Senzacionalna metoda ruskih naučnika, rendgen odlazi u istoriju? Dovoljne su dve kamere, a običan snimak lica otkrivaće mnoge bolesti

Ruski naučnici primenili su metod fotogrametrije, koji se tradicionalno koristi za mapiranje reljefa Zemlje, na ljudima. Kao rezultat toga, dobijene su 3D slike koje pomažu u dijagnostikovanju ozbiljnih bolesti i njihovom lečenju.

Dok samo mapiranje lica pruža mnogo informacija, ne samo za neurologe, već i za psihologe. 

Alternativa rendgenskom snimku

U Rusiji i inostranstvu postoje različiti medicinski sistemi za metričko merenje površine tela. Na njihovoj osnovi su dizajnirani pojedinačni korzeti, ali u medicinskoj praksi to se praktično ne koristi zbog složenog oblika predstavljanja rezultata. 

Pored toga, morfometrijski parametri nemaju jasnu prostornu referencu. Merenja obavljena u različito vreme se ne slažu jedna sa drugima, a lekar ne može da prati efikasnost terapije pomoću njih. Zbog toga, da bi pratili produženo lečenje ortopedskih bolesti, kao što je skolioza kod dece, lekari su primorani da više puta propisuju pacijentima štetne rendgenske preglede. 

 
Ruski naučnici na čelu sa Margaritom Koževnikovom iz Istraživačkog instituta za opštu patologiju i patofiziologiju Ruske akademije medicinskih nauka i Tatjanom Skripicinom sa Moskovskog državnog univerziteta za geodeziju i kartografiju (MIIGAiK) razvili su jednostavnu fotogrametrijsku metodu za merenje parametara čovekovog tela, uzimajući u obzir sve želje lekara.   
Fotogrametrija je naučna i tehnička disciplina koja se bavi određivanjem oblika, veličine i drugih karakteristika objekata sa njihovih fotografskih slika. Kada postoje dve ili više slika snimljenih sa različitih tačaka, može se napraviti 3D model. Ova metoda, zvana stereofotogrametrija, mapira reljef Zemlje i drugih planeta, a koristi se i u arhitekturi, arheologiji i forenzičkoj nauci. 

Ruski naučnici su više puta pokušali ovu metodu da uvedu u medicinu. Za razliku od jednostavnog pregleda pacijenta, kada se lekar fokusira na sopstveni osećaj, 3D računarski model daje kvantitativnu procenu stanja dela tela, a takođe omogućava da se prati dinamika njegove promene. Ovo je izuzetno važno u ortopediji, neurologiji i kozmetologiji. 

Konture tela

Autori razvoja preneli su metode proučavanja Zemlje kao prirodnog objekta na čoveka na osnovu bogatog iskustva stečenog na Katedri za fotogrametriju MIIGAiK-a. 

- Zaključili smo da, pošto možemo da posmatramo Zemlju na trodimenzionalni način, isto tako možemo da posmatramo, na primer, leđa deteta sa skoliozom i da utvrdimo koliko dobro se lečenje odvija - kaže Tatjana Skripicina, vanredni profesor katedre. 
 
Istraživači su sastavili postavku od dve sinhronizovane kamere. Posebno razvijen program pretvorio je stereo sliku u 3D model, u kojem se visina bilo koje tačke na površini tela u odnosu na bočnu liniju određuje sa tačnošću od 0,5 milimetara. Za vizuelizaciju je korišćen metod izolinija – linije jednake visine, usvojene u topografiji. Da bi bio vidljiviji, svaki "horizontalni" sloj je ofarban u drugu boju.

Ranije se sličan rezultat dobijao uz pomoć skupih kompjuterskih optičkih topografskih uređaja - domaćih KOMOTS ili nemačkih DIERS, koji su dostupni samo u velikim specijalizovanim centrima. Oba ova sistema su zasnovana na beskontaktnom optičkom pregledu, kada se na pacijenta projektuje mreža horizontalnih ili vertikalnih linija, a zatim, analizirajući njihovu zakrivljenost, računar pravi 3D model. 

