El cuerpo de una mujer estadounidense ha sido reconstruida digitalmente de rodajas muy finas, creando un modelo para experimentos demasiado riesgosos para tratar sobre los vivos.
Murió hace dos décadas, pero su cuerpo sigue vivo en forma digital. El cadáver de una mujer estadounidense ha sido en rodajas más de 5000 veces para crear el cuerpo digital más detallada del mundo. El "fantasma humana" está disponible en línea y hará posible la realización de experimentos de ningún ser humano vivo podría sufrir.
No se sabe mucho acerca de la mujer, ni siquiera su nombre. Todo lo que sabemos es que ella era obesa y murió de una enfermedad cardíaca a la edad de 59 en algún lugar de Maryland. Su marido dio permiso para que su cuerpo sea utilizado para el Proyecto Humano Visible, creado por la Biblioteca Nacional de Medicina en Bethesda, Maryland.
El objetivo original del proyecto era proporcionar temas digitales para la educación médica, pero los investigadores han comenzado a apreciar su potencial para el modelado de experimentos peligrosos.
Cuando se inició el proyecto, los cuerpos de dos personas, una mujer y un hombre, provenían de imágenes ampliadas usando resonancia magnética y tomografía de exploración. Luego fueron congelados, en rodajas finas y se fotografiaron. Las primeras fotos fueron liberados de nuevo en la década de 1990, y se ha tenido acceso muchas veces para investigación. Muchos equipos también han reconstruido las versiones digitales del cuerpo del hombre.
Ahora el cuerpo de la mujer se ha recreado, con mucho mayor detalle. Ella ha sido digitalizada con una resolución mucho mayor, gracias a los cortes más delgados utilizados. El cadáver de sexo masculino fue seccionado a intervalos de 1 milímetro; la mujer a intervalos de sólo un tercio de milímetro.
El cuerpo virtual es el trabajo de Sergey Makarov en el Instituto Politécnico de Worcester en Massachusetts y sus colegas. Utilizaron software para ayudarles a coser las miles de imágenes juntos, y el modelo final fue revisado por cinco médicos, cada uno con una especialidad médica diferente. "Tiene que ser anatómicamente correcto", dice Makarov, quien presentó el trabajo en la Ingeniería de IEEE en Medicina y reunión de la Sociedad de Biología en Milán, Italia, el mes pasado.
Su fantasma es la reconstrucción digital más detallada, jamás realizada antes, de un cuerpo humano completo en ser reconstruido. Tiene 231 partes de tejido, que van desde la tráquea a los globos oculares, pero no se encuentra cartílago de la nariz y otros 14 bits del cuerpo.
"Nos llevó mucho trabajo, pero ahora cualquiera puede realizar un experimento en el fantasma en su computadora portátil"
Otros equipos han creado fantasmas de resonancia magnética y la tomografía computarizada de los voluntarios que viven, pero la resolución no es nada buena. Exploraciones del cuerpo enteras toman varias horas y cualquier movimiento ligero desenfoque la imagen. Los escáneres también carecen de color, lo cual es importante para la comprensión de los diferentes tejidos, dice Makarov.
"Las imágenes en color de lo seccionado permiten distinguir prácticamente todas las estructuras anatómicas que representan," dice Silvia Farcito en la Fundación para la Investigación sobre Tecnologías de la Información en la Sociedad, con sede en Zurich, Suiza, aunque ella dice que los vasos sanguíneos tienden a colapsar en cadáveres .
"Tienen diez veces más cantidad de información de la que se obtendría de una resonancia magnética", dice Fernando Bello, que desarrolla simulaciones para los procedimientos médicos en el Imperial College de Londres. "Esto significa que el equipo tendrá mucha más información sobre los órganos y su estructura."
La alta resolución del modelo hace que sea ideal para experimentos virtuales. Cada uno de los tejidos de la mujer tiene un conjunto bien definido de parámetros, como la densidad y conductividad térmica. Esto hace que sea posible calcular el impacto que la radiación, por ejemplo, y diversas técnicas de imagen pueden crear sobre los tejidos vivos.
