Este posibilă reducerea razelor X.
Medicină 31.01.2019 lz
În viitor, un nou model matematic al craniului ar putea ajuta la efectuarea examinărilor medicale ale capului cu puține sau chiar complet fără raze X și astfel ar putea reduce semnificativ expunerea la radiații pentru pacienți.
Prof. Dr. Ulrich Schwanecke, șeful grupului de cercetare Viziune computerizată și realitate mixtă de la Universitatea RheinMain | © Universitatea RheinMain
Același model poate fi folosit și pentru reconstituirea unei fețe dintr-un craniu. Prin urmare, ar putea contribui și la soluționarea cauzelor penale. Cercetătorii de la Cluster of Excellence Cognitive Interaction Technology (CITEC) de la Universitatea Bielefeld, Universitatea RheinMain și Universitatea Johannes Gutenberg din Mainz au publicat acum acest model.
Mulți copii și adolescenți poartă aparate dentare pentru o anumită perioadă de timp, deoarece au o maxilară nealiniată. Sunt necesare examinări cuprinzătoare pentru a adapta aparatele dentare la maxilarul respectiv. Aceasta include și examinări cu raze X, în care este înregistrată de obicei întreaga maxilară.
Cât mai puțină radiație posibilă
Mașinile cu raze X de astăzi sunt mai moderne decât înainte și pot fi utilizate într-un mod țintit. „Cu toate acestea, doza din raze X a fost în mod demonstrabil în creștere an de an, începând cu anii 1990, astfel încât toate măsurile de protecție împotriva radiațiilor sunt binevenite. Copiii și adolescenții, în special, cu sensibilitatea lor crescută disproporționat la radiații, ar trebui să fie expuși la cât mai puține radiații posibil ”, spune prof. Dr. Ralf Schulze de la Clinica de Chirurgie Orală și Maxilo-Facială de la Centrul Medical al Universității din Mainz. Conduce un grup de lucru în domeniul cercetării BiomaTiCS - Biomateriale, țesuturi și celule în știință de la Universitatea Johannes Gutenberg din Mainz (JGU), care se ocupă de interacțiunea țesuturilor și celulelor cu materialele și suprafețele exogene.
O publicație curentă a Departamentului de Neuroradiologie și Policlinică pentru Ortodonție de la Spitalul Universitar Heidelberg arată noi opțiuni pentru planificarea tratamentului ortodontic utilizând RMN.
Maxim o radiografie plus scanare facială
De asemenea, el cercetează în cadrul proiectului comun Kephalos de la Universitatea de Științe Aplicate RheinMain, care este condus de Prof. Dr. Ulrich Schwanecke, șeful grupului de cercetare Viziune computerizată și realitate mixtă. Alți parteneri ai proiectului sunt prof. Dr. Elmar Schömer de la Institutul pentru Informatică de la Universitatea Johannes Gutenberg din Mainz și Prof. Dr. Mario Botsch, șeful grupului de cercetare „Procesare grafică și geometrie computerizată” de la Clusterul de excelență CITEC de la Universitatea Bielefeld.
Scopul proiectului este de a dezvolta o metodă care să permită calcularea formei craniului facial pe baza a maximum o radiografie împreună cu o scanare facială. Acest lucru ar putea reduce semnificativ doza de radiații pentru anumite examinări. „Proiectul a arătat că este posibil să se calculeze craniul folosind doar o scanare a feței. La început nu ne așteptam la asta ”, spune Schwanecke.
Cu cât sunt mai multe date, cu atât este mai fin modelul
Metoda prezentată se bazează pe modele statistice care descriu variația fețelor, a craniilor feței și a grosimii pielii de pe față. Pentru a obține modelele, cercetătorii au analizat imagini tridimensionale cu aproximativ 40 de cranii și 80 de fețe, majoritatea provenind de la Centrul Medical al Universității din Mainz.
Din aceasta, oamenii de știință și-au dezvoltat modelele, care se bazează pe un număr de puncte de măsurare care sunt conectate prin triunghiuri și acoperă o față sau un craniu ca o rețea cu ochiuri triunghiulare. Poziția exactă a punctelor de colț ale acestor triunghiuri este diferită pentru fiecare față sau fiecare craniu. Modelele statistice elaborate acum codifică distribuția statistică a punctelor de colț pentru craniul sau imaginile feței analizate. „Cu cât avem mai multe date, cu atât este mai precis modelul”, explică Botsch.
Modelul poate fi aplicat în două direcții
Ce este atât de special la model? Poate fi folosit în două direcții. „Primul nostru obiectiv a fost să calculăm craniul unei persoane pe baza formei feței sale”, spune Schwanecke. Această metodă a fost publicată în septembrie anul trecut în cadrul Eurographics Workshop on Visual Computing for Biology and Medicine. Dar și opusul funcționează: cercetătorii pot reconstitui cum ar fi putut arăta o față dacă ar avea un craniu. „Acest lucru este interesant pentru criminalistică, de exemplu, sau pentru antropologie”.
Forma tridimensională a feței poate fi apoi calculată cu modelul. Cu toate acestea, acest aspect arată foarte diferit, în funcție de faptul dacă persoana este foarte subțire sau supraponderală. „Prin urmare, creăm diferite variante”, explică Jascha Achenbach, care lucrează la proiect ca doctorand la Bielefeld. Pielea craniului arată de fapt relativ subțire și se potrivește strâns. Prin urmare, s-ar putea presupune că s-ar putea deduce cu ușurință craniul de pe față. „Dar acest lucru nu este atât de ușor”, spune prof. Dr. Botsch. Unul dintre motive este că grosimea pielii variază foarte mult: în funcție de cât de groasă sau subțire este în zonele individuale, craniul de dedesubt poate arăta foarte diferit. Dar tocmai acest lucru ia în considerare acum modelele statistice.
Mai puține radiații cu raze X în timpul tratamentelor ortodontice
„Presupun că pe baza acestor modele putem, de exemplu, să reducem numărul de examinări cu raze X pentru tratamente ortodontice”, spune prof. Dr. Colț de lebădă. Thomas Gietzen și Robert Brylka de la Universitatea de Științe Aplicate RheinMain se așteaptă și la acest lucru. Lucrați ca doctorand în proiectul Kephalos. „Pentru calculul nostru este necesară doar o scanare a suprafeței feței. Acest lucru poate fi susținut și printr-o singură radiografie din lateral ”, spune Thomas Gietzen.
Proiectul Kephalos este finanțat de Ministerul Federal al Educației și Cercetării. (idw, roșu)