Αναπαράσταση και κατηγοριοποίηση δενδρικών δομών από ιατρικά δεδομένα

• Κύριος συγγραφέας: Σκούρα, Αγγελική
• Άλλοι συγγραφείς: Μεγαλοοικονόμου, Βασίλειος
• Μορφή: Thesis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2009
• Θέματα: Εξόρυξη δεδομένων; Δενδρικές δομές; Γαλακτογραφία; Καρκίνος στήθους; Data mining; Tree structures; Galactography; Breast cancer; 616.075 4

Το θέμα της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η ανάκτηση πληροφορίας από δενδρικές δομές που εμφανίζονται σε ιατρικές εικόνες. Η διάγνωση με την βοήθεια ηλεκτρονικών υπολογιστών είναι ένας ευρέως αναπτυσσόμενος κλάδος της πληροφορικής καθώς υποβοηθά το ιατρικό έργο. Συχνά στην ιατρική απαιτείται αξιολόγηση δεδομένων που προκύπτουν από εικόνες (π.χ. απλή ακτινογραφία, αξονική τομογραφία). Οι ιατρικές αυτές εικόνες παρουσιάζουν τη μορφολογία διαφόρων οργάνων του ανθρώπινου σώματος. Ο σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η ανάλυση ιατρικών εικόνων με τη βοήθεια προγραμμάτων που κατασκευάζουμε προκειμένου να αυτοματοποιηθεί η διαδικασία της διάγνωσης. Οι ιατρικές εικόνες τις οποίες μελετάμε απεικονίζουν δενδρικές δομές από ιστούς του ανθρώπινου σώματος. Πιο συγκεκριμένα, γίνεται προσπάθεια να εντοπιστούν εκείνα τα χαρακτηριστικά των δενδρικών δομών που συμβάλλουν με ακρίβεια στη διάγνωση του ασθενούς. Παλιότερες εργασίες έχουν αποδείξει ότι η ανάλυση της μορφολογίας αυτών των δενδρικών δομών μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εξόρυξη περιγραφικών χαρακτηριστικών που διακρίνουν τους ασθενείς από τους μη ασθενείς. Αυτοματοποιημένες τεχνικές ανάλυσης των εικόνων αυτών έχουν ήδη χρησιμοποιηθεί για την ανίχνευση πρώιμων σταδίων όγκων του εγκεφάλου, καρκίνου του μαστού και τρισδιάστατη ανάλυση της μορφολογίας των αεραγωγών στον πνεύμονα. Η μέθοδός μας προσπαθεί να βελτιώσει τα αποτελέσματα από προηγούμενες μεθόδους αναλύοντας την εικόνα, ώστε να μοντελοποιηθεί η δενδρική δομή που υπάρχει. Με βάση τη δενδρική δομή λαμβάνονται μετρήσεις αρκετών παραμέτρων, όπως το πλήθος των διακλαδώσεων, η χωρική πυκνότητα των διακλαδώσεων (ανάλυση Sholl) και ο δείκτης ασυμμετρίας. Βάσει των παραπάνω μετρήσεων, γίνεται κατηγοριοποίηση των εξεταζόμενων ασθενών σε δύο κλάσεις (ασθενείς με ευρήματα και ασθενείς χωρίς ευρήματα). Τέλος, γίνεται αξιολόγηση της προτεινόμενης μεθόδου με κριτήρια την ευαισθησία και ειδικότητά της σχετικά με τον εντοπισμό ευρημάτων. Η έρευνά μας μπορεί να βρει εφαρμογές στην ανίχνευση ευρημάτων που οδηγούν σε καρκίνο του στήθους. Στην περίπτωση αυτή οι ιατρικές εικόνες που εξετάζονται είναι γαλακτογραφίες (είδος ακτινογραφίας που χρησιμοποιείται κατά την εξέταση του στήθους). Επίσης, μπορεί να εφαρμοστεί στις δενδρικές δομές που υπάρχουν στο πυελοκαλυκικό σύστημα των νεφρών. Καταλήγοντας, η μέθοδος αυτή μπορεί να χρησιμοποιηθεί στη σύγκριση και την κατηγοριοποίηση ιστών ή τμημάτων του ανθρωπίνου σώματος που αποτελούνται από δενδρικές δομές.