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用 VR 技術(shù)尋找癌細胞?劍橋科學(xué)家們告訴你這絕不是一個玩笑

文章來源:36 氪發(fā)布日期:2017-02-14瀏覽次數(shù):187

 
對于人類,癌癥是久攻不克的難題,而致力于此的科學(xué)家們也在嘗試各種新的科技嘗試攻占這塊堡壘。譬如有一幫子劍橋大學(xué)的科學(xué)家,已經(jīng)把 VR 帶入癌癥的研究當(dāng)中。
據(jù) Cambridge News 報道,劍橋大學(xué)的兩個癌癥研究項目獲得了 Cancer Research UK 的資助,后者將在未來 5 年為他們提供 4000 億歐元的資金。其中,Greg Hannon 教授將領(lǐng)導(dǎo)一個項目,將借助 VR 技術(shù)建立乳腺腫瘤的 3D 模型。

Greg Hannon 教授

Cambridge News 表示,這或許將開辟一個研究、診治乳腺癌的新途徑。
目前,關(guān)于腫瘤和其他癌變的 3D 掃描已經(jīng)有了,但這種技術(shù)可以提供更多的細節(jié)并能讓研究人員在里面進行交互。Hannon 認為,截止目前,VR 確實提供了一些前所未有的幫助:

我認為這項技術(shù),不僅是幫助人們研究癌癥的起源,更能幫助人們研究有機物如何發(fā)展,所有的生物問題都發(fā)生在三維世界, 但是在這個世界中,細胞與細胞之間的碰撞與交流,是目前我們所擁有的任何技術(shù)尚不能捕捉到的。
具體操作上,他們會將乳腺癌樣本切成非常薄的切片,然后這些切片會被研究者做成圖像并分析記錄下每個細胞的基因組成。所有的這些切片,都會重組成 3D 模型,研究人員可以透過 VR 設(shè)備潛入并進行觀察。
這項技術(shù)包含一項“超人模式”(superman mode)。甚至可以讓用戶“飛”(fly)進腫瘤內(nèi)部,(想象孫悟空在獅駝山青毛獅子怪肚子里翻騰的場景),看下每一個細胞長什么樣子,是什么種類,以及是什么做的。
他們還給出了一張創(chuàng)建 VR 腫瘤的過程圖。從圖中可以看到共分為 5 個步驟:,拿到一份詳細的腫瘤參考圖。第二,干封腫瘤的切片。第三,深入研究切片的基因信息。第四,對信息進行處理,并在 VR 中重建腫瘤。第五,用戶可多人同時戴上 VR 頭盔,進入腫瘤中,查看并進行分析。

癌癥觀察過程

當(dāng)然,要做到這一點難度當(dāng)然很大。Hannon 教授這么形容道:”這是個巨大的挑戰(zhàn),就好像把一個人送到火星上那么難。有太多的技術(shù)需要發(fā)展。“
實際上,這并不是次將 VR 用于癌癥研究。
去年,紐約市威爾康奈爾醫(yī)學(xué)中心也有過類似的做法。他們?yōu)?Oculus 頭盔開發(fā)了一個新的程序,讓用戶看到并與微觀蛋白質(zhì)的 3D 模型進行交互。
這個項目名稱為“IPM VR”(醫(yī)學(xué) VR 研究所),也是為了在讓研究人員更容易確定患者 DNA 的哪個地方發(fā)生了突變,以及如何發(fā)生突變,找出病灶所在。

不過,蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)是三維的,通過紙上或計算機上的 2D 模式觀察會缺少立體感。如果臨床醫(yī)生沒有看到 3D 蛋白質(zhì)模型,他們就無法了解突變的影響。而 VR 可以為研究人員和臨床醫(yī)生提供了一種沉浸式的方法,來檢查患者的獨特基因突變。
“它提供了一個 VR 世界,讓你完全沉浸在細胞的結(jié)構(gòu)之中,”新南威爾士大學(xué)藝術(shù)和設(shè)計學(xué)院的 3D 可視化美學(xué)實驗室主管麥克吉博士這樣描述這種奇特的感覺:
“戴上 VR 頭盔、耳機,手里握住控制器,你就好像縮小成了一個只有 40 納米高的小人兒,可以在細胞的表面上走過?!?/p>

此外,Oculus 頭盔配備了一個運動傳感器,可以檢測到你正在看到的那個方向。 IPM VR 還使用了一些外部攝像頭(頭盔中沒有)來進一步跟蹤你的身體和手部的運動。
目前,VR 在治療癌癥領(lǐng)域的應(yīng)用,主要還集中在觀察細胞癌變的范疇內(nèi)。雖然 VR 不能代替計算機,但是可以獲得一些你難以用其他方式獲得的信息。
忘記癌癥是個讓人頭疼的難題,開啟一段癌細胞內(nèi)的 VR 之旅,對于科學(xué)家們來說,或許會在這個過程中獲取不少新的研究啟發(fā)與創(chuàng)造力。
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