19.08.2016, 15:37:31
Войти Зарегистрироваться
Авторизация на сайте

Ваш логин:

Ваш пароль:

Забыли пароль?

Навигация
Новости
Архив новостей
Реклама
Календарь событий
Right Left

Розбирати по кісточках: як програмісти показують тіло людини зсередини

Сьогодні комп'ютерна візуалізація даних застосовується в багатьох сферах. Вона допомагає запобігати повені, прогнозувати поведінку натовпу, вивчати анатомію людини і роботу окремих його систем і багато іншого. У лабораторії Університету ИТМО молоді вчені розробили інтерактивний атлас тіла людини, а також модель його кровоносної системи. Додатки можна використовувати не тільки в медичних училищах, а й в лікарнях. Сьогодні комп'ютерна візуалізація даних застосовується в багатьох сферах

Інтерактивний атлас - це наочна демонстрація всіх органів і систем людини. З його допомогою можна окремо побачити, де по тілу проходить, наприклад, нервова система, де розташовано ті чи інші м'язи, травний тракт та інші біологічні тканини і органи.

Спочатку дослідницька група Університету ИТМО створила атлас на замовлення Балтійського федерального університету ім. Іммануїла Канта в Калінінграді, де програма використовується на медичному факультеті. Наукова робота велася спільно з компанією ABCC. У цій версії атласу його користувачі можуть управляти контентом і самостійно описувати будь-анатомічний орган. Тіло людини в ньому можна збирати як би по частинах, по окремим органам в об'ємне зображення організму чоловіки зі середніми биофизическими показниками.

Друга версія атласу створена вже не для освітніх цілей. У ній з'явилася модель кровоносної системи людини, яка в реальному часі показує рух кровотоку і все характеристики процесу на різних ділянках тіла. Тобто ця модель не статична - в динамічному режимі вона показує всі зміни в системі. Зараз розробкою моделі займається наукова група міжнародної лабораторії « Системи підтримки прийняття рішень в медицині »Університету ИТМО.

Зараз розробкою моделі займається наукова група міжнародної лабораторії «   Системи підтримки прийняття рішень в медицині   »Університету ИТМО

Візуалізація людського організму

«Практичний моделювати не весь кровотік, а рух крові на окремих ділянках кровоносної системи, наприклад, в коронарних артеріях. Тим більше, рух крові в руках і інших частинах тіла особливо не впливає на стан кровотоку в цих артеріях. Також в цьому випадку набагато простіше отримати всі необхідні дані про геометрію судин, про радіус їх перетину, якщо візуалізувати кровоносну систему певної людини », - пояснив співробітник лабораторії Павло Зун. Зараз вчені лабораторії ведуть переговори з Північно-Західним федеральним медичним дослідницьким центром імені В. А. Алмазова про співпрацю по цій розробці.

Теоретично, діючі моделі різних систем в організмі можна отримувати для кожної окремої людини. Однак зараз це занадто важко реалізувати. Адже для цього необхідно провести величезну кількість попередніх досліджень конкретної людини, починаючи з комп'ютерної та закінчуючи магнітно-резонансної томографії. Тільки після цього вдасться дізнатися реальні розміри тих чи інших органів, їх розташування, ритми роботи. При цьому зібрана інформація може виявитися неточною.

Крім того, для візуалізації процесів в організмі людини IT-фахівці повинні постійно співпрацювати з лікарями і вченими-медиками, які надаватимуть необхідні дані і перевіряти коректність їх візуалізації в програмі.

Університет ИТМО. Павло Зун

«Дуже складно знайти людей, які готові витрачати свій час і допомагати в зборі даних для медичних комп'ютерних моделей. Адже у лікарів і так багато своїх справ. Крім того, прикладному фахівця важливо відразу бачити результат нашої роботи, якщо він надасть будь-які відомості, а це найчастіше неможливо - для обробки даних потрібен час. Тому доводиться роз'яснювати, що ми робимо, як ми це робимо, навіщо це потрібно », - сказав Павло Зун.

Наприклад, за допомогою інтерактивного атласу роботи коронарних артерій можна прогнозувати, скільки потрібно хірургічних операцій і в яких місцях їх краще проводити при захворюваннях серця.

За словами розробників атласу, технології візуалізації даних можна використовувати практично в будь-якій сфері людської діяльності. Так, вони впроваджені в систему захисту від повеней Санкт-Петербурга. З їх допомогою фахівці аналізують рівень води, тиск в різних точках затоки і дамби.

«Візуалізація - корисний інструмент в освіті, в різних розважальних цілях, в популяризації науки. Так можна показати людям, чим займаються програмісти-розробники, так і вчені в загальному. Все наочно: люди можуть бачити своїми очима результати досліджень, а не читати про це в новинах або складних наукових статтях », - підкреслив молодший науковий співробітник Інституту наукомістких комп'ютерних технологій Андрій Карсаков.

Крім того, іноді самим ученим складно зрозуміти результати своїх розрахунків без візуалізації. Буває так, що в результаті вони отримують величезні масиви абсолютно нечитабельною інформації, яку простіше уявити у вигляді наочної демонстрації, ніж розбиратися в цифрах і символах.

Конференції віртуальних технологій для медицини в Нідерландах

Атлас тіла людини був представлений на конференції віртуальних технологій для медицини в Нідерландах, де був високо оцінений міжнародним науковим співтовариством.