"El fantasma nos da una gran oportunidad para estudiar los tejidos humanos sin tener que hacer los estudios en humanos, que son largos y costosos", dice Ara Nazarian, un cirujano ortopédico en la Escuela Médica de Harvard, quien está colaborando con Makarov.
Prueba Ideal
El equipo de Makarov ya ha comenzado la ejecución de pruebas que es demasiado arriesgado de intentar en las personas vivas. En uno, dieron su modelo de una cadera de metal o fémur, y estudiaron el efecto de ponerlo en un escáner de resonancia magnética. Implantes metálicos se calientan en el fuerte campo magnético del escáner, y poco se sabe en la actualidad sobre la mejor manera de explorar a las personas que los tienen.
Los investigadores fueron capaces de probar que sucede en diferentes puntos fuertes del campo magnético, y alimentar con sus resultados al personal clínico. También pueden ser utilizar sus datos para desarrollar con mayor seguridad, los procedimientos de exploración más eficaces para las personas con implantes.
Tener un fantasma femenino nos permite investigar mejor las enfermedades que afectan con más frecuencia las mujeres, dice Makarov. Tiene la esperanza de mejorar la detección del cáncer de mama, por ejemplo, para dar resultados más fiables de la mamografía.
Él también está probando el efecto del uso de celulares a largo plazo en el cerebro, y la evaluación de la seguridad de una técnica de estimulación cerebral llamada estimulación transcraneal de corriente directa (tDCS), que está siendo desarrollado como un posible tratamiento para una variedad de enfermedades, incluyendo depresión , demencia, esquizofrenia y el dolor crónico. "Tenemos un muy buen modelo del cerebro, encerrado en una cáscara de líquido cefalorraquídeo", dice Makarov.
Los primeros resultados sugieren que tDCS podrían crear corrientes eléctricas más grandes cuando se utiliza más profundamente en el cerebro y en la sustancia blanca, que podría tener implicaciones para la forma en que se aplica y si es seguro. Makarov señala, sin embargo, que a pesar de que su equipo está ejecutando los experimentos, tendrán las personas con conocimientos especializados que interpretar los resultados.
Obesidad La mujer de Maryland la hace particularmente relevante, dice Makarov, dados los altos niveles de obesidad en muchos países hoy en día. Pero debido a que el fantasma es completamente digital, los investigadores también han sido capaces de crear dos versiones más delgadas, con menos piel y grasa.
El equipo ha hecho al modelo de libre acceso, y puede ser modificada usando software básico que ya se utiliza en los laboratorios de todo el mundo. "La creación del fantasma tomó mucho trabajo, pero ahora cualquiera puede realizar un experimento en su computadora portátil", dice Nazarian.
Esto significa que la mujer virtual puede ser puesta a pruebas interminables en todo el mundo. "Hay un montón de usos posibles", dice Bello. "Es realmente emocionante."
Frankenstein Digital
El proyecto de construcción de cuerpos humanos totalmente digitalizadas se puso en marcha a mediados de la década de 1980. A excepción de algunas piezas que faltan (véase la historia principal), el modelo virtual femenino se ha completado, pero su contraparte masculina se terminó hace años.
El cuerpo que se basaba en fue el de José Pablo Jernigan, de 39 años de edad, de Texas declarado culpable de asesinato y condenado a muerte por inyección letal. Las versiones digitales de su cuerpo fueron anunciados en 2010, pero están preentes las cuestiones éticas sobre el uso de sus datos. Aunque se informó que Jernigan voluntariamente donó su cuerpo a la ciencia, que probablemente no podría haber conocido la medida en que se utilizaría y distribuida.
De su cuerpo también habína desaparecido varias piezas. Cuando murió, Jernigan faltó el apéndice, un testículo y varios dientes. Estas partes del cuerpo ya que se han añadido utilizando escáneres de voluntarios que viven.
Por ejemplo, Pablo Segars de la Universidad de Duke en Durham, Carolina del Norte, utiliza imágenes por resonancia magnética para reemplazar algunas de las partes que faltan. "Terminé la sustitución de ambos testículos y el pene así que todo coincide," él dice.
Segars también sustituyó el cerebro de Jernigan, que dijo que parecía anormalmente hinchado. El resultado es un mosaico, casi como el monstruo de Frankenstein, dice.
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