g r a d ien ts   an d   th e   d if f icu lty   o f   tr ain in g   v er y   d ee p   n etwo r k s   [ 2 6 ] .   R esNet  in tr o d u ce s   t h c o n ce p t   o f   r esid u al  lear n in g ,   wh ich   allo ws  l ay er s   in   n e u r al  n etwo r k   to   l ea r n   to   id en tif y   th e   d if f er en ce   ( r esid u al)   b etwe en   th in p u an d   t h d esire d   o u tp u t,  r ath er   th a n   tr y in g   t o   lear n   d ir ec m ap   [ 2 7 ] .   Fo r   m o r d etails,  th co m p let s tr u ctu r o f   th R esNet - 1 8   ar ch itectu r ca n   b s ee n   in   T ab le  1 .   T h m o d if ie d   R esNet  ar ch itectu r with   th e   ad d itio n   o f   co n v o lu tio n   lay er s   c an   b s ee n   in   T ab le  2 .       T ab le  1 .   R esNet - 18  ar ch itectu r b ef o r an d   af ter   d e v elo p m e n t   R e sN e t - 1 8   a r c h i t e c t u r e   b e f o r e   d e v e l p o me n t   R e sN e t - 1 8   a r c h i t e c t u r e   a f t e r   d e v e l p o men t   La y e r   Ty p e   La y e r   Ty p e   1   I n p u t   l a y e r   1   I n p u t   l a y e r   2   C o n v 1   ( L a p i s a n   K o n v o l u si   Aw a l )   2   C o n v 1   ( L a p i s a n   K o n v o l u si   Aw a l )   3   C o n v 2 _ x   ( R e si d u a l   B l o c k   1 )   3   C o n v 2 _ x   ( R e si d u a l   B l o c k   1 )   4   C o n v 3 _ x   ( R e si d u a l   B l o c k   2 )   4   C o n v 2 D   +   R e LU   ( A d d e d )   5   C o n v 4 _ x   ( R e si d u a l   B l o c k   3 )   5   C o n v 3 _ x   ( R e si d u a l   B l o c k   2 )   6   C o n v 5 _ x   ( R e si d u a l   B l o c k   4 )   6   C o n v 2 D   +   R e LU   ( A d d e d )   7   F u l l y   c o n n e c t e d   l a y e r   7   C o n v 4 _ x   ( R e si d u a l   B l o c k   3 )   8   O u t p u t   l a y e r   8   C o n v 2 D   +   R e LU   ( A d d e d )       9   C o n v 5 _ x   ( R e si d u a l   B l o c k   4 )       10   F u l l y   c o n n e c t e d   l a y e r       11   O u t p u t   l a y e r       T ab le  2 .   I n p u t im a g e   P a t i e n t   B r e a s t   u l t r a s o u n d   i m a g e   P a t i e n t   B r e a s t   u l t r a s o u n d   i m a g e   P a t i e n t   B r e a s t   u l t r a s o u n d   i m a g e   1     4     7     2     5     8     3     6             I n   th e   b ef o r d ev elo p m en R esNet - 1 8   d iag r am ,   ea ch   s tag co n s is ts   o f   two   co n v o lu ti o n al  lay er s   f o llo wed   b y   m ax   p o o lin g   ( i n   th en co d er   s ec tio n )   a n d   u p s am p lin g   ( i n   th d ec o d er   s ec tio n )   with   s k ip   co n n ec tio n s   co n n ec tin g   th c o r r esp o n d i n g   lay er s   f r o m   th e n co d er   to   t h d ec o d er .   I n   th Af ter   d ev elo p m en R esNet - 1 8   d iag r am ,   ad d itio n a co n v o lu tio n al  la y er s   ( lab ele d   as  “Co n v 2 R eL ( Ad d e d ) ”)   a r in s er ted   at   s o m s tag es  to   im p r o v th e   f e atu r ex tr ac tio n   ca p a b ilit y .   T h ad d itio n   o f   c o n v o lu tio n al   lay er s   in   th e   R esNet - 1 8   ar ch itectu r e   is   ex p ec ted   to   im p r o v t h m o d el s   p er f o r m an ce   in   b r ea s lesi o n   s eg m e n tatio n .   Ad d itio n al   co n v o l u tio n al  la y er s   allo w   th m o d el  to   lear n   m o r c o m p l ex   an d   d iv er s f ea tu r es.  E ac h   co n v o lu tio n al  lay er   ca p tu r es  v ar io u s   p atter n s   an d   tex tu r es  f r o m   th in p u d ata.   B y   ad d in g   m o r lay e r s ,   th m o d el  ca n   ca p tu r e   h ig h er - le v el  f ea tu r es,  s u c h   as  f in ed g es,  te x tu r e   p atter n s ,   a n d   m o r co m p lex   s h a p es  th at   m ay   b e   p r esen i n   b r ea s lesi o n   im ag es.   W ith   m o r co n v o l u tio n al  lay er s ,   th e   m o d el  ca n   id e n tify   f in er   d etai ls   in   th im a g e.   T h is   is   esp ec ially   im p o r tan in   m ed ical  s eg m en tatio n ,   wh er s m all  d etails  ca n   in d icat th p r esen ce   o r   ch ar ac ter is tics   o f   s ig n if ican t   lesi o n s .   Mo r d etailed   f ea t u r d etec tio n   im p r o v es  th m o d el s   ab ilit y   to   d is tin g u is h   b etwe en   n o r m al  tis s u an d   tis s u co n tain in g   lesi o n s .     B.   