Τη Δευτέρα 18.11.2015, υποστηρίχθηκε με επιτυχία η διδακτορική διατριβή του κου Νίκου Τσιαπάρα με τίτλο " Ανάπτυξη και Χρήση Μεθοδολογιών Πολλαπλής Διακριτικής και Κατευθυντικής Ανάλυσης Βιοϊατρικών Δεδομένων για την Ανάδειξη Παθολογικών Προτύπων".

Στο πλαίσιο της παρούσας διδακτορικής διατριβής ερευνάται η δυνατότητα της κατευθυντικής ανάλυσης πολλαπλής κλίμακας να αναδείξει παθολογικά πρότυπα σε ιατρικά δεδομένα. Αρχικά εφαρμόζεται στην Ψυχοακουστική, με σκοπό την εκτίμηση της αλληλεπίδρασης των δυναμικών των νευρώνων κατά τη διάρκεια πειραματικής διαδικασίας. Η Ψυχακουστική είναι κλάδος της ψυχοφυσικής που ερευνά τη σχέση μεταξύ της έντασης του φυσικού ερεθίσματος και της υποκειμενικής εμπειρίας που δημιουργείται στον εξεταζόμενο. Τα σήματα εγκεφαλικής δραστηριότητας (εγκεφαλογράφημα και προκλητά δυναμικά) 25 εθελοντών καταγράφονται και αναλύονται χρησιμοποιώντας την κυματιδιακή συνάφεια και εντροπία, με στόχο τη διερεύνηση της ικανότητας του εξεταζομένου να διακρίνει διαφορές στη διάρκεια ακουστικών παλμών χωρίς ή με προηγούμενη έκθεση σε ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία κινητής τηλεφωνίας τρίτης γενιας. Η ανάλυση εστιάζεται στις ζώνες συχνοτήτων δ, α και γ. Σύμφωνα με τη μελέτη, η προηγούμενη έκθεση σε ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία επηρεάζει την ικανότητα του εξεταζόμενου να διακρίνει λεπτές διαφορές. Η μείωση της εντροπίας οφείλεται στην ανταλλαγή ενέργειας μεταξύ των συχνοτήτων α και δ δηλώνοντας την αδυναμία συγκέντρωσης/προσήλωσης σε μια σκέψη ή δραστηριότητα. Επίσης, μελετώνται οι δυνατότητες που προσφέρει η ανάλυση πολλαπλών επιπέδων στην αξιόπιστη διάκριση συμπτωματικών και ασυμπτωματικών αθηρωματικών πλακών καρωτίδας από εικόνες υπερήχου Β σάρωσης. Το δείγμα που χρησιμοποιήθηκε στη διατριβή επιτρέπει την ανάλυση στις δυο καρδιακές φάσεις (συστολή/διαστολή). Όσον αφορά στην ακρίβεια της διάκρισης συμπτωματικών και ασυμπτωματικών ασθενών, οι αλγόριθμοι κατευθυντικής πολυκλιμακωτής ανάλυσης υπερείχαν των αλγορίθμων πολυκλιμακωτής ανάλυσης, οι οποίοι με τη σειρά τους, υπερείχαν των συμβατικών στατιστικών μεθόδων (1ης και 2ης τάξης) καθώς και της κλασματικής διάστασης. Συγκεκριμένα, τα αποτελέσματα αναδεικνύουν την υπεροχή (79.3%) του μετασχηματισμού κορυφής (curvelet). Επιπλέον, η ανάπτυξη του αιτιατού επιπέδου με σκοπό την εκτίμηση της πολυπλοκότητας του περιεχομένου της αθηρωματικής πλάκας οδήγησε σε περαιτέρω βελτίωση της ακρίβειας (91.4%). Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι οι ασυμπτωτικές πλάκες χαρακτηρίζονται από μεγαλύτερη τάξη (μικρότερη εντροπία) και παρουσία μοτίβων (μεγαλύτερη στατιστική πολυπλοκότητα) σε σχέση με τις συμπτωματικές πλάκες. Τέλος, επιχειρήθηκε βελτιστοποίηση των παραμέτρων πολυ-επίπεδου αλγορίθμου ανάλυσης κίνησης ως προς το σχήμα αποσύνθεσης, το επίπεδο ανάλυσης και τη χρησιμοποιούμενη συνάρτηση κυματιδίου. Για το σκοπό αυτό, χρησιμοποιήθηκε ένα συνθετικό σύνολο δεδομένων - ακολουθίες εικόνων υπερήχου της καρωτίδας που δημιουργήθηκαν υπολογιστικά. Η μελέτη ανεδειξε ότι η χρήση του στάσιμου μετασχηματισμού στο πρώτο επίπεδο αποσύνθεσης και της συνάρτησης coif5 παρέχει τη μεγαλύτερη ακρίβεια.