Реалистични модели дават по-ясна представа за рака на гърдата
Смята се, че 1 от 11 жени в ЕС ще развие рак на гърдата, преди да навърши 74 години. Въпреки че смъртността от рак на гърдата намалява в повечето държави от ЕС, той все още е най-смъртоносната форма на рак при жените, което означава, че има какво да се подобри. „Един от най-добрите начини за намаляване на смъртните случаи, свързани с рак, е ранното откриване, а то започва с образно изследване на гърдата“, казва Кристина Близнакова, биомедицински инженер в Медицинския университет във Варна, България. Преди обаче новият метод за образно изследване на гърдата да започне да открива рак, той първо трябва да бъде подложен на задълбочено тестване, за да се докажат неговите ефективност и безопасност. Въпреки това, поради етични съображения, разпоредби и разходи, такива експерименти не могат да се провеждат върху хора. Вместо това изследователите разчитат на физически и виртуални модели на тъканите на гърдата. „Достъпът до реалистични и точни физически и изчислителни антропоморфни модели на гърдата е крайно необходимо условие за успешното разработване на съвременни техники за образни изследвания“, добавя Близнакова. Създаването на тези модели се осъществява по финансирания от ЕС проект PHENOMENO.
Реалистични модели на гърдата
В проекта PHENOMENO, в който участват браншови партньори и университети, се използват реални ЯМР изображения на гърдата, за да се създадат иновативни компютърни и физически модели на гърдата. „Разработването на възможно най-реалистичен модел изискваше нашият екип да проведе задълбочени изследвания на характеристиките на тъканта на гърдата, техниките за компресиране на гърдата и използването на симулации на образни изследвания на гърдата“, обяснява Близнакова. В рамките на проекта, който получи подкрепа от програмата „Действия „Мария Склодовска-Кюри“, бяха разработени също така нови печатни материали и техники за 3D печат за създаване на реалистични модели на гърдата. Според Близнакова получените виртуални и физически модели вече са готови за използване при тестването на нови техники за образни изследвания на гърдата с използване на рентгенови лъчи. „Създадохме антропоморфен модел на гърдата, който се използва при тестването на многообещаваща процедура за мамография с контрастно вещество“, казва тя.
Преброяване на фотони и изкуствен интелект
Като дават възможност за ефективно тестване на съвременни методи за образни изследвания, моделите PHENOMENO представляват важна стъпка напред за намаляване на честотата на случаите и въздействието на рака на гърдата. Както посочва Близнакова обаче, все още има много работа за вършене. „Благодарение на тясното сътрудничество, установено между партньорите по проекта, ние можем да продължим работата си и да доразвием моделите на гърдата“, отбелязва тя. В момента например изследователите се стремят да изработят модели на гърди, в които има лезии. След това моделите ще бъдат използвани за тестване на нов микро-КТ скенер, разработен от Медицинския университет във Варна. Освен това някои от партньорите по проекта работят върху усъвършенстван детектор за броене на фотони, а други използват опита си в областта на изкуствения интелект, за да помогнат на рентгенолозите да тълкуват по-добре изображенията на гърдите. „Тази работа не само допринася за разработването на съвременни техники и инструменти, но и за изграждането на общност от висококачествени изследователи, които притежават необходимите умения за по-нататъшно подобряване на диагностиката на рака на гърдата“, заключава Близнакова.
Keywords
PHENOMENO, рак, рак на гърдата, образни изследвания на гърда, модели на гърда, ЯМР, 3D печат, рентген, мамография, изкуствен интелект, рентгенолози