Исследуйте человеческое тело в потрясающих деталях 3D с помощью нового онлайн-инструмента.
Если просмотр «The Pitt» пробудил у вас новый интерес к человеческому телу во всей его кровавой славе, есть новый инструмент, который поможет удовлетворить ваше любопытство. Международная команда учёных разработала открытый 3D-портал, где пользователи могут подробно изучить человеческие органы. С помощью Атласа человеческих органов (HOA) пользователи могут путешествовать по мозгу, сердцу, лёгким, почкам и печени и лучше понимать нашу анатомию и болезни, которые ей угрожают. Платформа подробно описана в статье, опубликованной сегодня в журнале Science Advances.
Основываясь на первоначальном выпуске в 2023 году, HOA теперь расширен и может использоваться в стандартном веб-браузере без специального программного обеспечения — или уменьшающейся технологии из «Fantastic Voyage». Он работает на основе передового метода визуализации, называемого иерархической фазово-контрастной томографией (HiP-CT). HiP-CT использует источник чрезвычайно яркого излучения Европейского синхротрона, который в 100 миллиардов раз ярче, чем обычные больничные КТ-сканеры. Это позволило команде сканировать целые неповреждённые человеческие органы, не разрушая их, а затем увеличить масштаб до менее чем одного микрона, что в 50 раз тоньше человеческого волоса.
По словам команды, эта методика устраняет 100-летний пробел в медицине между радиологией и изучением биологической ткани. Проект объединил исследователей, инженеров, врачей и специалистов по инфраструктуре из девяти учреждений в Европе и Соединённых Штатах в консорциум под названием Human Organ Atlas Hub. Он был первоначально разработан во время пандемии COVID-19 и уже оказал влияние. Он помог учёным обнаружить ранее невиданные микроскопические сосудистые повреждения в лёгких пациентов, умерших от COVID-19. Кроме того, передовые методы визуализации помогают кардиологам лучше понять нормальное и аномальное человеческое сердце и используются для исследования поэтапного развития гинекологических заболеваний.
В настоящее время Атлас человеческих органов предоставляет доступ к:
— 56 органам (307 полным 3D-наборам данных от 25 доноров);
— 11 типам органов, включая мозг, сердце, лёгкие, почки, печень, толстую кишку, селезёнку, плаценту, матку, простату и яички;
— Многомасштабным сканированиям, от вида целого органа до почти клеточного разрешения.
«С самого начала мы хотели, чтобы эти данные были доступны каждому, и создать открытую, общую научную инфраструктуру в глобальном масштабе», — сказал в заявлении Пол Таффоро, член команды и учёный из Европейского синхротрона (ESRF). «Это ресурс для исследователей, врачей, преподавателей, но также и для всех, кто интересуется строением человеческого тела».
Джозеф Бруне, старший научный сотрудник UCL и ведущий автор, вместе с Дхересой Урбан, научным сотрудником UCL, Джоанной Пурзик, инженером ESRF и учёным из Европейской синхротронной лаборатории, Гектором Дехеа И Велардо на синхротронной линии ESRF BM18 готовятся к сканированию человеческого сердца. Изображение: ESRF/Стеф Канде.
Команда также ожидает, что HOA станет ресурсом для искусственного интеллекта. Его большие высококачественные 3D-наборы данных могут помочь обучить передовые медицинские системы искусственного интеллекта для обнаружения заболеваний и анализа сверхвысокого разрешения.
Важно отметить, что он также открывает новые возможности для медицинского образования и вовлечения общественности в науку.
«Студенты могут исследовать органы в 3D, прокручивать анатомические срезы и увеличивать детали внутренней ткани», — добавил Александр Белье, доцент кафедры анатомии в больнице Университета Гренобль-Альпы во Франции. «Это создаёт иммерсивную исследовательскую альтернативу классическим анатомическим схемам, помогая учащимся сформировать более чёткое пространственное представление о сложных структурах. Для преподавателей и студентов это коренным образом меняет обучение анатомии с перехода от статического описания к управляемому интерактивному открытию».
В течение следующих нескольких лет команда планирует расширить HOA, добавив больше органов, образцов и данных.