home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Chip 1996 April / CHIP 1996 aprilis (CD06).zip / CHIP_CD06.ISO / hypertxt.arj / 9311 / VOXELMAN.CD < prev    next >
Text File  |  1995-04-15  |  8KB  |  135 lines
  1.           @VSzámítógépes szimuláció@N
  2.           
  3.           @VTetemkarrier@N
  4.           
  5.           Egy  hamburgi  tudóscsoport fejlesztette ki az egész világon
  6.           megcsodált  háromdimenziós  anatómia atlaszt, a Voxel man-t.
  7.           Segítségével    az   orvostanhallgatók   olyan   valósághûen
  8.           szimulálhatják a boncolásokat, mint még soha.
  9.           
  10.           
  11.           A   gyengébb   lelkületûeket  enyhe  borzongás  fogja  el  a
  12.           látványtól:  mintha  egy szike hasítaná fel, úgy nyílik szét
  13.           a   halványrószaszín   bôrdarab,  szabaddá  téve  a  csupasz
  14.           koponyacsontokat.  Majd  egy  lyuk  tárul  fel  a  koponyán,
  15.           amelyen  keresztül  akadálytalanul  meg  lehet  tekinteni az
  16.           emberi  agy  tekervényeit.  Szinte  mintha  pulzálna, élne a
  17.           szürke massza.
  18.           
  19.           Még  egyetlen  számítógépen  sem  sikerült ilyen valósághûen
  20.           leképezni  az  emberi  koponyát,  mint  a  hamburgi egyetemi
  21.           kórház  Matematikai  és Adatfeldolgozási Intézetében (IMDM).
  22.           Bármely  nézôpontból  is  hatol  át  a felszínen a szemlélô,
  23.           üres  üreg  helyett  mindig  egy  okos  fejet talál mögötte:
  24.           agyat,   ereket,   idegkötegeket  és  bármit,  ami  még  oda
  25.           tartozik.   Szinte   minden  úgy  történik,  mint  a  valódi
  26.           életben,    amikor    az   orvostanhallgató   az   anatómiát
  27.           tanulmányozza.
  28.           
  29.           Az  orvostanhallgatók  egyre  gyakrabban  panaszkodnak, hogy
  30.           hiányos  a  gyakorlati képzés. Az ok -- többek között -- az,
  31.           hogy  kevés  a  tanár  és  a boncterem. A tetemek gyakorlati
  32.           kipreparálásán  kívül  marad  a száraz elmélet, a könyvek és
  33.           anatómiaatlaszok  tanulmányozása.  Késôbb, a gyakorlatban az
  34.           orvosnak  aligha  marad lehetôsége, hogy továbbképezze magát
  35.           anatómiában. Hacsak nem sebész vagy kórboncnok.
  36.           
  37.           Eddig  még  egyetlen  számítógépes modell sem tudta még csak
  38.           megközelítôen    sem   helyettesíteni   a   valódi   tetemek
  39.           boncolását.   A   hamburgi   térhatású   atlaszt  nem  lehet
  40.           összehasonlítani  egyetlen  hagyományos  programmal  sem.  A
  41.           Höhne  professzor vezette csapat által Voxel man/atlas névre
  42.           keresztelt  program  nemcsak  a  terjedelmet  és a tartalmat
  43.           mutatja  meg,  hanem több dimenzióval összetettebb, és eddig
  44.           nem sejtett lehetôségeket nyújt.
  45.           
  46.           A  tudósok  egy  élô  ember  magmágneses tomográfiával (NMR)
  47.           letapogatott  adatait  használták  fel  a  Voxel man fejének
  48.           megtöltésére,  és  ezeket átvitték saját számítógépeikre. Az
  49.           NMR  a  különbözô  szövetek  eltérô  mágneses tulajdonságait
  50.           használja    fel,    hogy    láthatóvá   tegye   ôket.   îgy
  51.           koponyametszetekhez   hasonló,   kétdimenziós   képfelszínek
  52.           keletkeznek.
  53.           
  54.           A   fejlesztôcsapat  átszámította  az  egymással  szomszédos
  55.           NMR-képek  adatait,  és  létrehozott  belôle  egy új testet.
  56.           Sziszifuszi  munka  volt  --  vallja  be Höhne professzor. A
  57.           neuroanatómus  kollégák  segítségével  körülbelül  16 millió
  58.           ""voxel"-bôl    (térbeli   pixel),   azaz   1,5   milliméter
  59.           élhosszúságú   kockából   kellett   újra  összerakosgatni  a
  60.           koponyát,  tartalmával  együtt.  Ennek az építôjátéknak csak
  61.           akkor  van  értelme,  ha  optikailag  is  egymás  mellé  van
  62.           rendelve  az,  ami  logikailag  összetartozik.  A  különbözô
  63.           szervekbôl   (például   agyból,  csontból,  érbôl)  származó
  64.           szomszédos   voxelek  összerakva  csak  értelmetlen  képeket
  65.           alkotnak.   Vagy   ahogy  a  résztvevô  tudósok  egyike  oly
  66.           szemléletesen  megfogalmazza:  ""Minden  térfogatelem  olyan
  67.           attribútumokat    tartalmaz,   amelyek   egy   szemantikusan
  68.           definiált régióhoz való tartozásukat jelölik."