Metoda koju su predložili ruski naučnici ne zahteva ništa više od dve veoma jednostavne kamere postavljene na stativ. Ovo je u moći bilo koje klinike, pa čak i školskog medicinskog centra. I slike možete obraditi na daljinu. 

Referentna tačka i centar mase

Krajnji zadatak istraživača je bio da pređu sa 3D na 4D modeliranje, odnosno da u sistem stave mogućnost poređenja trodimenzionalnih modela jedne osobe u različito vreme. Za ovo su potrebne referentne tačke na koje će program biti priložen svaki put. 

- Bilo je važno pronaći anatomske orijentire koji se ne menjaju sa godinama - objašnjava Skripicina.

- Analiza je pokazala da je donji deo leđa, odnosno trtična kost, najstabilnija tačka na ljudskom telu. Program jednostavno podiže vertikalnu osu od nje i gradi relativni model na to - dodala je ona. 

Ovo je omogućilo stvaranje 4D modela u kojima gradijent boje odražava stopu promene površine - od bele u stabilnim oblastima do najzasićenijih - gde postoje velike transformacije. Prema naučnicima, takvi modeli će biti korisni nakon operacija, uključujući kozmetičke, kao i kod bolesti koje izazivaju edem ili tumore. 

I to nije sve. Dakle, neka vrsta metode, u kojoj se slikanje vrši istovremeno sa leđa i sa strane grudnog koša, omogućava vam da dobijete trodimenzionalni model osobe i ne samo da popravite skoliozu, već u određenoj meri saznate njen uzrok. 

- Na svakom delu tela možete pronaći centre mase i njihovim povezivanjem možete videti koliko je ova linija blizu ose kičme. Odstupanje od pravog položaja centra mase dovodi do toga da se osoba iskrivi. Blagovremenim prilagođavanjem sve će se vratiti na svoje mesto - naglašava istraživač. 

Obično se u takvim situacijama šalju na rendgenske snimke. Ali ne treba ih zloupotrebljavati.  
 
Metoda koju su predložili ruski naučnici ne zahteva nikakve skupe uređaje. Jednostavna je i sigurna, prošala je ispitivanja i dobila patent za pronalazak. 

Napisano na licu 

- Kada su neurolozi videli našu metodu, pitali su nas da li bismo želeli da je upotrebimo za procenu prirodne asimetrije lica - nastavlja Tatjana Skripicina.

- Svi znaju da su lica asimetrična, ali se ne zna u kom trenutku to postaje indikator patologije. U našem digitalnom dobu potrebna je kvantitativna procena. Izmerili smo lokaciju i tonus mišića na licu, procenili njihovu stabilnost, utvrdili koliko se leva strana razlikuje od desne po bodovima. Kao gatare rukom, sve dijagnoze smo ustanovili na licu - objasnila je ona. 

Da bismo vizuelizovali rezultate mapiranja lica, koristili smo isti metod kontrastnog bojenja i videli mnogo zanimljivih stvari. Ispostavilo se, na primer, da muškarci imaju pokretljivije mišiće lica i stoga imaju aktivnije izraze lica od žena. 

Istraživači su uvereni da fotogrametrija lica obećava. Neurolozi će moći da prate dinamiku oporavka pacijenata nakon moždanog udara, procenjujući efikasnost lečenja sa „milimetarskom” tačnošću. Ova metoda će pomoći i maksilofacijalnim hirurzima. A dinamičko 3D modeliranje lica je izuzetno traženo u kozmetologiji. 

Fotografije, koje su obavezne pre i posle operacija, trebalo bi, smatraju naučnici, da budu dopunjene trodimenzionalnim modelom. Ovo ne samo da će olakšati prilagođavanje rezultata, već će služiti i kao objektivni dokaz u slučaju sudskih sporova. 

BONUS VIDEO

Pratite sve vesti iz Srbije i sveta na našem Telegram kanalu.

Instalirajte našu iOS ili android aplikaciju – 24sedam Vest koja vredi