Εφαρμογή του καμπυλωτού (Curvelet) μετασχηματισμού σε εικόνες υπερήχου καρωτίδας: Εξαγωγή στατιστικών χαρακτηριστικών δεύτερης τάξης και η παθοφυσιολογική τους σημασία - Αλουπογιάννη, Ελένη (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Συστημάτων Μετάδοσης Πληροφορίας και Τεχνολογίας Υλικών. Εργαστήριο Βιοϊατρικών Προσομοιώσεων και Απεικονιστικής Τεχνολογίας, 2016)
Για την αποδοτική διάγνωση της καρωτιδικής αθηροσκλήρωσης απαιτείται έγκαιρη και ακριβής εκτίμηση του κινδύνου ρήξης της αθηρωματικής πλάκας. Πραγματοποιήθηκε βιβλιογραφική έρευνα εστιασμένη στην εφαρμογή του Καμπυλωτού Μετασχηματισμού (Curvelet Transform - CT) σε εικόνες υπερήχου καρωτίδας, για την ανάλυση υφής και ανίχνευση καμπυλών. Ο σκοπός αυτής της έρευνας είναι να μελετήσει σύνολα χαρακτηριστικών που έχουν εξαχθεί από συνθετικές εικόνες ομαλών καμπυλών μετά την εφαρμογή CT, τα οποία στη συνέχεια μπορούν να αξιοποιηθούν για τον προσδιορισμό υφής σε διαφορετικές περιοχές της εικόνας υπερηχογραφήματος καρωτίδας. Η μελέτη σχεδιάστηκε ειδικά ώστε να παρέχει στην ερευνητική κοινότητα μια απλή και κατανοητή παθοφυσιολογική σημασία. Αναγνωρίστηκε ότι μια απλή αναπαράσταση καμπυλωτών χαρακτηριστικών δεν έχει προταθεί ακόμα και ότι ο CT έχει μόλις πρόσφατα ξεκινήσει να χρησιμοποιείται σε ιατρικές εικόνες, παρέχει καλύτερα αποτελέσματα από άλλος μετασχηματισμούς κυματιδίων και παρέχει βελτιωμένη ακρίβεια στην ανίχνευση επικινδυνότητας. Σε πρώτη φάση, ο CT εφαρμόστηκε σε συνθετικές εικόνες που περιείχαν διαφόρων ειδών ομαλές γεωμετρικές καμπύλες με διάφορους προσανατολισμούς, όπως ευθεία γραμμή, κύκλος, δίσκος και έλλειψη. Για κάθε CT υποεικόνα κατασκευάστηκαν μητρώα συνεμφάνισης και εξήχθησαν 4 στατιστικές παράμετροι δεύτερης τάξης, επιτρέποντας τη δημιουργία διανυσμάτων χαρακτηριστικών για την αρχική εικόνα. Διαπιστώθηκε ότι η αντίθεση και η εμφάνιση τοπικών ακροτάτων αυτής αποτελούν ενδείξεις του προσανατολισμού και πάχους της απεικονιζόμενης καμπύλης. Στη συνέχεια, ο CT εφαρμόστηκε σε περιοχές αθηρωματικής πλάκας, υγιούς αγγείου και παρακείμενου ιστού από 45 εικόνες υπερηχογραφήματος καρωτίδας. Από τα προκύπτοντα διανύσματα χαρακτηριστικών επιχειρήθηκε ανίχνευση υφής των διαφορετικών περιοχών. Η προκαταρκτική αξιολόγηση των εξαχθέντων χαρακτηριστικών μέσω στατιστικών ελέγχων καταδεικνύει ότι η αναπαράσταση μέσω CT δεν επέτρεψε τον σαφή διαχωρισμό των διαφορετικών υφών, γεγονός που οφείλεται στο μικρό δείγμα και τη χαμηλή ανάλυση των δεδομένων. Εν κατακλείδι, η εξαγωγή παραμέτρων αντίθεσης από καμπυλωτούς συντελεστές συνθετικών εικόνων, επέτρεψε ικανοποιητικό προσδιορισμό του σχήματος και προσανατολισμού καμπύλης. Η αξιοποίηση χαρακτηριστικών υφής προερχόμενων από εφαρμογή CT σε υπερηχογράφημα καρωτίδας με κατάλληλες τροποποιήσεις διαφαίνεται ότι μπορεί να θεωρηθεί ως υποσχόμενη τεχνική για τη διευκόλυνση της εκτίμησης επικινδυνότητας της αθηρωματικής πλάκας.