Ανάλυση έγχρωμων ιατρικών εικόνων με πληγές για την παρακολούθηση και εξακρίβωση του ποσοστού ιάσεως

Abstract

Η διαδικασία επούλωσης πληγών ξεκινά μόλις ένα τμήμα κάποιου ιστού του σώματος καταστρέφεται, λόγω τραυματισμού ή ασθένειας και υπάρχει μεγάλο κλινικό ενδιαφέρον για παρακολούθηση, καλύτερη αντιμετώπιση και ελαχιστοποίηση του χρόνου ιάσεως τους.Σκοπός αυτής της διπλωματικής εργασίας είναι η υλοποίηση ενός ολοκληρωμένου αυτοματοποιημένου υπολογιστικού συστήματος σε περιβάλλον Matlab®, το οποίο θα βοηθά τον θεράποντα ιατρό στην παρακολούθηση και αντιμετώπιση πληγών.Το σύστημα θα δέχεται για είσοδο έγχρωμες εικόνες διαφορών πληγών από ασθενείς, οι οποίοι έτυχαν παρακολούθησης ανά 7 ημέρες και έλαβαν φαρμακευτική ή άλλη αγωγή.Συνολικά, έχουν τύχει επεξεργασίας 44 εικόνες από 10 διαφορετικούς ασθενείς και έχει αξιολογηθεί το ποσοστό επούλωσης των πληγών χρονικά και ποσοτικά.Πιο συγκεκριμένα, οι εικόνες αρχικά κανονικοποιούνται, γίνεται αυτοματοποιημένη κατάτμηση της πληγής και ακολούθως εξάγονται χαρακτηριστικά υφής και μορφολογίας από τις κατατμηθείς περιοχές, τα οποία θα συγκρίνονται χρονικά βάση στατιστικών μεθόδων.Καταδεικνύεται έτσι ποσοτικά ο βαθμός ίασης και συγκρίνεται και με την οπτική παρατήρηση του θεράποντα ιατρού.Από την επεξεργασία των πιο πάνω εικόνων έχουμε εξάγει 64 χαρακτηριστικά υφής και 16 μορφολογίας, τα οποία είναι στατιστικά διαφορετικά και τα οποία μπορεί να δηλώνουν κάποια σημαντική αλλαγή στην πληγή.Τα χαρακτηριστικά τα οποία είναι στατιστικά διαφορετικά είναι τα εξής: από τα στατιστικά χαρακτηριστικά είναι η μέση τιμή, από τον πίνακας στατιστικών χαρακτηριστικών είναι η τραχύτητα και η σκληρότητα.Επίσης, από τους χωρικούς εξαρτώμενους πίνακες γκρι επιπέδου είναι η αντίθεση, η εντροπία, το άθροισμα τετραγώνων διακύμανσης και η διακύμανση αθροίσματος.Από τις μετρήσεις ενέργειας υφής είναι το χαρακτηριστικό ενέργεια υφής από EE kernel, ενώ από την κατηγορία γκρι επιπέδου στατιστικά διαφοράς είναι η γωνιακή δεύτερη ροπή, η αντίθεση, οι πληροφορίες για τα μέτρα συσχέτισης, ο μέσος όρος αθροίσματος, το άθροισμα τετραγώνων διακύμανσης, η διακύμανση αθροίσματος και η αντίστροφη διαφορά ροπής.Από την μορφοκλασματική διάσταση ανάλυσης υφής είναι τα χαρακτηριστικά H2, H4 και το ακτινικό άθροισμα.Αναμένουμε ότι η προτεινόμενη μέθοδος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παρακολούθηση του βαθμού ιάσεως, αλλαγής αντιμετώπισης μιας πληγής και προσφορά θεραπευτικής αγωγής.Μια μελλοντική εργασία με μεγαλύτερο δείγμα έγχρωμων ιατρικών εικόνων πληγών, αλλά και η μελέτη άλλων χαρακτηριστικών υφής και μορφολογίας θα μπορούν να δείχνουν πιο συγκεκριμένα το βαθμό επούλωσης της πληγής.Τέλος, τα αποτελέσματα θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για περεταίρω ανάλυση και σε εφαρμογή με νευρωνικά δίκτυα.