Co nv o lutio l a y er s   ResNet - 18    T h co n v o l u tio n   lay er   in   R esNet - 1 8   is   th e   co r o f   t h a r ch it ec tu r th at   p r o ce s s es  th in p u t   im ag e,   th d etails o f   wh ich   ar as f o llo ws:   -   I n itial  co n v o lu tio n   lay er   ( C o n v 1 ) t h is   is   th f ir s co n v o l u tio n   lay er   th at  u s es  6 4   f ilter s   with   lar g k er n el  ( 7 x 7 )   [ 2 8 ] .   T h is   k er n el   s ize  is   lar g er   th an   u s u al  to   c ap tu r m o r c o n tex o f   th o v er all  im ag at  th b eg in n in g   o f   t h n etwo r k .   Pad d in g   o f   3   is   u s ed   t o   en s u r th o u tp u h as  th d e s ir ed   d im en s io n .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2502 - 4 7 5 2       Dev elo p men t o f R esN et - 1 8   a r ch itectu r to   lesi o n   id en tifi ca tio n   in   b r ea s   ( S ilfi a   A n d in i )   1241   Strid 2   is   u s ed   to   r ed u ce   th im ag s ize.   Fo llo wed   b y   m ax   p o o lin g   o p er atio n   th at  f u r th er   r ed u ce s   th e   s p atial  d im en s io n .   -   R esid u al  b lo ck s   ( C o n v 2 _ x ,   C o n v 3 _ x ,   C o n v 4 _ x ,   C o n v 5 _ x ) e ac h   r esid u al  b lo ck   c o n s is t s   o f   two   co n v o l u tio n   lay e r s ,   with   f ilter s   o f   s ize  3 x 3   [ 1 ] .   Pad d i n g   1   is   u s ed   to   m ain tain   th s am o u t p u d im en s io n   as  th in p u ( ex ce p t   wh en   s tr id is   ap p lied ) .   B atch   n o r m al izatio n   is   ap p lied   a f ter   ea c h   c o n v o lu ti o n   to   s tab ilize  th o u tp u d is tr ib u tio n .   R eL ac tiv atio n   f u n cti o n   is   ap p lied   af ter   n o r m aliza tio n .   T h ese   co n v o l u tio n al  lay er s   ar d esig n ed   to   wo r k   with   s h o r tcu co n n ec tio n s   th at  allo th o u tp u o f   o n b lo c k   to   b p ass ed   to   th e   n ex b lo ck   with o u t m o d if icatio n   ( o r   with   m in o r   s ize  ad ju s tm en ts   if   n ec e s s ar y ) .     C.   M o del  ResNet - 18   T h is   s u b - ch ap ter   will  d is cu s s   in   d etail  th R esNet - 1 8   m o d el,   wh ich   is   o n o f   th m o s in f lu en tial   d ee p   lear n in g   ar ch itectu r es.  T h R esNet - 1 8   m o d el  as  wh o le  is   d ee p   lear n in g   m o d el  co n s is tin g   o f   1 8   lay er s ,   in clu d in g   co n v o l u tio n al  lay er s   an d   r esid u al  b lo ck s .   S o m im p o r tan p o i n ts   ab o u t   th is   m o d el  ca n   b ex p lain ed   as f o llo ws:   -   E f f ec tiv en ess   o f   r esid u al  lea r n in g t h is   m o d el  u tili ze s   s h o r tcu c o n n ec tio n s   to   s k ip   o n e   o r   m o r e   co n v o l u tio n al  lay e r s   [ 29 ] .   T h is   allo ws  th n etwo r k   to   m o r ea s ily   lear n   th e   id en tity   f u n ctio n ,   wh ic h   m ea n s   th at  th n etwo r k   o n l y   n ee d s   to   lear n   th e   d if f er en ce   ( r esid u al)   b etwe en   th i n p u a n d   th d esire d   o u tp u t.   -   T r ain in g   ad v a n tag e:  d u to   th r esid u al  ar ch itectu r e,   R esNe t - 1 8   is   ea s ier   to   tr ain   ev en   wh en   th n etwo r k   is   v er y   d ee p   [ 3 0 ] .   T h is   o v er c o m es  co m m o n   p r o b lem   in   t r ad itio n al  n e u r al  n etwo r k s   wh er th d ee p er   th n etwo r k ,   th h a r d er   it is   to   tr ain   it e f f ec tiv ely   d u to   v an is h in g   g r ad ien ts .   -   Ap p licatio n s R esNe t - 1 8   is   c o m m o n l y   u s ed   f o r   im ag cla s s if icatio n   task s   o n   lar g d atasets   s u ch   as  I m ag eNe t   [3 1 ] .   Ho wev er ,   d u to   its   f lex ib le  ar ch itectu r e,   R esNet - 1 8   ca n   also   b ad ap ted   f o r   v ar i o u s   o th er   task s   s u c h   as  o b ject  d etec tio n ,   im ag s eg m e n tatio n ,   a n d   m o r e.   Usi n g   tr a n s f er   lea r n i n g ,   t h m o d el   ca n   b ap p lied   to   s m aller   d ata s ets an d   tailo r ed   f o r   d if f e r en t   ap p licatio n s .   -   E f f icien cy R esNet - 1 8   is   lig h ter   an d   less   co m p lex   th a n   lar g er   R esNet  v ar ian ts   ( s u ch   as  R esNet - 5 0   o r   R esNet - 1 0 1 ) ,   m ak in g   it  f aster   to   tr ain   a n d   m o r e f f icien in   m em o r y   u s ag [ 3 2 ] .   T h is   m a k es  it  s u itab le   f o r   ap p licatio n s   th at  r eq u ir d e ep   n et wo r k s   b u t a r lim ited   in   co m p u tin g   r eso u r ce s .   -   R esNet - 1 8   o f f er s   b alan ce   b etwe en   d ep th   an d   ef f icien c y ,   m ak in g   it  p o p u lar   ch o i ce   f o r   m an y   co m p u ter   v is io n   ap p licatio n s ,   esp ec ially   in   s itu atio n s   wh er e   r eso u r ce s   ar lim ited   o r   s p ee d   is   p r io r ity   [3 3 ].     D.   E v a l ua t io n a nd   det ec t io n   Af ter   cr ea tin g   th R esNet - 1 8   ar ch itectu r e,   co n v o l u tio n   la y er s   an d   m o d els,  th n ex s t ep   in   th is   r esear ch   is   to   ev alu ate,   tr ain   an d   v alid ate  th m o d el.   Mo d el  tr ain in g   is   d o n to   tr ain   th r esu ltin g   m o d el.   Mo d el  ev alu atio n   is   d o n t o   f in d   o u t   wh eth er   th r es u lt in g   m o d el  is   in   ac co r d a n ce   with   th r esear ch   o b jectiv es.  Mo d el  tr ain in g   is   d o n to   f in d   o u wh eth er   th r esu ltin g   m o d el  ca n   b ap p lied   to   th ca s in   th is   s tu d y .   Mo d el  v alid atio n   is   d o n to   f in d   o u t   wh eth er   th e   r esu ltin g   m o d el  is   c o r r ec ( v alid )   o r   n o t.   T esti n g   t h e   n ew  R esNet - 1 8   m o d el  u s in g   t est d ata  to   d etec t b r ea s t le s io n s   is   th p r o ce s s   o f   ev alu atin g   t h p er f o r m an ce   o f   a   s eg m en tatio n   m o d el  th at   h as   b ee n   tr ain ed   u s in g   a   n ew  d ataset  th at  h as  n ev er   b ee n   s ee n   b y   th m o d el.     T h is   test   d ata  is   u s ed   to   ass es s   th m o d el s   g en er aliza tio n   ab ilit y ,   n a m ely   its   ab ilit y   t o   p r o v id ac c u r ate  p r ed ictio n s   o n   d ata  th at  h as   n ev er   b ee n   u s ed   d u r in g   th tr ain in g   an d   v alid atio n   p r o ce s s .   Her ar th e   alg o r ith m   1   in   th is   test in g   p r o ce s s :     Alg o r ith m   1 .   Mo d el  test in g   u s in g   test   d ata   1.   T est  d ata  p r ep a r atio n th e   test   d ata  is   s et  o f   b r ea s u ltra s o u n d   im ag es  c o n tain in g   lesi o n s ,   an d   th is   d ata   is   s ep ar ate  f r o m   t h tr ain in g   an d   v alid atio n   d ata.   Ma k e   s u r th is   d ata  is   r ep r esen tativ an d   h as  th co r r ec t   an n o tatio n s .   2.   T est  d ata  p r ep r o ce s s in g s im il ar   to   th tr ain i n g   an d   v alid atio n   d ata,   th test   d ata  n ee d s   to   b p r ep r o ce s s ed   in   th s am way ,   s u ch   as c o n v er tin g   to   g r ay s ca le,   n o r m alizin g ,   an d   d ata  au g m en tatio n   i f   n e ce s s ar y .   3.   Pre d ictio n   u s in g   th m o d el:  u s th tr ain ed   R esNet - 1 8   m o d el  to   p er f o r m   s eg m en tatio n   p r ed ictio n s   o n   th e   test   d ata.   4.   T h r esh o ld in g i f   th m o d el  g e n er ates p r o b a b ilit ies,  ap p ly   th r esh o ld in g   to   o b tain   b in ar y   s eg m en t m ap s .   5.   Per f o r m an ce   ev al u atio n co m p ar th m o d el  p r ed ictio n   r es u lts   with   th o r ig in al  an n o tatio n s   to   ca lcu late  ev alu atio n   m etr ics  s u ch   as  ac cu r ac y ,   s en s itiv ity ,   s p ec if i city ,   I n ter s ec tio n   o v er   Un io n   ( I o U) ,   d ice  co ef f icien t,  etc.   6.   R esu lts   v is u aliza tio n v is u aliz s o m ex am p les  o f   p r ed ictio n   r esu lts   to   v is u ally   ch e ck   t h s eg m en tatio n   q u ality .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci ,   Vo l.  39 ,   No .   2 ,   Au g u s 20 25 1 2 3 6 - 1 248   1242   E v alu atio n   o f   test   d ata  ag ain s t th R esNet - 1 8   m o d el  f o r   d ete ctin g   b r ea s t le s io n s   is   p r o ce s s   in   wh ich   th p er f o r m an ce   o f   s eg m e n tatio n   m o d el  is   ass es s ed   u s in g   d ataset  th at  was  n o p r ev io u s ly   s ee n   d u r in g   tr ain in g   ( test   d ata) .   T h is   p r o ce s s   in v o lv es  th u s o f   s ep ar ate  test   d ata ,   co n s i s t en p r ep r o ce s s in g ,   co m p r eh e n s iv ev alu atio n   m et r ic  m ea s u r em en ts ,   a n d   in - d ep t h   an aly s is   o f   th r esu lts .   W ith   p r o p er   ev alu atio n ,   we  ca n   o b jectiv ely   ass ess   th p er f o r m an ce   o f   th m o d el  a n d   m ak e   b etter   d ec is io n s   ab o u t   its   u s in   clin ical  co n tex ts .   