IMAGE PROCESSING AND MACHINE LEARNING FOR DIAGNOSTIC ANALYSIS OF MICROCIRCULATION

Automated quantitative analysis of microcirculation, such as density of blood vessels and red blood cell velocity, is implemented using image processing and machine learning techniques. Detection and quantification of the microvaseulature is determined from images obtained through intravital microscopy. The results of quantitatively monitoring and assessing the changes that occur in microcirculation during resuscitation period assist physicians in making diagnostic-ally and therapeutically important decisions such as determination of the degree of illness as well as the effectiveness of the resuscitation process. Advanced digital image processing methods are applied to provide quantitative assessment of video signals for detection and characterization of the microvasculature (capillaries, venules, and arterioles). The microvasculature is segmented, the presence and velocity of Red Blood Cells (RBCs) is estimated, and the distribution of Wood flow in capillaries is identified for a variety of normal and abnormal cases. Cette invention concerne l'analyse quantitative automatisée de la microcirculation, comme la densité des vaisseaux sanguins et la vitesse des globules rouges, mise en oeuvre au moyen de techniques de traitement des images et d'apprentissage automatique. La détection et la quantification du système microvasculaire sont déterminées d'après les images obtenues par microscopie intravitale. Les résultats de la surveillance quantitative et de l'évaluation des changements se produisant dans le système de microcirculation lors de la période de réanimation aident le médecin à prendre des décisions diagnostiques et thérapeutiques importantes comme la détermination du degré d'atteinte et l'efficacité du processus de réanimation. Les méthodes avancées de traitement des images numériques sont appliquées pour donner une évaluation quantitative des signaux vidéo pour détecter et caractériser le système microvasculaire (capillaires, veinules et artérioles). Le système microvasculaire est segmenté, la présence et la vitesse des globules rouges sont estimées, et la répartition du flux sanguin dans les capillaires est identifiée pour différents cas normaux et anormaux.