Enligt "pundits" från MIT (Massachusetts Institute of Technology) kommer 3D-hjärnskanning att bli ganska vanligt förfarande på 5 år och kommer att kosta mycket mindre än idag. Den algoritm som de utvecklade tillåter inte bara att visa alla nervceller i ett organ (det finns cirka 200 miljoner av dem) och synapser som härrör från dem (vetenskapen vet inte antalet, utan flera hundra biljoner - säkert), utan också att skapa volumetriska modeller. Den senaste prestationen är den viktigaste, eftersom om det finns en tumör i patientens hjärna, kommer läkare inte bara att kunna se dess plats, utan också bestämma den exakta storleken och sammansättningen. Så vad som väntar på medicin på bara 5 år och hur det hela började, läs nedan.
MR-undersökning
De som har stött på denna typ av diagnostik vet att det är väldigt informativt. Den mänskliga hjärnan skannas av elektromagnetiska vågor, enheten avger signaler som reflekterar dess områden i olika färger, varefter de omvandlas till en bild. Detta är ett mycket omsorgsfullt arbete, eftersom en enorm mängd data behöver bearbetas.
Bekvämligheten med MR-undersökning är att läkaren kan se en tredimensionell bild av hjärnan från alla sidor, koncentrera sig på vissa eller omtvistade områden. Metoden har sina för- och nackdelar, men i närvaro av en tumör i organet är det ibland svårt för läkaren att diagnostisera det eller få en fullständig bild av det drabbade området.
CT-undersökning
Kampanjvideo:
Den största skillnaden i denna teknik är användningen av röntgenstrålar. Placerade i en cirkel över patienten som ligger på soffan kan de fotografera orgelet direkt från olika vinklar. Ytterligare arbete skiljer sig inte mycket från MRI: datorn konverterar bilderna till en tredimensionell bild.
En ganska exakt diagnos, bilden av hjärnskivor kan vara upp till 1 mm i tjocklek, men samma problem: läkaren kan inte alltid undersöka tumörens struktur och den skada som den redan har orsakat.
Tack vare doktor Stevin Keating, doktor, som diagnostiserades med en hjärntumör av läkare och hans strävan att ta reda på hur snabbt det växer och vilka förändringar som händer i hans hjärna, finns 3D-designteknologi idag.
3D-hjärnmodell
Stephen, när hans hjärntumör växte på grund av en baseboll och läkarna inte kunde berätta för honom vad han skulle göra härnäst, samlade alla MR- och CT-skanningar och gick till MIT.
Institutets forskare fängslades av idén att lära en 3D-skrivare för att skapa mock-ups av hjärnan och önskan att hjälpa en fattig 26-årig pojke att de omedelbart kom till jobbet. En algoritm som översätter fotografier till en 3D-modell skrevs och testades av Stephen.
Tekniken de har skapat kan analysera 1000 gånger snabbare och producera ett skanningsresultat i form av en 3D-modell. Nu kommer inte bara läkare utan också patienter att kunna hålla sina egna volumetriska kopior av hjärnan i sina händer.
En annan fördel med denna uppfinning är förmågan inte bara att detektera patologi i ett organ, utan också att mäta dess storlek, att se vilka områden den har rört och i vilket tillstånd de är. Detta är verkligen en stor och mycket snabb upptäckt, eftersom sådan informationsbearbetning kan utföras inte bara med resultaten på hjärnan, utan också på alla organ och vävnader i kroppen.
3D-teknik: tillämpning inom medicin
Skrivare som skapar hjärnmodeller med algoritmen används redan i vissa amerikanska sjukhus. Även om de är dyra, men detta är inte det värsta. Faktum är att tack vare Stephen har en ny medicinsk specialitet dykt upp: en diagnostiker för 3D-visualisering av inre organ, och utbildningen som sådan har ännu inte fastställts. Det är därför forskare förutspår att specialister i denna profil kommer att dyka upp inom de kommande fem åren, varefter MR och CT gradvis kommer att ersättas av mer "avancerad" teknik.
Vad mer 3D-teknik kan ge till sjuka människor skannar: en omedelbar bild av vad som händer i människokroppen (i alla vävnader, ben och organ samtidigt) på några sekunder. En sådan enhet utvecklades vid University of Davis (Kalifornien, USA) och har inga analoger i världen. Forskare kan se de processer som äger rum i en person och spåra eventuella kränkningar i organens funktion eller förekomsten av patologier i dem i realtid.
Ett nytt ord inom vetenskapen
En upptäckt orsakar som regel utseendet eller misslyckandet hos en annan. Genom att skanna den mänskliga hjärnan i tredimensionellt rymd såg forskarna hur primitiva de ansåg det, baserat på deras tidigare idéer om det.
Till exempel insåg de att kopplingar mellan synapser skapas enligt helt andra scheman och är mycket mer komplexa än de förväntade sig. De lyckades beräkna (mer exakt ett datorprogram) att det finns mer än 125 biljoner av dessa tunnaste anslutningar i hjärnbarken ensam. Det visar sig att det finns fler av dem än det finns stjärnor i vår galax (cirka 1500 gånger).
De kom till en nedslående slutsats: Om varje synapse är en mikroprocessor, kommer den konstgjorda intelligensen som de hoppades att skapa inom en snar framtid förbli en rördröm. Faktum är att det finns flera gånger fler anslutningar i hjärnan än alla transistorer och routrar som finns tillgängliga på planeten tillsammans, och det är helt enkelt orealistiskt att samordna deras arbete så perfekt som synapser gör.
Vad kan man förvänta sig av forskare?
Den nya metoden för att bearbeta resultaten av hjärnskanning är en ny uppfinning som fortfarande kommer att förfinas och förbättras. Vem vet, kanske efter bara 5 år kommer apotek att sälja miniscannrar för kroppen så att alla kan få information om sin hälsa på en dator eller en gadget, även innan de går på jobbet.
Hittills används algoritmen för att skapa en 3D-modell av hjärnan i nödsituationer eller särskilt svåra fall, när tumörtillväxt räknas bokstavligen på några minuter.
Författare: Kardashova Inga