T h e r a r th r ee   p a r a m eter   v alu es  u s ed   to   ev al u ate,   tr ain   an d   v alid ate  th r esu lti n g   m o d el,   n am ely   ac cu r ac y ,   s en s itiv ity   an d   s p ec if icity   v alu es.  Acc u r ac y ,   s en s itiv ity   an d   s p ec i f icity   v al u es  ar e v alu atio n   m etr ics  u s ed   to   as s ess   th p er f o r m an ce   o f   class if icat io n   m o d el,   esp ec ially   in   th co n tex o f   m ed ical  task s   s u ch   as lesio n   d etec tio n   in   b r e ast u ltra s o u n d   im ag es.       3.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   3 . 1 .     I np ut  im a g e   re s ult   I n   th is   r esear ch   we  u s 3 0   US b r ea s l esio n   im ag es.  I n   th i s   p ap er ,   we  o n ly   d is p lay ed   th 8   im ag es  f o r   th e   s am p le  o f   th r esu lt  o f   th is   r esear ch .   i n   th p r o ce s s in g   s tag e.   W g et  th e   im ag f r o m   Pro f .   Dr .   MA .   Han if iah   SM  B atu s an g k ar   Ho s p ital.  T ab le  3   illu s tr ates  th s et  o f   in p u im ag es  u s ed   in   th cu r r en s tu d y ,   co n s is tin g   o f   b r ea s u ltra s o u n d   im ag es  f r o m   eig h p atien ts .   E ac h   im a g s er v es  as  a   v ital   co m p o n en t   in   th e   in v esti g atio n   aim ed   at  an aly zin g   an d   d etec tin g   p o ten tial  b r ea s ab n o r m alities .   T h im ag es  ar m eth o d ically   o r g an ized   in to   two   co lu m n s   f o r   p atien ts   an d   th ei r   co r r e s p o n d in g   u ltra s o u n d   s ca n s ,   e n s u r in g   clar ity   an d   s tr u ctu r ed   r e p r esen tatio n .   T h e s s ca n s ,   d er iv ed   f r o m   d iv er s e   ca s es,  f o r m   th e   f o u n d atio n   o f   th an aly s is   aim ed   at  ex p lo r in g   d iag n o s tic  p atter n s   an d   en h an cin g   im ag e - b ased   ass ess m en tech n iq u es.  T h ar r a n g em e n t   p r o v id es   an   ac ce s s ib le  r e f er e n ce   f o r   c o m p ar in g   t h v is u al  ch ar ac ter is tics   o f   ea ch   im ag e,   f ac ilit atin g   f u r th e r   in ter p r etatio n   in   s u b s eq u en t se ctio n s   o f   th s tu d y .       T ab le  3 .   Pre - p r o ce s s in g   r esu lt   P a t i e n t   B r e a s t   u l t r a s o u n d   i m a g e   R G B   t o   g r a y s c a l e   I mag e   e n h a n c e me n t   N o i se   r e d u c t i o n   1           2           3           4           5           6           7           8           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2502 - 4 7 5 2       Dev elo p men t o f R esN et - 1 8   a r ch itectu r to   lesi o n   id en tifi ca tio n   in   b r ea s   ( S ilfi a   A n d in i )   1243   T ab le  2   r e v ea ls   th v ar iab ilit y   in   u ltra s o u n d   im ag f ea tu r es  a cr o s s   d if f er en t p atien ts ,   wh ich   is   p iv o tal  f o r   th o r o u g h   d iag n o s tic  ev a lu atio n s .   E ac h   s ca n   d em o n s tr ates  u n iq u e   attr ib u tes  th at   ar ess en tial  f o r   d is tin g u is h in g   b etwe en   d if f er e n t ty p es o f   b r ea s t tis s u s tr u ctu r es.  T h ese  v ar iatio n s   u n d er s c o r th n ec ess ity   o f   co m p r eh en s iv e   ass ess m en m eth o d   th at  c o n s id er s   d i v er s e   im ag e   ch ar ac ter is tics ,   in clu d in g   tex t u r e,   d en s ity ,   an d   b o u n d a r y   d elin ea tio n s .   T h in clu s io n   o f   m u ltip le  p atien ts   u ltra s o u n d   im ag es  e n r ich es  th d ataset,   p r o v id i n g   m o r r o b u s b a s is   f o r   d ev elo p i n g   an d   v ali d atin g   im ag a n aly s is   alg o r i th m s .   T h is   d iv er s r ep r esen tatio n   s u p p o r ts   th s tu d y s   aim   o f   en s u r in g   th at  a n y   p r o p o s ed   d iag n o s tic  o r   d e tectio n   m o d el  ca n   g en er alize   ef f ec tiv ely   ac r o s s   d if f er en c ases ,   u ltima tely   co n tr ib u tin g   to   m o r r eliab le  an d   ac cu r ate  d iag n o s tic  o u tco m es in   b r ea s t h ea lth   ass ess m en ts .     3 . 2 .     P re - pro ce s s ing   re s ult   T h f ir s im ag p r e p r o ce s s in g   in   th is   s tu d y   is   p r o ce s s   ca r r ied   o u b e f o r th m ain   p r o c ess   in   th e   s tu d y .   First  p r ep r o ce s s in g   r esu lt  is   co lo r   co n v er s io n   f r o m   R GB   to   g r ay s ca le.   