دانشمندان فیزیک ذرات و علوم پزشکی کاملترین دیتابیس سهبعدی از بدن انسان را ایجاد کردند که نظیر آن را تاکنون ندیدهایم. پروژه «اطلس اندامهای انسانی» (HOA) که حاصل همکاری ۹ مؤسسه بینالمللی از جمله کالج دانشگاهی لندن و مرکز تابش سینکروترون اروپا (ESRF) است، اکنون از طریق یک پورتال وب در دسترس عموم قرار گرفته است. این اطلس که با نوری ۱۰۰ میلیارد بار درخشانتر از اسکنرهای بیمارستانی تهیه شده، شکاف تاریخی میان رادیولوژی (مشاهده کل عضو) و بافتشناسی (مشاهده سلولها) را پر میکند و اجازه میدهد اعضای بدن را از نمای کلی تا عمق کمتر از یک میکرون ببینید.
فناوری اصلی این پروژه، HiP-CT نام دارد. این روش در شتابدهنده ذرات نسل چهارم فرانسه (EBS) استفاده میشود. درحالیکه اشعه ایکس معمولی در بیمارستانها جزئیات محدودی را نشان میدهد، HiP-CT از ذرات پرانرژی برای تولید تصاویری استفاده میکند که ۵۰ برابر نازکتر از یک تار موی انسان (کمتر از یک میکرون) دقت دارند. این تکنولوژی اجازه میدهد اندامهای کامل و سالم (خارجشده از بدن) بدون کوچکترین تخریبی اسکن شوند و سپس محققان روی هر نقطهای که بخواهند، با دقت سلولی زوم کنند.
اطلس کامل بدن انسان
یکی از مهمترین جنبههای این پروژه، پایبندی به علم باز (Open Science) است. پورتال آنلاین این اطلس به نشانی human-organ-atlas.esrf.eu اکنون در دسترس عموم قرار دارد و هر کسی میتواند بدون نیاز به نرمافزارهای خاص و فقط با مرورگر اعضای بدن را به صورت سهبعدی تماشا کند. جالب است بدانید حجم برخی دادههای این مجموعه (مانند اسکن مغز) به ۱۴ ترابایت میرسد. در این پورتال ۱۱ عضو اصلی از جمله مغز، قلب، ریه، کلیه، کبد، روده بزرگ، طحال، رحم، پروستات و بیضه برای مشاهده قرار دارد.
این اطلس فقط یک ابزار آموزشی نیست و در حوزههای بالینی نیز نتایج درخشانی داشته است. در دوران پاندمی کرونا، این فناوری توانست آسیبهای عروقی بسیار ظریفی را در ریه بیماران کرونایی شناسایی کند که با هیچ دستگاه تصویربرداری دیگری قابل مشاهده نبود. همچنین در بخش سلامت زنان، محققان از این دادهها برای بررسی ریشههای بیماریهایی مانند آدنومیوز استفاده میکنند تا شکافهای علمی موجود در تشخیص و درمان بیماریهای زنان را از بین ببرند.
نکته جالب اینکه این اطلس میتواند منبعی برای توسعه هوش مصنوعی پزشکی باشد. از آنجا که دادههای باکیفیت سهبعدی در پزشکی کمیاب هستند، اطلس اندامهای انسانی به عنوان استاندارد طلایی برای آموزش مدلهای پایه هوش مصنوعی عمل میکند. هوش مصنوعی که با این دقت آموزش ببیند، میتواند در آیندهای نزدیک بیماریها را در مراحل بسیار ابتدایی تشخیص دهد و در جراحیهای پیچیده به کمک پزشکان بیاید.
یافتههای این پژوهش در ژورنال Science Advances منتشر شده است.