I følge "pundits" fra MIT (Massachusetts Institute of Technology) vil 3D-hjerneskanning på 5 år bli ganske vanlig prosedyre og vil koste mye mindre enn i dag. Algoritmen som de utviklet lar ikke bare vise alle nervecellene til et organ (det er rundt 200 millioner av dem) og synapser som kommer fra dem (vitenskapen vet ikke antallet, men flere hundre billioner - helt sikkert), men også å lage volumetriske modeller. Den siste bragden er den mest betydningsfulle, siden hvis det er en svulst i pasientens hjerne, vil legene ikke bare kunne se plasseringen, men også bestemme den nøyaktige størrelsen og sammensetningen. Så hva som venter på medisin på bare 5 år og hvordan det hele begynte, les nedenfor.
MR-undersøkelse
De som har kommet over denne typen diagnostikk vet at det er veldig lærerikt. Den menneskelige hjernen blir skannet av elektromagnetiske bølger, enheten avgir signaler som reflekterer områdene i forskjellige farger, hvoretter de konverteres til et bilde. Dette er et veldig møysommelig arbeid, fordi en enorm datamengde må behandles.
Bekvemmeligheten med MR-undersøkelse er at legen kan se et tredimensjonalt bilde av hjernen fra alle sider, konsentrere seg om bestemte eller omstridte områder. Metoden har sine fordeler og ulemper, men i nærvær av en svulst i organet er det noen ganger vanskelig for legen å diagnostisere den eller få et fullstendig bilde av det berørte området.
CT-undersøkelse
Salgsfremmende video:
Hovedforskjellen på denne teknologien er bruk av røntgenstråler. Plassert i en sirkel over pasienten som ligger i sofaen, kan de øyeblikkelig fotografere orgelet fra forskjellige vinkler. Videre arbeid er ikke mye forskjellig fra MR: datamaskinen konverterer bildene til et tredimensjonalt bilde.
En ganske nøyaktig diagnose, bildet av hjerneskiver kan være opptil 1 mm i tykkelse, men det samme problemet: legen er ikke alltid i stand til å undersøke strukturen til svulsten og skaden som den allerede har gjort.
Takket være Stevin Keating, doktorgrad, som ble diagnostisert med en hjernesvulst av leger og hans søken etter å finne ut hvor raskt den vokser og hvilke endringer som skjer i hjernen hans, eksisterer 3D-designteknologi i dag.
3D hjernemodell
Stephen, da hjernesvulsten vokste på størrelse med en baseball og legene ikke kunne fortelle ham hva han skulle gjøre videre, samlet alle MR- og CT-skanninger og gikk til MIT.
Instituttets forskere ble så betatt av ideen om å lære en 3D-printer å skape mock-ups av hjernen og ønsket om å hjelpe en fattig 26 år gammel gutt at de umiddelbart kom ned på jobb. En algoritme som oversetter fotografier til en 3D-modell ble skrevet og testet av Stephen.
Teknologien de har laget er i stand til å analysere 1000 ganger raskere og produsere et skanningsresultat i form av en 3D-modell. Nå vil ikke bare leger, men også pasienter kunne holde sine egne volumetriske kopier av hjernen i hendene.
En annen fordel med denne oppfinnelsen er muligheten ikke bare til å oppdage patologi i et organ, men også til å måle størrelsen, se hvilke områder det har berørt og i hvilken tilstand de er. Dette er virkelig en flott og veldig betimelig oppdagelse, fordi slik informasjonsbehandling kan utføres ikke bare med resultatene på hjernen, men også på alle organer og vev i kroppen.
3D-teknologier: anvendelse i medisin
Skrivere som lager hjernemodeller ved hjelp av algoritmen, er allerede i drift i noen amerikanske sykehus. Selv om de er dyre, men dette er ikke det verste. Faktum er at takket være Stephen har det dukket opp en ny medisinsk spesialitet: en diagnostiker for 3D-visualisering av indre organer, og opplæringen som sådan er ennå ikke etablert. Det er grunnen til at forskere spår at spesialister i denne profilen vil vises i løpet av de neste 5 årene, hvoretter kanskje MR og CT gradvis vil bli erstattet av mer "avansert" teknologi.
Hva annet 3D-teknologi kan gi til syke mennesker er skanning: et øyeblikkelig bilde av hva som skjer i menneskekroppen (i alle vev, bein og organer samtidig) i løpet av få sekunder. En slik enhet ble utviklet ved University of Davis (California, USA) og har ingen analoger i verden. Forskere kan se prosessene som foregår i en person og spore eventuelle brudd på organers funksjon eller tilstedeværelsen av patologier i dem i sanntid.
Et nytt ord i vitenskapen
En oppdagelse forårsaker som regel utseendet eller fiaskoen til en annen. Så ved å skanne den menneskelige hjernen i tredimensjonalt rom, så forskere hvor primitive de vurderte det, basert på tidligere ideer om det.
For eksempel innså de at forbindelser mellom synapser opprettes i henhold til helt andre ordninger og er mye mer kompliserte enn de forventet. De klarte å beregne (mer presist, et dataprogram) at det er mer enn 125 billioner av disse tynneste forbindelsene i hjernebarken alene. Det viser seg at det er flere av dem enn stjernene som er inkludert i galaksen vår (ca. 1500 ganger).
De kom til en skuffende konklusjon: Hvis hver synapse er en mikroprosessor, vil kunstig intelligens de håpet å skape i nær fremtid forbli en rørdrøm. Fakta er at det er flere ganger flere forbindelser i hjernen enn alle transistorer og rutere tilgjengelig på planeten kombinert, og det er rett og slett urealistisk å koordinere arbeidet sitt så perfekt som synapser gjør.
Hva kan du forvente av forskere?
Den nye metoden for å behandle resultatene av hjerneskanninger er en ny oppfinnelse som fortsatt vil bli foredlet og forbedret. Hvem vet, kanskje etter bare 5 år vil apotek selge miniscannere for kroppen, slik at alle kan motta informasjon om helsen sin på en datamaskin eller en gadget, selv før de går på jobb.
Så langt brukes algoritmen for å lage en 3D-modell av hjernen i nødstilfeller eller spesielt vanskelige tilfeller, når tumorvekst telles bokstavelig talt på få minutter.
Forfatter: Kardashova Inga