T h en   th s ec o n d   p r e p r o ce s s in g   r esu lt  is   im ag e n h an ce m e n a n d   af te r   th at   th t h ir d   p r ep r o c ess in g   r esu lt  in s   n o is r ed u cti o n .   T a b le  4   p r esen ts   th co m p r eh en s iv e   r esu lts   o f   th p r e - p r o ce s s in g   s tep s   ap p li ed   to   t h b r ea s u ltra s o u n d   i m ag es  u s ed   in   th is   s tu d y .   T h e   tab le  s y s tem atica lly   illu s tr ates  th p r o g r ess io n   o f   ea ch   p atien t s   u ltra s o u n d   im a g th r o u g h   v ar io u s   p r e - p r o ce s s in g   s tag es,  in clu d in g   co n v er s io n   f r o m   R GB   to   g r ay s ca le,   im ag en h an ce m en t,  an d   n o is r ed u ctio n .   T h ese  s tep s   ar cr iti ca l in   im p r o v in g   th q u ality   a n d   clar ity   o f   th in p u t im ag es,  th er eb y   f ac ilit atin g   m o r ac cu r ate  a n aly s is   an d   i n ter p r etatio n   in   s u b s eq u en p r o ce s s in g   s tag es.  T h o r g a n izatio n   o f   th ta b le  allo ws  f o r   an   ea s y   co m p ar is o n   o f   im ag es  b ef o r a n d   a f ter   ea ch   p r e - p r o ce s s in g   tec h n iq u e,   em p h asizin g   th e   tr an s f o r m atio n   an d   im p r o v em en ts   at  ea ch   s tep .       T ab le  4 .   Pro ce s s in g   r esu lt   P a t i e n t   N o i se   r e d u c t i o n   R O I   S e g m e n t a t i o n   1         2         3         4         5         6         7         8             Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci ,   Vo l.  39 ,   No .   2 ,   Au g u s 20 25 1 2 3 6 - 1 248   1244   d etailed   an aly s is   o f   T ab le  3   u n d e r s co r es  th tr a n s f o r m ativ im p ac o f   ea ch   p r e - p r o ce s s i n g   s tep   o n   b r ea s u ltra s o u n d   im ag es  an d   th cu m u lativ b en e f its   th ey   b r in g   to   th im a g an aly s is   p r o ce s s .   T h in itial  s tep ,   R GB   to   g r ay s ca le  co n v er s io n ,   is   ess en tial  in   s i m p lify in g   th im ag d ata  b y   elim in atin g   co lo r   in f o r m atio n   wh ile  r etain in g   cr itical  in ten s ity   d etails  th at  ar s ig n if ican f o r   m ed ical  im a g an aly s is .   T h is   s tep   r ed u ce s   co m p u tatio n al   co m p le x ity   an d   en s u r es  th at   th f o cu s   is   s o lely   o n   th s tr u ctu r al  an d   tex tu r al  d etails  o f   th tis s u e .   T h e   s u b s eq u en t   im ag en h an ce m en t   s tep   s er v es  as  v ital  p r o ce s s   th at  am p lifie s   th v is u al  c o n tr ast  an d   s h ar p n ess   o f   th e   im ag es.   T h is   en h an ce m en r e v ea ls   m o r d e f in ed   b o u n d ar ies  a n d   s tr u ctu r es,  m ak i n g   f ea tu r es  s u ch   as  les io n s   o r   t is s u ab n o r m alities   m o r d is ce r n ib le.   T h co n s is ten im p r o v em en in   im ag e   clar ity   ac r o s s   all  p atien im ag es  in   th is   s tep   d em o n s tr ates  th r eliab ilit y   an d   ef f e ctiv en ess   o f   th en h an ce m e n alg o r ith m   u s ed .   T h e   f in al  s t ag e,   n o is r e d u ctio n ,   p lay s   s ig n if ican r o le   in   r e f in in g   th q u a lity   o f   th e   p r o ce s s ed   im ag es  b y   m in im iz in g   u n wan ted   ar tifa cts  an d   b a ck g r o u n d   n o is e.   T h is   s tep   e n s u r es  th at  ess en tial   im ag d etails  ar p r eser v e d   wh ile  ir r elev an v is u al  in f o r m atio n   is   s u p p r ess ed .   Ov er a ll,  th p r o g r ess io n   illu s tr ated   in   T ab le  3   in d icate s   s y s tem atic  an d   co m p r eh e n s iv p r e - p r o ce s s in g   ap p r o ac h   th at  s ig n if ican tly   b o o s ts   th in ter p r etab ilit y   an d   q u ality   o f   b r ea s u ltra s o u n d   im ag es.  T h is   m u lti - s tag p r e - p r o ce s s in g   p ip elin is   v ital  f o r   ac h iev in g   r eliab le  im ag an aly s is   o u tco m es,  as  it  p r ep ar es  th d ata  in   way   th at  m ax im izes  th ac cu r ac y   an d   e f f icien cy   o f   s u b s eq u en d iag n o s tic  alg o r ith m s .   T h en h an ce d   clar ity ,   r ed u ce d   n o is e,   an d   o p tim ized   co n tr ast  p r o v id ed   b y   th ese  p r e - p r o ce s s in g   s tep s   lay   th f o u n d atio n   f o r   m o r r o b u s an d   ac cu r ate   f ea tu r ex tr a ctio n ,   wh ich   is   cr i tical  in   th ea r ly   d etec tio n   an d   an aly s is   o f   b r ea s t tis s u an o m alies.     