MIT: n (Massachusetts Institute of Technology) "pundits": n mukaan 3D-aivojen skannauksesta tulee viidessä vuodessa melko yleinen menettely, joka maksaa paljon vähemmän kuin nykyään. Heidän kehittämänsä algoritmin avulla voidaan paitsi näyttää kaikki elimen hermosolut (niitä on noin 200 miljoonaa) ja niistä peräisin olevat synapsit (tiede ei tiedä lukumäärää, mutta useita satoja biljoonaa - varmasti), mutta myös luoda tilavuusmalleja. Viimeisin saavutus on merkittävin, koska jos potilaan aivoissa on kasvain, lääkärit eivät vain pysty näkemään sen sijaintia, vaan myös määrittämään tarkan koon ja koostumuksen. Joten, mitä lääke odottaa vain viidessä vuodessa ja miten se kaikki alkoi, lue alla.
MRI-tutkimus
Ne, jotka ovat törmänneet tällaiseen diagnoosiin, tietävät, että se on erittäin informatiivinen. Ihmisen aivot skannataan sähkömagneettisilla aalloilla, laite lähettää signaaleja, jotka heijastavat sen alueita eri väreissä, minkä jälkeen ne muunnetaan kuvaksi. Tämä on erittäin vaivalloista työtä, koska valtava määrä tietoa on käsiteltävä.
MRI-tutkimuksen mukavuus on, että lääkäri voi nähdä aivojen kolmiulotteisen kuvan kaikilta puolilta keskittyen tiettyihin tai kiistanalaisiin alueisiin. Menetelmällä on hyvät ja huonot puolensa, mutta elimen kasvaimen läsnä ollessa lääkärin on joskus vaikea diagnosoida sitä tai saada täydellinen kuva sairaudesta.
CT-tutkimus
Mainosvideo:
Tämän tekniikan pääasiallinen ero on röntgenkuvien käyttö. Sijoita sohvalla makaavan potilaan ympyrään ja he pystyvät kuvaamaan elimen heti eri kulmista. Jatkotyö ei eroa paljon MRT: stä: tietokone muuntaa kuvat kolmiulotteiseksi kuvaksi.
Melko tarkka diagnoosi, kuvan aivoviipaleista voi olla paksuus jopa 1 mm, mutta sama ongelma: lääkäri ei aina pysty tutkimaan kasvaimen rakennetta ja sen jo aiheuttamia vaurioita.
Kiitos tohtori Stevin Keatingille, jolle lääkärit diagnosoivat aivokasvaimen, ja hänen pyrkimyksensä selvittää kuinka nopeasti se kasvaa ja mitä muutoksia hänen aivoissa tapahtuu, 3D-suunnittelutekniikka on olemassa nykyään.
3D-aivomalli
Stephen, kun hänen aivokasvaimensa kasvatti baseball-kokoa ja lääkärit eivät voineet kertoa hänelle, mitä tehdä seuraavaksi, keräsivät kaikki MRI- ja CT-skannaukset ja menivät MIT: hen.
Instituutin tutkijoita kiehtoi ajatus opettaa 3D-tulostin luomaan aivojen malleja ja halu auttaa köyhiä 26-vuotiaita poikia, että he saivat heti töihin. Stephen kirjoitti ja testasi algoritmin, joka muuntaa valokuvat 3D-malliin.
Heidän luoma tekniikka pystyy analysoimaan 1000 kertaa nopeammin ja tuottamaan skannaustuloksen 3D-mallin muodossa. Nyt lääkärien lisäksi myös potilaat pystyvät pitämään omat aivojen tilavuuskopiot kädessään.
Tämän keksinnön eräs toinen etu on kyky paitsi havaita patologia elimessä, myös mitata sen koko, nähdä mitä alueita se on koskettanut ja missä tilassa ne ovat. Tämä on todella suuri ja erittäin ajankohtainen löytö, koska tällainen tietojenkäsittely voidaan suorittaa paitsi aivojen, myös kaikkien kehon elinten ja kudosten tulosten perusteella.
3D-tekniikat: käyttö lääketieteessä
Tulostimet, jotka luovat aivojen malleja algoritmin avulla, ovat jo toiminnassa joissakin Yhdysvaltain sairaaloissa. Vaikka ne ovat kalliita, mutta tämä ei ole pahinta. Tosiasia on, että Stephenin ansiosta on ilmestynyt uusi lääketieteen erikoisuus: diagnosoija sisäelinten 3D-visualisointiin, ja sellaista koulutusta ei sellaisenaan ole vielä vahvistettu. Siksi tutkijat ennustavat, että tämän profiilin asiantuntijoita ilmestyy seuraavien viiden vuoden aikana, minkä jälkeen mahdollisesti MRI ja CT korvataan vähitellen "edistyneemmällä" tekniikalla.
Se, mitä 3D-tekniikka voi antaa sairaille ihmisille, on skannaus: hetkellinen kuva ihmiskehossa (kaikissa kudoksissa, luissa ja elimissä samanaikaisesti) tapahtuvasta sekunnissa. Tällainen laite kehitettiin Davisin yliopistossa (Kalifornia, USA), eikä sillä ole analogia maailmassa. Tutkijat pystyvät näkemään ihmisen sisällä tapahtuvat prosessit ja seuraamaan mahdollisia elinten toiminnan rikkomuksia tai potilaiden patologioiden esiintymistä reaaliajassa.
Uusi sana tieteessä
Yksi löytö yleensä aiheuttaa toisen ilmestymisen tai epäonnistumisen. Joten tutkimalla ihmisen aivot kolmiulotteisessa tilassa, tutkijat näkivät kuinka primitiivisiä he pitivät sitä perustuen aiempiin ideoihinsa siitä.
Esimerkiksi he tajusivat, että synapsien väliset yhteydet luodaan täysin erilaisten järjestelmien mukaisesti ja ovat paljon monimutkaisempia kuin mitä odotettiin. He onnistuivat laskemaan (tarkemmin tietokoneohjelman), että yksin aivokuoressa on yli 125 biljoonaa näitä ohuimpia yhteyksiä. Näyttää siltä, että niitä on enemmän kuin tähtiä, jotka ovat mukana galaksissamme (noin 1500 kertaa).
He tekivät pettyvän johtopäätöksen: jos jokainen synapsi on mikroprosessori, silloin keinoäly, jonka he toivoivat luoda lähitulevaisuudessa, pysyy putkiunenäenä. Tosiasia, että aivoissa on useita kertoja enemmän yhteyksiä kuin kaikki planeetalla olevat transistorit ja reitittimet yhdessä, ja on yksinkertaisesti epärealistista koordinoida heidän työtä niin täydellisesti kuin synapsit tekevät.
Mitä odottaa tutkijoilta?
Uusi menetelmä aivoskannausten tulosten käsittelemiseksi on uusi keksintö, jota edelleen tarkennetaan ja parannetaan. Kuka tietää, ehkä vain viiden vuoden kuluttua apteekeista myydään kehon pienoiskannerit, jotta jokainen voi saada tietoja terveydestään tietokoneella tai laitteella jo ennen töihin lähtöä.
Toistaiseksi aivojen 3D-mallin luomisen algoritmia käytetään hätätilanteissa tai erityisen vaikeissa tapauksissa, kun kasvaimen kasvu lasketaan kirjaimellisesti minuuteissa.
Kirjoittaja: Kardashova Inga