Εφαρμογή Του Καμπυλωτού (curvelet) Μετασχηματισμού Σε Εικόνες Υπερήχου Καρωτίδας: Εξαγωγή Στατιστικών Χαρακτηριστικών Δεύτερης Τάξης Και Η Παθοφυσιολογική Τους Σημασίας

Abstract

Για την αποδοτική διάγνωση της καρωτιδικής αθηροσκλήρωσης απαιτείται έγκαιρη καιακριβής εκτίμηση του κινδύνου ρήξης της αθηρωματικής πλάκας. Πραγματοποιήθηκεβιβλιογραφική έρευνα εστιασμένη στην εφαρμογή του Καμπυλωτού Μετασχηματισμού(Curvelet Transform - CT) σε εικόνες υπερήχου καρωτίδας, για την ανάλυση υφής καιανίχνευση καμπυλών. Ο σκοπός αυτής της έρευνας είναι να μελετήσει σύνολαχαρακτηριστικών που έχουν εξαχθεί από συνθετικές εικόνες ομαλών καμπυλών μετά τηνεφαρμογή CT, τα οποία στη συνέχεια μπορούν να αξιοποιηθούν για τον προσδιορισμόυφής σε διαφορετικές περιοχές της εικόνας υπερηχογραφήματος καρωτίδας. Η μελέτησχεδιάστηκε ειδικά ώστε να παρέχει στην ερευνητική κοινότητα μια απλή και κατανοητήπαθοφυσιολογική σημασία.Αναγνωρίστηκε ότι μια απλή αναπαράσταση καμπυλωτών χαρακτηριστικών δεν έχειπροταθεί ακόμα και ότι ο CT έχει μόλις πρόσφατα ξεκινήσει να χρησιμοποιείται σε ιατρικέςεικόνες, παρέχει καλύτερα αποτελέσματα από άλλος μετασχηματισμούς κυματιδίων καιπαρέχει βελτιωμένη ακρίβεια στην ανίχνευση επικινδυνότητας. Σε πρώτη φάση, ο CTεφαρμόστηκε σε συνθετικές εικόνες που περιείχαν διαφόρων ειδών ομαλές γεωμετρικέςκαμπύλες με διάφορους προσανατολισμούς, όπως ευθεία γραμμή, κύκλος, δίσκος καιέλλειψη. Για κάθε CT υποεικόνα κατασκευάστηκαν μητρώα συνεμφάνισης και εξήχθησαν 4στατιστικές παράμετροι δεύτερης τάξης, επιτρέποντας τη δημιουργία διανυσμάτωνχαρακτηριστικών για την αρχική εικόνα. Διαπιστώθηκε ότι η αντίθεση και η εμφάνισητοπικών ακροτάτων αυτής αποτελούν ενδείξεις του προσανατολισμού και πάχους τηςαπεικονιζόμενης καμπύλης. Στη συνέχεια, ο CT εφαρμόστηκε σε περιοχές αθηρωματικήςπλάκας, υγιούς αγγείου και παρακείμενου ιστού από 45 εικόνες υπερηχογραφήματοςκαρωτίδας. Από τα προκύπτοντα διανύσματα χαρακτηριστικών επιχειρήθηκε ανίχνευσηυφής των διαφορετικών περιοχών. Η προκαταρκτική αξιολόγηση των εξαχθέντωνχαρακτηριστικών μέσω στατιστικών ελέγχων καταδεικνύει ότι η αναπαράσταση μέσω CTδεν επέτρεψε τον σαφή διαχωρισμό των διαφορετικών υφών, γεγονός που οφείλεται στομικρό δείγμα και τη χαμηλή ανάλυση των δεδομένων.Εν κατακλείδι, η εξαγωγή παραμέτρων αντίθεσης από καμπυλωτούς συντελεστέςσυνθετικών εικόνων, επέτρεψε ικανοποιητικό προσδιορισμό του σχήματος καιπροσανατολισμού καμπύλης. Η αξιοποίηση χαρακτηριστικών υφής προερχόμενων απόεφαρμογή CT σε υπερηχογράφημα καρωτίδας με κατάλληλες τροποποιήσεις διαφαίνεταιότι μπορεί να θεωρηθεί ως υποσχόμενη τεχνική για τη διευκόλυνση της εκτίμησηςεπικινδυνότητας της αθηρωματικής πλάκας.