3 . 2 . 1 .   P ro ce s s ing   re s ult   T h p r o ce s s   o f   ca lcu latin g   th R OI   v alu o n   a n   im ag is   t o   ca lcu late  th v alu e   o f   t h p lace   to   b e   an aly ze d   o n   a n   im ag e .   I n   th is   s tu d y ,   it  is   th e   lesi o n   ar ea   f o u n d   i n   th e   b r ea s USG  im ag e.   T ab le  5   s h o wca s es  th p r o ce s s in g   r esu lts   o b tain e d   f r o m   th b r ea s u ltra s o u n d   i m ag es  u s ed   in   th is   s tu d y .   T h e   tab le  is   s tr u ctu r ed   to   d is p lay   th o u tc o m es  at  d if f e r en s tag es  o f   th im ag e   p r o ce s s in g   wo r k f lo w,   in c l u d in g   n o is r ed u ctio n ,   R OI   ex tr ac tio n ,   an d   s eg m en tatio n .   E ac h   c o lu m n   in   th ta b le  h ig h lig h ts   a   cr u cial  s tep   in   t h im ag e   an aly s is   p ip elin e,   d em o n s tr atin g   h o th r aw  u ltra s o u n d   im ag es  ar p r o g r ess iv ely   r ef in ed   an d   a n aly ze d   to   is o late   s ig n if ican r eg i o n s   f o r   f u r t h e r   d iag n o s tic  ev alu ati o n .   T h is   co m p r eh en s iv e   v iew  o f   th e   p r o ce s s in g   s tag es  p r o v id es in s ig h t i n to   th e f f ec t iv en ess   o f   ea ch   m eth o d   a p p lie d   to   en h an ce   an d   s eg m en t th e   im ag es a cc u r ately .       T ab le  5 .   E v alu atio n   a n d   r esu lt   P a t i e n t   R e sN e t - 1 8   a r c h i t e c t u r e   B e f o r e   d e v e l o p me n t   A f t e r   d e v e l o p me n t   A c c u r a c y   S e n s i t i f i t y   S p e c i f i c i t y   A c c u r a c y   S e n s i t i f i t y   S p e c i f i c i t y   1   0 . 9 6 5 8 3   0 . 9 9 3 1 6   0 . 9 5 9 6 1   0 . 9 6 6 7 5   0 . 9 9 3 0 3   0 . 9 6 0 7 8   2   0 . 9 8 6 6 2   0 . 9 2 9 2 4   0 . 9 9 5 1 4   0 . 9 7 4 2 8   0 . 8 0 2 3 1   0 . 9 9 9 8 0   3   0 . 9 7 8 4 8   0 . 9 8 3 7 1   0 . 9 7 7 5 7   0 . 9 7 9 9 2   0 . 9 8 0 6 3   0 . 9 7 9 7 9   4   0 . 9 5 8 9 8   0 . 9 9 0 7 2   0 . 9 2 0 8 1   0 . 9 5 8 7 0   0 . 9 8 8 3 2   0 . 9 2 3 0 9   5   0 . 8 6 9 5 6   0 . 5 6 5 9 0   0 . 9 9 7 0 0   0 . 8 6 3 8 9   0 . 5 4 1 0 3   0 . 9 9 9 3 8   6   0 . 9 7 0 2 0   0 . 9 3 9 6 3   0 . 9 9 2 9 8   0 . 9 7 0 0 9   0 . 9 3 8 3 8   0 . 9 9 3 7 2   7   0 . 9 7 6 5 7   0 . 6 9 2 1 8   0 . 9 9 9 8 9   0 . 9 6 6 9 1   0 . 5 6 3 2 9   1 . 0 0 0 0 0   8   0 . 9 6 4 0 9   0 . 9 4 2 0 3   0 . 9 7 2 2 1   0 . 9 3 5 6 6   0 . 7 9 7 5 2   0 . 9 8 6 5 2       d etailed   ex am in atio n   o f   T a b le  4   r ev ea ls   th s tep - by - s tep   im p r o v em en ts   an d   tr an s f o r m atio n s   th at   th b r ea s t   u ltra s o u n d   im a g es  u n d er g o   d u r i n g   th p r o ce s s in g   p h ase.   T h e   in itial  n o is r ed u c tio n   co l u m n   s h o ws  th im p ac o f   n o is m in im iz atio n   tech n iq u es,  wh ic h   p lay   cr itical  r o le  in   en h a n cin g   im ag clar ity   b y   r em o v in g   b ac k g r o u n d   ar tifa ct s   an d   ir r ele v an v is u al  d is tu r b an ce s .   T h is   s tep   en s u r es  th at  s u b s eq u en t   an aly s es  f o cu s   o n   th m ea n i n g f u s tr u ctu r es  with in   th im ag with o u in ter f er en ce   f r o m   n o is e,   lead in g   to   m o r r elia b le   f ea tu r e x tr ac tio n   a n d   in ter p r etatio n .   T h e   R OI   e x tr ac tio n   co lu m n   f u r t h er   d em o n s tr ates  th a b ilit y   o f   t h p r o ce s s in g   tech n i q u es  to   id e n tify   an d   is o late  s p ec if ic  ar ea s   with in   th im ag es  th at  ar e   r el ev an f o r   d iag n o s tic  p u r p o s es.  T h clea r   d em ar ca ti o n   o f   th ese  r e g io n s   h elp s   in   n a r r o win g   th f o cu s   to   p o ten tially   s u s p icio u s   ar ea s ,   wh ich   ca n   s tr ea m lin f u r th er   an aly s is   an d   aid   in   tar g eted   m ed ical  ass es s m en ts .   T h f in al  co lu m n ,   s eg m en tatio n ,   s h o ws  th s eg m en ted   o u tp u t   wh er e   th r eg i o n s   o f   in ter est  ar e   d elin ea ted   with   p r ec is io n .   T h is   s tep   is   ess en tia in   s ep ar atin g   th s ig n if ican tis s u s tr u ctu r es  f r o m   th b ac k g r o u n d ,   en a b lin g   m o r d etaile d   s tu d y   o f   th id en tifie d   r eg io n s .   