Secondo gli "esperti" del MIT (Massachusetts Institute of Technology), tra 5 anni, la scansione cerebrale 3D diventerà una procedura abbastanza comune e costerà molto meno di oggi. L'algoritmo che hanno sviluppato consente non solo di visualizzare tutte le cellule nervose di un organo (ce ne sono circa 200 milioni) e le sinapsi che emanano da esse (la scienza non conosce il numero, ma diverse centinaia di trilioni - di sicuro), ma anche di creare modelli volumetrici. L'ultimo risultato è il più significativo, poiché se c'è un tumore nel cervello del paziente, i medici non solo saranno in grado di vedere la sua posizione, ma anche determinare le dimensioni e la composizione esatte. Quindi, cosa sta aspettando la medicina in soli 5 anni e come tutto è iniziato, leggi sotto.
Esame MRI
Coloro che si sono imbattuti in questo tipo di diagnostica sanno che è molto istruttivo. Il cervello umano viene scansionato da onde elettromagnetiche, il dispositivo emette segnali che riflettono le sue aree in diversi colori, dopodiché vengono convertiti in un'immagine. Questo è un lavoro molto meticoloso, perché è necessario elaborare un'enorme quantità di dati.
La comodità dell'esame MRI è che il medico può visualizzare un'immagine tridimensionale del cervello da tutti i lati, concentrandosi su aree determinate o discutibili. Il metodo ha i suoi pro e contro, ma in presenza di un tumore nell'organo, a volte è difficile per il medico diagnosticare o ottenere un quadro completo dell'area interessata.
Esame TC
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La principale differenza di questa tecnologia è l'uso dei raggi X. Posizionati in cerchio sopra il paziente sdraiato sul lettino, sono in grado di fotografare istantaneamente l'organo da diverse angolazioni. Ulteriore lavoro non è molto diverso dalla risonanza magnetica: il computer converte le immagini in un'immagine tridimensionale.
Una diagnosi abbastanza accurata, l'immagine delle fettine di cervello può essere fino a 1 mm di spessore, ma lo stesso problema: il medico non è sempre in grado di esaminare la struttura del tumore e il danno che ha già causato.
Grazie a Stevin Keating, Ph. D., a cui è stato diagnosticato un tumore al cervello dai medici e alla sua ricerca per scoprire quanto velocemente sta crescendo e quali cambiamenti stanno avvenendo nel suo cervello, la tecnologia di progettazione 3D esiste oggi.
Modello di cervello 3D
Stephen, quando il suo tumore al cervello è cresciuto delle dimensioni di una palla da baseball ei medici non potevano dirgli cosa fare dopo, ha raccolto tutte le scansioni MRI e TC e si è recato al MIT.
I ricercatori dell'istituto sono rimasti così affascinati dall'idea di insegnare a una stampante 3D a creare modelli del cervello e dal desiderio di aiutare un povero ragazzo di 26 anni che si sono subito messi al lavoro. Un algoritmo che traduce le fotografie in un modello 3D è stato scritto e testato da Stephen.
La tecnologia che hanno creato è in grado di analizzare 1000 volte più velocemente e di produrre un risultato di scansione sotto forma di un modello 3D. Ora non solo i medici, ma anche i pazienti saranno in grado di tenere in mano le proprie copie volumetriche del cervello.
Un altro vantaggio di questa invenzione è la capacità non solo di rilevare la patologia in un organo, ma anche di misurarne le dimensioni, di vedere quali aree ha toccato e in quali condizioni si trovano. Questa è davvero una scoperta eccezionale e di grande attualità, perché tale elaborazione delle informazioni può essere eseguita non solo con i risultati sul cervello, ma anche su tutti gli organi e tessuti del corpo.
Tecnologie 3D: applicazione in medicina
Le stampanti che creano modelli cerebrali utilizzando l'algoritmo sono già in funzione in alcuni ospedali statunitensi. Anche se sono costosi, ma questo non è il peggiore. Il fatto è che grazie a Stephen è apparsa una nuova specialità medica: un diagnostico per la visualizzazione 3D degli organi interni e la formazione in quanto tale non è stata ancora stabilita. Questo è il motivo per cui gli scienziati prevedono che specialisti in questo profilo appariranno entro i prossimi 5 anni, dopodiché, forse, la risonanza magnetica e la TC saranno gradualmente sostituite da una tecnologia più "avanzata".
Quello che la tecnologia 3D può dare ai malati è la scansione: un'immagine istantanea di ciò che sta accadendo nel corpo umano (in tutti i tessuti, ossa e organi allo stesso tempo) in pochi secondi. Un tale dispositivo è stato sviluppato presso l'Università di Davis (California, USA) e non ha analoghi al mondo. Gli scienziati sono in grado di vedere i processi che si svolgono all'interno di una persona e tracciare eventuali violazioni nel funzionamento degli organi o la presenza di patologie in essi in tempo reale.
Una nuova parola nella scienza
Una scoperta, di regola, causa l'apparizione o il fallimento di un'altra. Quindi, scansionando il cervello umano nello spazio tridimensionale, gli scienziati hanno visto quanto lo consideravano primitivo, basandosi sulle loro idee passate al riguardo.
Ad esempio, si sono resi conto che le connessioni tra le sinapsi vengono create secondo schemi completamente diversi e sono molto più complesse di quanto si aspettassero. Sono riusciti a calcolare (più precisamente, un programma per computer) che ci sono più di 125 trilioni di queste connessioni più sottili nella sola corteccia cerebrale. Si scopre che ce ne sono più delle stelle incluse nella nostra galassia (circa 1500 volte).
Sono giunti a una conclusione deludente: se ogni sinapsi è un microprocessore, l'intelligenza artificiale che speravano di creare nel prossimo futuro rimarrà un sogno irrealizzabile. Il fatto è che ci sono molte volte più connessioni nel cervello di tutti i transistor e router disponibili sul pianeta messi insieme, ed è semplicemente irrealistico coordinare il loro lavoro perfettamente come fanno le sinapsi.
Cosa aspettarsi dagli scienziati?
Il nuovo metodo per elaborare i risultati delle scansioni cerebrali è una nuova invenzione che sarà ancora perfezionata e migliorata. Chissà, magari dopo soli 5 anni, le farmacie venderanno mini scanner per il corpo, così che tutti possano ricevere informazioni sulla propria salute su un computer o un gadget, anche prima di andare al lavoro.
Finora, l'algoritmo per la creazione di un modello 3D del cervello viene utilizzato in casi di emergenza o particolarmente difficili, quando la crescita del tumore viene contata letteralmente in pochi minuti.
Autore: Kardashova Inga
