Virtuális legókockákból építettek agyat

Legóagy
Fotó: Université du Luxembourg

A sebészek sokszor „sötétben” operálnak, hiszen csak részlegesen látnak rá a szervekre, és nem tudják, pontosan mi is vár rájuk odabent. A műtét előtt természetesen rutinszerűen készülnek jó minőségű képek, de ha egyszer a beavatkozás elkezdődött, a célterületek és a veszélyeztetett régiók helye folyamatosan változhat. Ilyen helyzetekben a szakértők kénytelenek tapasztalataikra hagyatkozni.

Kutatók egy csoportja most olyan módszert dolgozott ki, amely segítheti az orvosok munkáját – számol be a Luxemburgi Egyetem oldala. Stéphane Bordas, az egyetem számítógépes mechanikai szakértője csapatával olyan rendszert dolgozott ki, amely megkönnyítheti a sebészek képzését és a komplex beavatkozások előtti gyakorlást. Egy nap talán az eszközzel nyomon követhetik majd a szervek állapotát az operáció alatt is.

A kutatók egy matematikai modellt és egy numerikus algoritmust dolgoztak ki, mellyel képesek előre jelezni, miként deformálódnak a szervek a beavatkozás során. A rendszer képes pontosan meghatározni, hogy hol helyezkednek el a célterületek és a sérülékeny régiók. Az eszközzel az orvosok képesek kockázat nélkül gyakorolni.

A csapat egyelőre egy agy modelljét készítette el. A szakértők képalkotó módszerekkel, például MRI-vel létrehozott felvételeket elemeztek, hogy építőelemeire, egyfajta virtuális legókockákra bontsák szét az agyat.

Az építőelemek színe azt jelöli, hogy az adott kocka milyen anyagból épül fel. A színkódolt legóagy egymással kölcsönhatásban lévő és deformálódó elemekből áll. Minél több kockát használnak a modellezés során, annál pontosabb lesz a szimuláció, igaz, a több adattól a rendszer is lelassul.

A fejlesztés jelentősége az, hogy lehetőséget ad a sebészeknek, hogy ne csak a precizitást, hanem az időt is szabályozzák. A kutatók szerint a technikával pénzt és időt is spórolhatnak a felhasználók.

A szakértők hosszú távú célja az, hogy olyan rendszert hozzanak létre, amely a műtét közben valós időben is képes bemutatni az agy állapotát. Bordas úgy véli, ennek megvalósítása sok időt vehet igénybe, hiszen számtalan finomításra van még szükség – többek közt egy felhasználóbarát platformot is ki kell alakítani.

Összeállította: Lugosi Péter