T h s eg m en tatio n   r esu lts   d em o n s tr ate  h o ef f ec tiv ely   th ap p lied   alg o r ith m   d is tin g u is h es  b etwe en   d if f er e n tis s u ty p es,  h ig h lig h tin g   a r ea s   th at  m ay   r eq u ir clo s er   m ed ical  ev alu atio n .   T h u n if o r m ity   a n d   clar ity   i n   s eg m en tatio n   ac r o s s   all  eig h p atien im ag es  u n d er s co r e   th r eliab ilit y   an d   ad ap tab ilit y   o f   t h s eg m en ta tio n   p r o ce s s   to   v a r io u s   ca s es.  T h is   co m p r eh e n s iv e   p r o ce s s in g   ap p r o ac h   is   in s tr u m en tal  in   s u p p o r tin g   m o r ac cu r ate  d iag n o s is   an d   en h an cin g   th o v er all  ef f ec tiv en ess   o f   im ag e - b ased   m ed ical  an aly s is .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2502 - 4 7 5 2       Dev elo p men t o f R esN et - 1 8   a r ch itectu r to   lesi o n   id en tifi ca tio n   in   b r ea s   ( S ilfi a   A n d in i )   1245   3 . 2 . 2 .   E v a lua t io re s ult   Mo d el  ev alu atio n   is   ca lcu latin g   th q u ality   o f   th r esu ltin g   m o d el.   T h er ar th r ee   p ar am eter s   u s ed ,   n am ely   ac cu r ac y ,   s en s itiv ity   an d   s p ec if icity   o f   th m o d el  cr ea ted .   T ab le  6   p r esen ts   th ev alu atio n   r esu lts   o f   th R esNet - 1 8   ar ch itectu r e   b ef o r a n d   a f ter   f u r th er   d ev el o p m en t,   s h o wca s in g   its   p er f o r m an ce   o n   b r ea s u ltra s o u n d   im ag es  f r o m   eig h p atien ts .   T h tab le  o u tlin es   k ey   p er f o r m an ce   m etr ics,  in clu d in g   ac cu r ac y ,   s en s itiv ity ,   an d   s p ec if icity ,   f o r   ea ch   p atien t.   T h ese  m etr ics  ar ess en tial  f o r   u n d er s tan d in g   t h ef f ec tiv en ess   o f   th m o d el   in   co r r ec tly   i d en tif y in g   a n d   d is tin g u is h in g   b etwe en   d i f f e r en tis s u ty p es  wit h in   th im a g es.  T h e   co m p ar is o n   b etwe en   th p r e -   an d   p o s t - d e v elo p m e n p er f o r m an ce   p r o v id es  clea r   v iew  o f   th im p r o v em e n ts   ac h iev ed   th r o u g h   th e   m o d el  e n h an ce m e n p r o ce s s ,   o f f er i n g   in s ig h ts   in to   th r o b u s tn ess   a n d   r eliab ilit y   o f   th e   u p d ated   R esNet - 1 8   ar ch itectu r in   m ed ical  im a g an al y s is   [3 4 ] [3 5 ] .   T o   ca lcu late  th e   ac cu r ac y ,   s en s it iv ity ,   an d   s p ec if icity   v alu es  o f   th R esNet - 1 8   ar ch itectu r b ef o r e   a n d   af ter   d ev elo p m en t,  we  u s th f o r m u la  b elo w:       =  +   +  +  +    [3 6 ]   ( 1 )        =   +    [3 7 ]   ( 2 )       =   +    [ 26 ]   ( 3 )     W h er e:  tr u p o s itiv e   ( TP ) :   n u m b er   o f   p o s itiv ca s es  th at  wer co r r ec tly   d etec ted . ,   tr u n eg ativ e   (  ) n u m b e r   o f   n eg ati v ca s es  th at  wer co r r ec tly   d etec te d ,   f alse  p o s i tiv e   (  ) n u m b e r   o f   n eg ati v ca s es  th at  wer d etec ted   as  p o s itiv ( f alse  p o s itiv e) ,   f alse  n eg ativ e   (  ) n umb er   o f   p o s itiv ca s es  th a wer d etec ted   as   n eg ativ ( f alse n e g ativ e) .   I n   th is   s tu d y ,   th ev alu atio n   o f   th m o d el  th at  h as  b ee n   cr ea ted   is   ca r r ied   o u b y   m ea s u r in g   3   p ar am eter s ,   n am ely   ac cu r ac y   v alu e,   s en s itiv ity   v alu an d   s p ec if icity   v alu e.   B ased   o n   T a b l 5 ,   it  ca n   b s ee n   th at  th av e r ag v alu o f   th e   R es - Net  a r ch itectu r m o d el  e v alu atio n   b ef o r e   d ev el o p m en t   is   an   ac cu r ac y   o f   0 . 9 6 6 7 1 ,   s en s itiv ity   is   0 . 9 8 4 6 7   a n d   s p ec if icity   is   0 . 9 6 3 1 4 .   W h ile  th a v er ag v al u o f   t h R es - Net   a r ch itectu r m o d el  ev alu atio n   af ter   d ev elo p m en is   an   ac cu r ac y   o f   0 . 9 7 0 9 3 ,   s en s itiv ity   is   0 . 9 0 0 5 6   an d   s p ec if icity   is   0 . 9 7 7 0 5 .   W ith   th ese  r esu lts ,   it  ca n   b s ee n   th at  th er is   an   in cr ea s in   th ac cu r ac y   v alu th at   o cc u r s   is   0 . 0 0 4 2 2 ,   d ec r ea s in   s en s itiv ity   v alu is   0 . 0 8 4 1 1   an d   an   in cr ea s in   s p ec if icity   v alu is   0 . 