Virtuelle Mensch gebaut von mehr als 5000 Scheiben einer echten Frau, New Scientist

Körper eines amerikanische Frau hat digital von sehr dünnen Scheiben rekonstruiert worden ist, auf dem Wohn ein Modell für Experimente zu riskant versuchen, die Schaffung

Von Jessica Hamzelou

Es ist, was die inneren Werte kommt (Bild: Visible Human Project)

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Das ursprüngliche Ziel des Projektes war es digitale Themen für die medizinische Ausbildung zu schaffen, aber die Forscher haben seit ihrem Potenzial begonnen für die Modellierung gefährliche Versuche zu schätzen wissen.

Jetzt die Körper der Frau wurde neu erstellt, in weit größerem Detail. Sie wurde mit einer viel höheren Auflösung dank digitalisiert verwendet, um die dünneren Scheiben. Der männliche kadaver wurde bei 1 mm Abständen geschnitten; die Frau im Abstand von nur ein Drittel Millimeter.

Im Inneren des Gehirns (Bild: Visible Human Project)

Ihre Phantom ist die detaillierteste digitale Rekonstruktion eines ganzen menschlichen Körper immer zusammen genäht werden. Sie hat 231 Gewebeteile, die von der Luftröhre zu Augäpfeln, aber fehlt Nase Knorpel und 14 andere Bits des Körpers.

„Es hat eine Menge Arbeit, aber jetzt ein Experiment auf dem Phantom auf ihrem Laptop kann jeder laufen“

Andere Teams haben Phantome von MRI und CT-Scans von lebend Freiwilligen geschaffen, aber die Auflösung ist bei weitem nicht so gut. Ganzkörper-Scans mehrere Stunden dauern und alle leichten Bewegungen verwischen das Bild. Die Scans auch Farbe fehlen, die für das Verständnis verschiedene Gewebe wichtig ist, sagt Makarov.

„Teiltes Farbbilder können Sie praktisch alle anatomischen Strukturen unterscheiden wir gemacht sind“, sagt Silvia Farcito bei der Stiftung zur Erforschung von Informationstechnologien in der Gesellschaft, mit Sitz in Zürich, Schweiz, obwohl sie sagt, dass die Blutgefäße in Kadavern kollabieren neigen .

„Sie haben zehnmal so viele Informationen, wie Sie von einer MRT-Untersuchung bekommen würde“, sagt Fernando Bello. die entwickelt Simulationen für medizinische Verfahren am Imperial College London. „Es bedeutet, dass das Team viel mehr Informationen über Organe hat und deren Strukturierung.“

Die hohe Auflösung des Modells macht es für virtuelle Experimente ideal. Jede der Frau Gewebe hat einen wohldefinierten Satz von Parametern, wie Dichte und Wärmeleitfähigkeit. Dies ermöglicht es, die Auswirkungen, die Strahlung, zum Beispiel, und die verschiedenen bildgebenden Verfahren sind wahrscheinlich am lebenden Gewebe haben, zu berechnen.

„Das Phantom uns eine große Gelegenheit gibt, menschliche Gewebe zu studieren, ohne Studien am Menschen zu tun zu haben, die langwierig und teuer sind“, sagt Ara Nazarian. ein orthopädischer Chirurg an der Harvard Medical School, die mit Makarov zusammenarbeitet.

Ideal Versuchsperson

Makarov hat das Team Lauftests bereits damit begonnen, die zu riskant sind am lebenden Menschen zu versuchen. In einer gaben sie ihr Modell eines Metall Hüfte oder Oberschenkel, und untersuchten die Wirkung davon in einem MRI-Scanner setzen. Metallimplantate Wärme in dem Scanner des starken Magnetfeld auf, und wenig ist derzeit bekannt, wie man am besten die Menschen scannen, die sie haben.

Schnittansicht der Füße (Bild: Visible Human Project)

eine weibliche Phantom Mit uns Krankheiten besser zu untersuchen erlaubt, die häufig Frauen betreffen, sagt Makarov. Er hofft, Brustkrebs-Screening zu verbessern. zum Beispiel, zuverlässige Mammografie Ergebnisse.

Er testet auch die Wirkung der langfristigen Handynutzung auf das Gehirn und die Beurteilung der Sicherheit einer Technik Hirnstimulation transkranielle Gleichstromstimulation (tDCS) genannt, die für eine Reihe von Bedingungen als mögliche Behandlung entwickelt wird, einschließlich Depression , Demenz, Schizophrenie und chronische Schmerzen. „Wir haben ein ziemlich gutes Modell des Gehirns, in einer Schale von Liquor eingeschlossen“, sagt Makarov.

Erste Ergebnisse deuten darauf hin, dass tDCS größere elektrische Ströme erzeugen könnte, wenn es tiefer im Gehirn verwendet wird und in der weißen Substanz, die Auswirkungen auf die haben könnte, wie es angewendet wird und ob es sicher ist. Makarov weist darauf hin, obwohl, dass, obwohl sein Team die Experimente ausgeführt wird, es auf Menschen mit Fachkenntnissen werden die Ergebnisse zu interpretieren.

Das Team hat das Modell frei zugänglich gemacht werden, und es kann mit Basis-Software bereits in Labors auf der ganzen Welt verwendet wird, modifiziert. „Erstellen des Phantom eine Menge Arbeit hat, aber jetzt kann jeder ein Experiment auf ihrem Laptop laufen“, sagt Nazarian.

Das bedeutet, die virtuelle Frau kann weltweit durch endlose Tests unterzogen werden. „Es gibt viele Einsatzmöglichkeiten“, sagt Bello. „Es ist wirklich aufregend.“

digitaler Frankenstein

Das Projekt zu bauen voll digitalisierte menschliche Körper wurde in der Mitte der 1980er Jahre ins Leben gerufen. Bis auf ein paar fehlenden Stücke (siehe Hauptgeschichte), das weibliche virtuelle Modell ist nun abgeschlossen, aber ihr männliches Pendant war vor Jahren fertig.

Sein Körper fehlte auch mehrere Stücke. Als er starb, war Jernigan kurz von einem Anhang, einem Hoden und mehrere Zähne. Diese Körperteile werden seither mit Scans von lebend Freiwilligen hinzugefügt.

Zum Beispiel Paul Segars an der Duke University in Durham, North Carolina, verwendete MRI-Scans einige der fehlenden Teile zu ersetzen. „Ich beenden beiden Hoden zu ersetzen und den Penis so alles abgestimmt“, sagt er.

Segars ersetzt auch Jernigan des Gehirns, die er sagte, sah ungewöhnlich geschwollen. Das Ergebnis ist ein Flickenteppich, fast wie Frankensteins Monster, sagt er.

Dieser Artikel erschien in gedruckter Form unter der Überschrift „Virtual Frau von Scheiben gebaut“