  69.           
  70.           Tehát   a   Voxelman-csapat   feladata   az  volt,  hogy  az
  71.           attribútumokat   hierarchikusan   hozzárendelje   mindenkori
  72.           struktúrájukhoz.  Ezáltal minden voxel ""tudja", hogy melyik
  73.           szervrégióhoz  tartozik  (például  a bal halántéktekervény a
  74.           bal  halántéklebenyhez).  Ezen túlmenôen azonban minden elem
  75.           saját  helyiértékét  is  ismeri  a hozzátartozó funkcionális
  76.           területen  belül,  például  a  látóközponton belül az ellátó
  77.           erek  lefutását.  Tehát  egy  sebész,  amikor  felkészül  az
  78.           operációra,  a  számítógépbôl  a  következô  felismerésre is
  79.           juthat:  ""Aha, ha itt metszek be, akkor lehet, hogy átvágok
  80.           egy életfontosságú funkciót ellátó eret."
  81.           
  82.           A  Voxel  man  program  --  amelybôl  a  koponya,  a medence
  83.           területe  és  a  törzs  egyes  részei már elkészültek -- még
  84.           nagyobb  kényelmet  nyújt.  Az  egérrel szinte egy virtuális
  85.           kamerát  lehet  körbevezetni  az  adott  testrész  körül,  s
  86.           minden  nézôpontból  megfelelô  ablak  nyílik. Höhne szerint
  87.           ""így    gyakorlatilag   korlátlan   számú   nézetet   lehet
  88.           készíteni,  amelyek  igazodnak a szemlélô adott kérdéséhez."
  89.           A   test   bármely  területét  le  lehet  hámozni  a  kívánt
  90.           mélységig  --  akár  egy  valódi  boncolásnál  --,  de az az
  91.           elônye, hogy a részeket újra vissza lehet illeszteni.
  92.           
  93.           A  Voxel  man segítségével gyorsan és rendkívül plasztikusan
  94.           lehet  megválaszolni  a  laikusok  számára hátborzongató, az
  95.           orvostanhallgatók    számára    azonban   fölöttébb   komoly
  96.           kérdéseket,    mint   például:   ""Mutasd   meg   azokat   a
  97.           testrészeket,  amelyek  részt vesznek a látás folyamatában."
  98.           Persze  a felbontástól függôen eltarthat néhány percig, mire
  99.           az  illetékes  agytekervények,  erek  és  idegkötegek, sôt a
  100.           velük   összeköttetésben   lévô   szemgolyók  szinte  térben
  101.           lebegve  megjelennek  a  nézô elôtt. ""Sôt, még bonyolultabb
  102.           folyamatokat,  például  operációkat  vagy tetszôleges irányú
  103.           röntgenképeket   is   lehet  szimulálni  --  teszi  hozzá  a
  104.           kutatást vezetô professzor.
  105.           
  106.           A  Voxel  man  nemcsak  a  szemléltetésre szolgál. A program
  107.           egyben  egy  térbeli  tudományos  adatbank-modell is. Hiszen
  108.           mindegyik  érintésre  aktivált  voxel szükség esetén megnyit
  109.           egy  információs  ablakot,  amely tartalmazza a kiválasztott
  110.           modul   tudományos   megnevezését   (németül,  angolul  vagy
  111.           latinul)  vagy  olyan  részletesebb  információkat,  amelyek
  112.           felvilágosítást    adnak    a   hierarchiáról   valamint   a
  113.           funkcionális és vérellátási összefüggésekrôl.
  114.           
  115.           Fordított  esetben  is elég a fogalmat beírni az ablakba, és
  116.           a  monitoron  megjelenik  a megfelelô térhatású kép, amin az
  117.           összetartozó  részletek  színnel  ki  vannak  emelve.  Végül
  118.           pedig  a  felhasználó,  amikor  operációra készül, beszúrhat
  119.           egy  tût  egy tetszôleges helyre. A kép és a szöveg pontosan
  120.           jelzi,   hogy   éppen   mely   részeken  hatol  keresztül  a
  121.           sztereotaktikus  (minden irányban érintésre érzékeny) tû, és
  122.           mely  régiók  lesznek érintettek egy késôbbi, szondával vagy
  123.           lézersugárral való beavatkozásnál.
  124.           
  125.           A   németek   kreativitása   elôtt   még  az  amerikaiak  is
  126.           megemelték  kalapjukat,  akik közismerten messze elöl járnak
  127.           a  szoftverfejlesztésben.  A  nemzetközi tekintélyû American
  128.           Journal  of Neuroradiology így dicsérte a hamburgi csapatot:
  129.           ""Figyelemre   méltó,  ragyogó  teljesítmény  a  programozás
  130.           területén.   Az   ilyen  eszközök  döntô  módon  meg  fogják
  131.           változtatni  azokat a módszereket, amiket a neuroanatómia és
  132.           neuroradiológia tanításában használunk."
  133.           
  134.           @KThomas Brandenburg@N
  135.