«Фантомная голова» поможет увеличить жизнь человека - ученые
3D-печатная модель будет использована для уникальной технологии сверхвысокого поля для лечения людей, подчеркивают авторы идеи.
Ученые не покидают попыток найти способ продолжения жизни человека, альтернативные методы поиска секрета повышения среднестатистического возраста. Ученые решили испытать особый способ в достижении этих глобальных целей. Соссена Вуд, кандидат биологических наук в Питтсбургском университете, разработала реалистичную фантомную голову для исследований магнитного резонанса в Инженерной школе Свонсона.
«Фантомы - это не просто призрачные фигуры нашего воображения, это также числовые или физические модели, которые представляют человеческие характеристики и предоставляют недорогой способ тестирования электромагнитных приложений», - говорит исследовательница.
Вуд начала свою карьеру в Питте в качестве студента факультета электротехники и вычислительной техники, где она познакомилась с Тамером Ибрагимом, адъюнкт-профессором биоинженерии.
Она начала исследование в его лаборатории, исследовательском центре радиочастоты (RF), и теперь заканчивает диссертацию, включая подобное исследование, как аспирант в отделе биоинженерии. «В исследовательском центре РФ мы используем магнитно-резонансный томограф на 7 Тесла (7Т МРТ), который является одним из самых сильных клинических устройств МРТ человека в мире. Технология сверхвысокого поля 7T является мощным инструментом, но, к сожалению, есть несколько неудач, которые приходят с этим типом изображения», - говорят ученые. В настоящее время исследователи используют численное моделирование для изучения влияния электромагнитных (ЭМ) полей на биологические ткани на различных частотах.
«Численное моделирование EM было стандартом при анализе этих взаимодействий, и мы хотели создать фантом, который напоминал человеческую форму для использования при проверке моделирования EM, тем самым обеспечивая более реалистичную среду для тестирования», - подчеркнул автор идеи.
Прежде чем Вуд смогла напечатать 3D-структуру, ей пришлось выполнить вычислительную работу, чтобы построить цифровой план для модели. После вычислительной подготовки Вуд использовала МРТ-сканер для создания 3D-цифрового изображения головы здорового мужчины и прогнала свою модель через компьютерное проектирование, которое является программным обеспечением, используемым для создания, изменения, анализа и оптимизации дизайна. «Фантомная голова» поможет увеличить жизнь человека в будущем, говорят ученые.
«Мы использовали пластик, разработанный DSM Somos для нашего печатного материала, потому что это позволило нам создавать прочные и детализированные детали с аналогичной проводимостью к человеческому телу. Чтобы помочь модели еще больше имитировать реальную среду, мы создали заполняющие порты на прототипе, где мы можем депонировать жидкости, которые напоминают различные типы тканей», - говорит ученый.
Теперь, когда у Вуда есть полностью напечатанная антропоморфная «фантомная голова», она может собрать ее и начать тестирование. Фантом имеет много применений, включая тестирование, чтобы увидеть, если некоторые имплантаты способны идти внутри МРТ, или для обнаружения повышения температуры в различных тканях на основе различных приборов. Ученые надеются, что эта модель в конечном итоге будет разработана на коммерческой основе и предоставит другим возможность проводить исследования, не полагаясь на испытания на людях.
