Menu Principal

Subvention majeure NIH pour développer 4-D patient virtuel modèle

Total vues: 164
Word Count: 918

$ Avec une subvention de 2 millions des National Institutes of Health (NIH), les chercheurs du Rensselaer Polytechnic Institute de physique en développement sont basés sur un modèle virtuel qui peut simuler la respiration d'un patient en temps réel. Lorsqu'il est utilisé en conjonction avec les modèles en 3D, en ajoutant la quatrième dimension du temps pour améliorer sensiblement la précision et l'efficacité de la radiothérapie pour le traitement des cancers du poumon et du foie.

George X. Xu, professeur d'ingénierie biomédicale et nucléaires, et Suvranu De, professeur agrégé de génie mécanique, ont formé une collaboration multidisciplinaire avec des collègues à la clinique Cancer Therapy and Research Center à San Antonio, au Texas, pour développer le 4-D Visible Photographic Man (VIP-Man). Ce modèle virtuel est une extension du projet en cours de Xu impliquant la 3-D VIP-Man, qui est un modèle informatique qui simule en 3D comment le rayonnement influe sur les organes et tissus du corps humain.

"Vivre les patients ne sont pas statiques êtres, et un déplacement organe comme le cœur ou du poumon est un problème majeur dans les traitements de radiothérapie ou de l'imagerie des tumeurs qui sont touchés par ce genre de mouvement de l'organisme», dit Xu. "Afin de déterminer l'efficacité et l'exactitude des doses de rayonnement, les médecins doivent examiner des questions telles que la respiration et la fonction de changement de volume d'air qui sont affectés par plusieurs facteurs physiologiques au cours de la radiothérapie."

Simulations en temps réel peut permettre à des médecins à déceler les petites fractions de temps lorsque les poumons, le foie, les reins, et finalement le cœur, sont stationnaires par rapport aux faisceaux de rayonnement externe. Ces moments opportuns au cours de la thérapie de la réalité signifie que les médecins auront plus confiance en la livrant à un mouvement de rayonnement tumeur.

"Le 4-D-Man VIP permettra aux médecins et aux physiciens médicaux de prédire avec précision et de surveiller ces changements anatomiques de fournir le traitement le plus efficace possible à un moment donné», dit Xu.

La quatrième dimension de la VIP-Man n'est pas facile à réaliser, selon Xu. Actuellement, Xu et De concentrent leur énergie sur la fonction respiratoire. "En utilisant des outils informatiques avancés, il est possible de simuler le mouvement des poumons, mais pas en temps réel," De déclaré. "Pour la radiothérapie efficace, basée sur la physique des performances en temps réel offre l'ultime solution."

Le principal défi de ce projet est de développer les algorithmes qui en mettra le virtuel poumons et les tissus voisins déplacer en temps réel selon les propriétés biomécaniques des tissus réalistes, De déclaré.

Xu s'attend à ce que la physique basée sur 4-D VIP-Man sera éventuellement utilisée comme un encore plus grand outil de modélisation anatomique de la communauté biomédicale à aider les patients atteints de maladies respiratoires et cardiaques. Dans le même temps, Xu va continuer à travailler sur la 3-D VIP-Man à créer une «famille» virtuelle de patients, qui vont dans les âges et tailles, en collaboration avec des chercheurs du monde entier via le Consortium of Computational Human Phantoms (http:/ / Www.virtualphantoms.org/), co-fondée par Xu.

La collaboration avec le groupe est né au Texas quand son ancien élève Xu, Chengyu Shi, une clinique médicale physicien, et Martin Fuss, un radio-oncologue, ont exprimé leur intérêt de développer de meilleurs traitements par rayonnement représente poumon mouvement. De contacté Xu, qui a utilisé la machine 3-D VIP-Man pour simuler les déformations des tissus pour les interventions chirurgicales, et l'idée de prendre 3-D VIP-Man dans la quatrième dimension est née.

Xu a travaillé sur la 3-D VIP-Man depuis 1997 en se basant sur les données de Visible Human Project fourni par la National Library of Medicine, également financé par plusieurs subventions du NIH, ainsi qu'une Fondation nationale des sciences CARRIERE subvention. La nouvelle de quatre ans, 2 millions de dollars de subvention est financée par la National Library of Medicine, qui fait partie du NIH.

----------------------------
Article adapté par Medical News Today de l'original du communiqué de presse.
----- -----------------------

Une vidéo montrant la vue de côté d'un déplacement du poumon modèle peut être téléchargé ici: http://files.virtualphantoms.org/public/4Dmovie/side.gif

A propos de Rensselaer: Rensselaer Polytechnic Institute, fondé en 1824, est la nation la plus ancienne université technologique. L'université offre le baccalauréat, la maîtrise et le doctorat en génie, les sciences, la technologie de l'information, de l'architecture, la gestion et les sciences humaines et sociales. Institut programmes desservent des étudiants de premier cycle, des étudiants diplômés et des professionnels travaillant dans le monde entier. Rensselaer professeurs sont connus pour prééminence dans la recherche menée dans un large éventail de domaines, avec un accent particulier dans le domaine des biotechnologies, les nanotechnologies, les technologies de l'information et les médias, les arts et la technologie. L'Institut est bien connu pour ses succès en matière de transfert de technologie du laboratoire au marché, afin que de nouvelles découvertes et inventions bénéfique à la vie, à protéger l'environnement, et de renforcer le développement économique.

Contact: Michael Mullaney
Rensselaer Polytechnic Institute

Partagez cet article à:
Add this page to Delicious