Segundo os "especialistas" do MIT (Massachusetts Institute of Technology), em 5 anos, o escaneamento 3D do cérebro se tornará um procedimento bastante comum e custará muito menos do que hoje. O algoritmo que desenvolveram permite não apenas exibir todas as células nervosas de um órgão (há cerca de 200 milhões delas) e sinapses que emanam delas (a ciência não sabe o número, mas várias centenas de trilhões - com certeza), mas também criar modelos volumétricos. A última conquista é a mais significativa, pois se houver um tumor no cérebro do paciente, os médicos não só poderão ver sua localização, mas também determinar o tamanho e a composição exatos. Então, o que a medicina espera em apenas 5 anos e como tudo começou, leia abaixo.
Exame de ressonância magnética
Quem já se deparou com este tipo de diagnóstico sabe que é muito informativo. O cérebro humano é escaneado por ondas eletromagnéticas, o aparelho emite sinais que refletem suas áreas em cores diferentes, após os quais são convertidas em uma imagem. Este é um trabalho muito trabalhoso, pois uma grande quantidade de dados precisa ser processada.
A conveniência do exame de ressonância magnética é que o médico pode ver uma imagem tridimensional do cérebro de todos os lados, concentrando-se em certas áreas ou áreas disputáveis. O método tem seus prós e contras, mas na presença de um tumor no órgão, às vezes é difícil para o médico diagnosticar ou obter uma imagem completa da área afetada.
Exame de tomografia
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O principal diferencial dessa tecnologia é o uso de raios-X. Colocados em um círculo sobre o paciente deitado no sofá, eles são capazes de fotografar instantaneamente o órgão de diferentes ângulos. O trabalho posterior não é muito diferente da ressonância magnética: o computador converte as imagens em uma imagem tridimensional.
Um diagnóstico bastante preciso, a imagem das fatias do cérebro pode ter até 1 mm de espessura, mas o mesmo problema: o médico nem sempre consegue examinar a estrutura do tumor e os danos que ele já causou.
Graças ao Dr. Stevin Keating, Ph. D., que foi diagnosticado com um tumor cerebral pelos médicos e sua busca para descobrir quão rápido ele está crescendo e quais mudanças estão ocorrendo em seu cérebro, a tecnologia de design 3D existe hoje.
Modelo 3D do cérebro
Stephen, quando seu tumor cerebral cresceu do tamanho de uma bola de beisebol e os médicos não puderam lhe dizer o que fazer a seguir, coletou todas as imagens de ressonância magnética e tomografia computadorizada e foi ao MIT.
Os pesquisadores do instituto ficaram tão cativados com a ideia de ensinar uma impressora 3D a criar maquetes do cérebro e o desejo de ajudar um pobre garoto de 26 anos que imediatamente começaram a trabalhar. Um algoritmo que traduz as fotografias em um modelo 3D foi escrito e testado por Stephen.
A tecnologia que eles criaram é capaz de analisar 1000 vezes mais rápido e produzir um resultado de digitalização na forma de um modelo 3D. Agora, não apenas os médicos, mas também os pacientes poderão segurar suas próprias cópias volumétricas do cérebro em suas mãos.
Outra vantagem desta invenção é a capacidade não apenas de detectar patologias em um órgão, mas também de medir seu tamanho, para ver quais áreas ele tocou e em que condições estão. Esta é realmente uma descoberta ótima e muito oportuna, porque esse processamento de informações pode ser realizado não apenas com os resultados no cérebro, mas também em todos os órgãos e tecidos do corpo.
Tecnologias 3D: aplicação em medicina
Impressoras que criam modelos cerebrais usando o algoritmo já estão em operação em alguns hospitais dos EUA. Embora sejam caros, mas isso não é o pior. O fato é que, graças a Stephen, uma nova especialidade médica apareceu: um diagnosticador para visualização 3D de órgãos internos, e o treinamento como tal ainda não foi estabelecido. É por isso que os cientistas prevêem que especialistas nesse perfil aparecerão nos próximos 5 anos, após os quais, talvez, a ressonância magnética e a tomografia computadorizada serão gradualmente substituídas por tecnologias mais "avançadas".
O que mais a tecnologia 3D pode dar aos doentes é o escaneamento: uma imagem instantânea do que está acontecendo no corpo humano (em todos os tecidos, ossos e órgãos ao mesmo tempo) em questão de segundos. Esse dispositivo foi desenvolvido na Universidade de Davis (Califórnia, EUA) e não tem análogos no mundo. Os cientistas são capazes de ver os processos que ocorrem dentro de uma pessoa e rastrear quaisquer violações no funcionamento dos órgãos ou a presença de patologias neles em tempo real.
Uma nova palavra na ciência
Uma descoberta, via de regra, causa o aparecimento ou o fracasso de outra. Assim, ao escanear o cérebro humano no espaço tridimensional, os cientistas viram o quão primitivo o consideravam, com base em suas idéias anteriores sobre ele.
Por exemplo, eles perceberam que as conexões entre as sinapses são criadas de acordo com esquemas completamente diferentes e são muito mais complexas do que esperavam. Eles conseguiram calcular (mais precisamente, um programa de computador) que existem mais de 125 trilhões dessas conexões mais finas apenas no córtex cerebral. Acontece que existem mais deles do que as estrelas incluídas em nossa galáxia (cerca de 1500 vezes).
Eles chegaram a uma conclusão decepcionante: se cada sinapse for um microprocessador, a inteligência artificial que eles esperavam criar em um futuro próximo permanecerá uma quimera. O fato é que existem várias vezes mais conexões no cérebro do que todos os transistores e roteadores disponíveis no planeta combinados, e é simplesmente irreal coordenar seu trabalho tão perfeitamente quanto as sinapses.
O que esperar dos cientistas?
O novo método para processar os resultados das varreduras cerebrais é uma nova invenção que ainda será refinada e aprimorada. Quem sabe, talvez depois de apenas 5 anos, as farmácias venham a vender mini-scanners para o corpo, para que todos possam receber informações sobre sua saúde em um computador ou gadget, antes mesmo de ir para o trabalho.
Até agora, o algoritmo para a criação de um modelo 3D do cérebro é usado em casos de emergência ou especialmente difíceis, quando o crescimento do tumor é contado literalmente em minutos.
Autor: Kardashova Inga
