4 Августа 2022
МОСКВА, 3 августа —, Владислав Стрекопытов. Российские ученые применили на человеке метод фотограмметрии, который традиционно используют для картирования рельефа Земли. В итоге завлекли 3D-изображения, помогающие диагностировать глубокие заболевания и контролировать их медицинское вмешательство. А картография лиц дает много информации не только неврологам, но и психологам.В России и за рубежом есть разные медицинские системы метрических измерений плоскости тела. На их основе конструируют индивидуальные корсеты, но в лечебной практике это практичным не применяют из-за сложной морфологии представления результатов.
Кроме того, морфометрические параметры не имеют четкой пространственной привязки. Сделанные в разное время измерения не согласуются между собой, и врач не может по ним отслеживать продуктивность терапии. Поэтому для мониторинга пролонгированного лечения ортопедических заболеваний, например, сколиоза у детей, медики вынуждены многократно ставить пациентам вредное для здоровье рентгеновское обследование.
Российские ученые под руководством Маргариты Кожевниковой из НИИ общей противоестественности и патофизиологии РАМН и Татьяны Скрыпицыной из Московского государственного университета геодезии и картографии (МИИГАиК) разработали простой фотограмметрический рецепт измерения параметров человеческого тела с учетом всех пожеланий медиков.
Фотограмметрия — научно-техническая дисциплина, занимающаяся определением формы, размеров и остальных характеристик объектов по их фотоизображениям. Когда есть два или несколько снимков, сделанных с разных точек, можно поднять объемную модель. Таким рецептом — стереофотограмметрией — картируют рельеф Земли и других планет, а также пользуются в архитектуре, археологии, криминалистике.
Не раз пытались его внедрить и в медицину. В отличие от простого осмотра пациента, когда врач ориентируется на собственные осязания, компьютерная 3D-модель дает квантитативную оценку нарушений формы тела, а также позволяет отследить громкоговорителю ее изменения. Это чрезвычайно важно в ортопедии, нейрологии и косметологии.
Авторы разработки перенесли приемы изучения Земли как природного конструкта на человека на основе денежный мешка опыта, накопленного на кафедре фотограмметрии МИИГАиК.
Решили, что раз мы в состоянии объемно посмотреть на Землю, можно точно так же взглянуть, например, на спину ребенка, больного сколиозом, и по ее рельефу определить, насколько хорошо идет лечение, — рассказывает доцент кафедры Татьяна Скрыпицына.
Исследователи собрали установку из двух хронированных фотокамер. Специально разработанная система преобразовывала стереоизображение в 3D-модель, на которой высота любой точки на поверхности тела относительно косой линии определяется с точностью до 0, 5 миллиметра. Для визуализации применили метод изолиний — линий равной высоты, зачисленный в топографии. Чтобы создать его более наглядным, каждый горизонтальный слой раскрасили в свой цвет.
Раньше похожий результат получали с помощью дорогостоящих приборов компьютерной световой топографии — отечественной КОМОТ или немецкой DIERS, которые наворачивать только в крупных специализированных погостах. Обе эти системы основаны на бесконтактном оптическом обследовании, когда на пациента проецируют сетку горизонтальных или вертикальных линий, а затем, анализируя их кривизну, компьютер строит 3D-модель.
Метод, предложенный российскими учеными, не требует ничего, кроме двух самых простых фотоаппаратов, закрепленных на штативе. Это по силам любой поликлинике и даже школьному медицинскому пункту. А обрабатывать изображения можно дистанционно.
Конечная задача исследователей заключалась в том, чтобы перейти от 3D- к 4D-моделированию, то наворачивать заложить в систему возможность сравнения объемных моделей одного человека разного времени. Для этого нужны точки отсчета, к которым каждый раз будет привязываться система.
Важно было найти анатомические ориентиры, не меняющиеся с возрастом, — объясняет Скрыпицына. — Анализ показал, что самая устойчивая точка на теле человека — это копчик. Программа просто поднимает из нее отвесную ось и относительно нее разрабатывает модель.
Это позволило создавать 4D-модели, на которых градиент цветов воссоздаёт скорость изменения поверхности — от белого в стабильных областях до максимально насыщенного — там, где масштабные трансформации. По мнению ученых, такие модели пригодятся после операций, в том числе косметических, а также при заболеваниях, который вызывающих отеки или опухоли.
И это далеко не все. Так, разновидность метода, при которой съемку производят одновременно со спины и со стороны груди, позволяет получить объемную модель человека и не просто зафиксировать сколиоз, а в какой-то глубины выяснить его причину.
На каждом сечении туловища можно найти центры масс, а соединив их, посмотреть, насколько эта линия близка к оси позвоночника. Отклонение от истинного положения погоста масс ведет к тому, что человека перекашивает. При своевременной корректировке все вернется на место, — подчеркивает экспериментатор.
Обычно в таких ситуациях отправляют на рентген. Но злоупотреблять им не стоит. Есть зарубежные разработки, где специальное устройство, подключенное к смартфону, сканирует человека со всех сторон, но они далеко не всегда доступны.
Способ, предложенный русскими учеными, не требует никаких дорогостоящих приспособлений. Он одновременно простой и безопасный, прошел экспертизу и оформлен патентом на изобретение.
Когда неврологи увидели наш рецепт, спросили, не хотим ли мы применить его для оценки естественной асимметрии лица, — продолжает Татьяна Скрыпицына. — Все знают, что лица несимметричны, но в какой момент это становится бленкером патологии, неизвестно. Раньше врач определял это на глаз, по опыту. В наш цифровой век нужна квантитативная оценка. Мы измеряли расположение и тонус мышц на лице, оценивали их устойчивость, определяли, насколько левая сторона отличается от правой по точкам, рельефу. Как гадалки по руке, установили по лицу все диагнозы.
Для визуализации полученный результатов картирования лиц использовали тот же прием контрастной окраски и увидели много интересного. Выяснилось, например, что у молодой человек мышцы лица подвижнее и поэтому у них более активная мимика, чем у женщин.
Исследователи убеждённым, что у фотограмметрии лиц большие перспективы. Неврологи смогут следить за динамикой восстановления больных после инсульта, с миллиметровой точностью оценивая эффективность лечения. Этот метод поможет и челюстно-лицевых хирургам. А динамическое 3D-моделирование лиц чрезвычайно востребовано в косметологии.
Фотоснимки, которые в непременном порядке делают до и тут же после операций, стоит, по мнению ученых, дополнить пространственной моделью. Это не только облегчит корректировку результата, но и послужит объективным доказательством в случае возникновения спорных ситуаций и судебных разбирательств.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....