Texture Analysis and Radial Basis Function Approximation for IVUS Image Segmentation

Abstract

Intravascular ultrasound (IVUS) has become in the last years an important tool in both clinical and research applications. The detection of lumen and media-adventitia borders in IVUS images represents a first necessary step in the utilization of the IVUS data for the 3D reconstruction of human coronary arteries and the reliable quantitative assessment of the atherosclerotic lesions. To serve this goal, a fully automated technique for the detection of lumen and mediaadventitia boundaries has been developed. This comprises two different steps for contour initialization, one for each corresponding contour of interest, based on the results of texture analysis, and a procedure for approximating the initialization results with smooth continuous curves. A multilevel Discrete Wavelet Frames decomposition is used for texture analysis, whereas Radial Basis Function approximation is employed for producing smooth contours. The proposed method shows promising results compared to a previous approach for texture-based IVUS image analysis.

Η επίδραση της αρτηριακής υπέρτασης επί των αιμοδυναμικών παραγόντων και της αθηροσκλήρωσης των στεφανιαίων αρτηριών in vivo

“…Η παρούσα µελέτη εγκρίθηκε από την Επιτροπή Βιοηθικής και ∆εοντολογίας της Ιατρικής Σχολής του Αριστοτελείου Πανεπιστηµίου Θεσσαλονίκης. Στη βιβλιογραφία που προέρχεται από ελληνικές ερευνητικές οµάδες δεν υπάρχουν εκτενή δεδοµένα σχετικά µε τον ρόλο της υψηλής τοιχωµατικής τάσης και της χαµηλής διατµητικής τάσης στην αθηροσκλήρωση, εκτός βέβαια από τις εργασίες που ανακοίνωσε και δηµοσίευσε η ερευνητική οµάδα στην οποία συµµετέχει ο συγγραφέας της µελέτης αυτής 41,42,49,104,105,119,126,128,[137][138][139][140][141][142][143][144][145][146][147][148][149][150] .…”

“…Κατά συνθήκη αθηροσκληρωτικό τοίχωµα ορίζεται ως πάχυνση του «τοιχώµατος» πάνω από 0.5 mm.Σε κάθε τοµή IVUS ανιχνεύτηκε: (α) Το έσω περίγραµµα (όριο αυλού-ενδοθηλίου), (β) Το έξω περίγραµµα (όριο µέσου-έξω χιτώνα) και γ. Το σηµείο που αντιστοιχούσε στον καθετήρα IVUS. Η ανίχνευση των περιγραµµάτων πραγµατοποιήθηκε είτε ηµιαυτόµατα είτε αυτόµατα µε ειδικούς αλγορίθµους επεξεργασίας εικόνας που στηρίχτηκαν στα ενεργά περιγράµµατα (active contours ή snakes) και την ανάλυση υφής αντίστοιχα143,144,147,151,[159][160][161] .Στη συνέχεια στις εικόνες εφαρµόστηκε το φίλτρο «unsharp mask» το οποίο έκανε πιο έντονες τις ακµές της εικόνας και άφηνε ανεπηρέαστες περιοχές µε οµαλό περιεχόµενο. Στην Εικόνα 32 φαίνεται µια εικόνα IVUS στην αρχική της µορφή ενώ δίπλα της φαίνεται η αντίστοιχη προεπεξεργασµένη εικόνα.Μετά την προεπεξεργασία των εικόνων εφαρµόστηκε ο αλγόριθµος των snakes κάνοντας χειροκίνητη αρχικοποίηση των περιγραµµάτων στην πρώτη εικόνα της εικονοσειράς και αφήνοντας τον αλγόριθµο να προχωρήσει αυτόµατα στις επόµενες εικόνες143,159,161 .…”