Δείτε την καρδιά να χτυπάει σε… 4D. Watch a heart beat in 'extreme 4D'

Επαναστατικό λογισμικό αποκαλύπτει τα όργανα του ανθρώπινου οργανισμού με εξωπραγματική λεπτομέρεια. This is an artificial mitral valve with sutures on the ring. “Ultrasound is on the verge of delivering huge change in medical care because it allows doctors to see inside the human body like never before by touching a probe that’s smaller than the size of your hand to the patient’s body,” says Al Lojewski, general manager, cardiovascular ultrasound at GE Healthcare. “Especially with this new software, it may mean reduced burden for the patient and exceptional images of the heart for the doctor on the spot.” GIF credit: GE Healthcare

Την καρδιά να πάλλεται σε «extreme 4D» αποκαλύπτει το νέο λογισμικό της General Electric Healthcare, το οποίο πραγματοποιεί την απεικόνιση των οργάνων του ανθρώπινου οργανισμού σε τέσσερις διαστάσεις.

Η λειτουργία της βαλβίδας της καρδιάς σε πραγματικό χρόνο. This animation, created using cSound, shows a human heart valve in what is described as 'extreme 4D'. GIF credit: GE Healthcare

Το σύστημα cSound, όπως ονομάζεται, είναι ικανό να προσφέρει εξωπραγματικές εικόνες της καρδιάς οι οποίες θα ήταν ορατές μόνο σε περίπτωση που ο ασθενής υποβαλλόταν σε επέμβαση ανοιχτής καρδιάς.

«Παραδοσιακά, ο υπέρηχος μας επιτρέπει να βλέπουμε την καρδιά αλλά όχι με την λεπτομέρεια που θα επιθυμούσαμε» εξηγεί ο καρδιολόγος δρ Μπιτζόι Καντέρια, ο οποίος μαζί με τους συνεργάτες του από το Ιατρικό Κέντρο Aurora St Luke’s, στο Μιλγουόκι, δοκίμασαν το επαναστατικό λογισμικό.

«Χρησιμοποιώντας το σήμα του υπερήχου για την απεικόνιση της καρδιάς στρώμα-στρώμα, όπως ακριβώς ένας κρεοπώλης χρησιμοποιεί το μαχαίρι, το λογισμικό συναρμολογεί όλα τα στρώματα σχηματίζοντας την ολοκληρωμένη εικόνα της» εξηγεί ο ίδιος.

Σύμφωνα με τον δρα Καντέρια, το λογισμικό που αναπτύχθηκε από τους ειδικούς της GE Healthcare, με στόχο την χρήση του σε συνδυασμό με τα μηχανήματα υπερήχων, προσφέρει πεντακάθαρες εικόνες οι οποίες του επιτρέπουν να εντοπίζει π.χ. τις παρακάμψεις της ροής του αίματος γύρω από θρομβώσεις, στις αρτηρίες.

«Με τον τρόπο αυτόν είμαι σε θέση να αξιολογώ με μεγαλύτερη ακρίβεια την κατάσταση του ασθενούς» αναφέρει. «Είναι σχεδόν σαν να έβγαζα την βαλβίδα της καρδιάς και να την επεξεργαζόμουν με τα χέρια. Το νέο λογισμικό προσφέρει πολύτιμες πληροφορίες στους χειρουργούς, ιδιαίτερα όταν ετοιμάζονται για χειρουργείο».

Φέρνοντας το μέσα... έξω

Οι δύο αριστεροί από τους συνολικά τέσσερις θαλάμους της καρδιάς, τους οποίους μοιράζει μια βαλβίδα. Two left chambers of the heart’s four chambers can be seen in this animation. They are separated by a valve. GIF credit: GE Healthcare

Σύμφωνα με την GE Healthcare, ένα μηχάνημα υπερήχων εκπέμπει ηχητικά κύματα πολύ υψηλής συχνότητας στο σώμα και στην συνέχεια ανάλογα με την ηχώ που λαμβάνει ανιχνεύει το σχήμα των εσωτερικών οργάνων του οργανισμού. Πρόκειται για μια τεχνολογία η οποία θυμίζει αρκετά εκείνη των σόναρ των υποβρυχίων.

Το νέο λογισμικό cSound, είναι ικανό να συλλέγει άπειρα δεδομένα για την δημιουργία μιας εικόνας του ανθρώπινου οργανισμού. Αντί να απορρίπτει τα δεδομένα που δεν μπορεί να επεξεργαστεί, το λογισμικό αποθηκεύει τα πάντα στην μνήμη του μηχανήματος. Οι ειδικοί αλγόριθμοι που ανέπτυξαν οι επιστήμονες, στην συνέχεια, αναλαμβάνουν αστραπιαία την επεξεργασία και την ανάλυση του συνόλου των αποθηκευμένων δεδομένων, επιλέγοντας τα καλύτερα σήματα με βάσει τα πίξελ που τους αντιστοιχούν.

Blood flows out of the heart and into a large blood vessel called the aorta. The aortic valve opens so blood can flow out and closes to keep blood from returning. GIF credit: GE Healthcare

Το νέο λογισμικό cSound, είναι ικανό να συλλέγει άπειρα δεδομένα για την δημιουργία μιας εικόνας του ανθρώπινου οργανισμού. Αντί να απορρίπτει τα δεδομένα που δεν μπορεί να επεξεργαστεί, το λογισμικό αποθηκεύει τα πάντα στην μνήμη του μηχανήματος. Οι ειδικοί αλγόριθμοι που ανέπτυξαν οι επιστήμονες, στην συνέχεια, αναλαμβάνουν αστραπιαία την επεξεργασία και την ανάλυση του συνόλου των αποθηκευμένων δεδομένων, επιλέγοντας τα καλύτερα σήματα με βάσει τα πίξελ που τους αντιστοιχούν.

Το πρωτοποριακό λογισμικό μάλιστα, μπορεί να επεξεργαστεί δεδομένα που χωρούν σε ένα DVD σε μόλις ένα δευτερόλεπτο και σε πραγματικό χρόνο. Η διαδικασία επεξεργασίας που ακολουθείται σύμφωνα με τους ειδικούς, είναι αντίστοιχη με εκείνη ενός υπερυπολογιστή και ενός πομπού και ενός δέκτη που χρησιμοποιείται π.χ. στην περίπτωση των ραντάρ ή της επικοινωνίας ενός ασύρματου δικτύου Wi-Fi.

Παρακολουθήστε το εντυπωσιακό βίντεο. Cardiologists at the Aurora St. Luke’s Medical Center in Milwaukee, Wis., started using brand new ultrasound software from GE that, for the first time, allows the team to see heart in “extreme 4D” – the three spatial dimensions plus time. “The images are exquisite,” says Dr. Bijoy Khandheria. “It’s like opening the chest and seeing the heart beating.”

«Το νέο σύστημα βελτιώνει σημαντικά την διαγνωστική ακρίβεια. Πρόκειται για μια καινοτομία στον χώρο της απεικόνισης υπερήχων» αναφέρει ο δρ Καντέρια, ενώ υπογραμμίζει ότι κάτι τέτοιο θα μπορούσε να γλιτώσει τους ασθενείς από την ταλαιπωρία αλλεπάλληλων διαγνωστικών εξετάσεων αλλά και από το κόστος που τις συνοδεύει.