0 1 3 9 1 .   W ith   th ese  r e s u lts ,   it   ca n   b c o n clu d e d   th at  th m o d el  cr ea ted   u s in g   th R esNet - 1 8   ar ch itectu r d ev elo p m en t   is   b etter   th an   th m o d el  b ef o r th R esNet - 1 8   ar ch itectu r d ev elo p m en in   d etec tin g   lesi o n s   in   b r ea s u ltra s o u n d   im a g es.   Dete ctio n   is   th e   f in al  r esu lt  ac h iev ed   in   th is   s tu d y .   T h e   d etec tio n   in   q u esti o n   is   th e   d etec tio n   o f   lesi o n s   in   b r ea s u ltra s o u n d   im ag es.  T ab le  6   illu s tr ates  th lesi o n   d etec tio n   r esu lts   o n   b r ea s u ltra s o u n d   im ag es  f o r   eig h p atien ts   u s in g   th R esNet - 1 8   ar ch itectu r e,   co m p ar i n g   th o u tp u ts   b e f o r an d   af ter   th e   m o d el s   d ev elo p m en t.  T h tab le  p r o v id es  v is u al  r ep r esen ta tio n   o f   h o th en h an ce d   m o d el  id en tifie s   lesi o n   ar ea s ,   d ep icted   with   y ello o u tlin es,  o n   th b r ea s u lt r aso u n d   s ca n s .   T h is   s id e - by - s id co m p ar is o n   s h o wca s es  th im p r o v em en ts   i n   d etec tio n   p er f o r m a n ce   a n d   o u tlin es  t h r ef i n ed   ca p ab ilit y   o f   t h m o d el  in   ac cu r ately   d elin ea tin g   lesi o n   b o u n d a r ies  p o s t - d ev elo p m en t.  T h o b ject iv is   to   ass e s s   th ad v an ce m en ts   m ad th r o u g h   m o d el  o p tim izatio n   a n d   its   im p ac o n   th e   q u ality   o f   lesi o n   d etec tio n ,   wh ich   is   cr u cial   f o r   s u p p o r tin g   m ed ical   d iag n o s es.   th o r o u g h   an aly s is   o f   T a b le  6   r ev ea ls   n o tab le  im p r o v em en ts   in   lesi o n   d etec tio n   af ter   th e   d ev elo p m e n o f   th R esNet - 1 8   ar ch itec tu r e.   Acr o s s   all  p ati en ts ,   th p o s t - d ev elo p m e n r esu lts   ex h ib it  m o r p r ec is an d   co n s is ten lesi o n   b o u n d ar ies,  em p h asizin g   th en h a n ce m en ts   ac h iev e d   th r o u g h   m o d e l   o p tim izatio n .   Fo r   ex am p le,   t h d etec tio n   in   p atien 1   s h o ws  clea r er   an d   m o r ac cu r ate  d elin ea tio n   o f   th e   lesi o n   ar ea s   co m p ar ed   to   th p r e - d ev elo p m en s tag e,   s u g g esti n g   s ig n if ican ad v an ce m en in   th m o d el’ s   ab ilit y   to   ac cu r ately   id en tify   an d   o u tlin ab n o r m alities .   Patien ts   3   an d   4   d is p lay   th m o s p r o n o u n ce d   d if f er en ce s ,   with   p o s t - d e v elo p m en t im ag es in d icatin g   m o r co h esiv an d   co n tin u o u s   lesi o n   o u tlin es,  r ed u ci n g   th o cc u r r en ce   o f   f r a g m en te d   o r   in co m p lete  b o u n d ar ies  o b s er v ed   in   t h p r e - d e v elo p m en r esu lts .   T h is   im p r o v em e n is   cr u cial  f o r   co m p r eh e n s iv lesi o n   d etec tio n ,   as  well - d ef in ed   b o u n d a r ies   p r o v id b etter   g u id an ce   f o r   f u r th er   clin ical  e v alu atio n s   an d   p o ten tial  in ter v en tio n s .   Fo r   s o m p atien ts ,   s u ch   as  p atien ts   2   an d   5 ,   th d if f er en ce s   b etwe en   p r e -   an d   p o s t - d e v elo p m en d ete ctio n   r esu lts   ap p ea r   m o r s u b tle,   in d icatin g   th at   wh ile  th m o d el’ s   en h an ce m e n ts   g en er ally   im p r o v ed   p er f o r m an ce ,   th b aselin d etec tio n   was  alr ea d y   r o b u s t.   No n eth eless ,   th p o s t - d ev el o p m en r esu lts   d em o n s tr ate  g r ea ter   co n s is ten cy   in   lesi o n   d etec tio n ,   ev en   f o r   th ese  ca s es.  Patien 8 s   r esu lts   s h o m o r s u b s tan tial  en h a n ce m e n t,  wh er e   th p r e - d e v elo p m en d etec tio n   p r esen ted   p a r tially   d is jo in ted   o u tlin es,  wh ile  th e   p o s t - d e v elo p m en m o d el  p r o d u ce d   s m o o th er   an d   m o r e   d ef in ed   b o u n d ar ies.  T h is   s u g g ests   an   in cr ea s ed   r eliab ilit y   o f   th im p r o v ed   R esNet - 1 8   m o d el  in   h an d lin g   co m p lex   lesi o n   s tr u ctu r es  an d   d if f er en tiatin g   b etwe en   lesi o n   an d   n o n - lesi o n   ar ea s   m o r ef f ec tiv ely .   Ov er all,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.