Izazov: Naučnicima sa Univerziteta u Portsmutu bila je potrebna neinvazivna, brza i jednostavna alatka za precizno merenje zapremine grudi, kako bi sproveli istraživanja u oblasti zdravlja dojki i nauke o grudnjacima.
Rešenje: Artec Eva, Artec Studio
Rezultat: Zapremina grudi je merena sa visokim nivoom preciznosti, uz maksimalnu razliku od 0,8% između stvarne i izmerene zapremine. Uz grešku u obradi od 0,1%, ukupna greška iznosila je najviše 0,9%.
Zašto Artec 3D: Artec 3D rešenja su nezamenjiva u zdravstvenim aplikacijama širom sveta, pružajući medicinskim profesionalcima i istraživačima pouzdane alatke za brzo, sigurno i neinvazivno skeniranje.
Zanimljivost: grudi su jedinstveno ljudske. Od svih 5.000 postojećih vrsta sisara, samo Homo sapiens ima trajne grudi, koje imaju utvrđenu ulogu u društvenim i kulturnim diskursima. Grudi su snažan simbol prirode i vitalnosti, kao i višedimenzionalan koncept povezan sa telesnošću, rodnom identifikacijom, senzualnošću i osnaživanjem. Ipak, one su i dalje izuzetno ranjiv atribut, koji često dobija samo ograničenu pažnju.
Percepcije i stavovi prema zdravlju dojki su toliko složeni da u mnogim kulturama predstavlja izazov planirati javne zdravstvene inicijative ili podizati svest o nezi dojki. Imajući to u vidu, Istraživačka grupa za zdravlje dojki na Univerzitetu u Portsmutu postavila je ambiciozan cilj: poboljšati kvalitet života žena unapređenjem naučnog znanja o zdravlju dojki i razvojem proizvoda vezanih za njihovu podršku.
Razumevanje važnosti podrške za grudi za dobrobit žena
Tim naučnika pod vođstvom profesorke Džoane Vejkfild-Sker stekao je međunarodnu reputaciju zahvaljujući akademskim publikacijama o biomehanici dojki, nauci o grudnjacima i zdravlju dojki. To im je omogućilo saradnju sa nekim od najvećih svetskih proizvođača donjeg rublja i sportske odeće. Jedan od njihovih ključnih projekata je inovativno merenje zapremine dojki, ključno za pravilnu podršku dojki u različitim okruženjima i zanimanjima, antropometriju dojki i ublažavanje bolova u dojkama.
Pravilno određivanje veličine dojki je važno za detekciju promena, praćenje pritiska na kičmu i mišićno-koštani sistem, kao i za sprečavanje potencijalnih povreda, bolova ili nelagodnosti.
„Precizno i objektivno merenje zapremine dojki je neophodno za hirurške intervencije, ali je jednako važno i za istraživanja u oblasti zdravlja dojki i nauke o grudnjacima,“ objasnila je dr Žaklin Riks, viši istraživač. Istraživanja su pokazala da preko 80% žena nosi pogrešnu veličinu grudnjaka, što im uskraćuje adekvatnu podršku. To dodatno naglašava potrebu za edukacijom žena o pravilnom odabiru veličine grudnjaka.
3D skeniranje za precizno merenje zapremine dojki
Za mnoge studije koje je sprovela istraživačka grupa, precizno i pouzdano merenje zapremine dojki je od suštinskog značaja. Kada je tražio najbolji način da to postigne, dr Kris Mils, viši predavač u oblasti biomehanike, odlučio je da isproba Artec Eva, 3D skener sa struktuiranim svetlom poznat po brzini i svestranosti. Još 2017. godine, Artec-ov partner sa zlatnim sertifikatom, Patrick Thorn & Co, održao je demonstraciju Eva uređaja na univerzitetu, što je postalo početna tačka za njihovu saradnju.
Tokom narednih godina, istraživačka grupa je radila sa Artec Eva skenerom i različitim verzijama softvera Artec Studio, postavši jedna od prvih profesionalnih timova koji su isprobali tada beta verziju Artec Studio 17. Dr. Riks se prisetila: „Užasna sam s tehnologijom, pa sam bila jako zabrinuta (kako ću naučiti da ga koristim) kada sam započela projekat. Ali zaista je jednostavan, vrlo intuitivan – teško je napraviti grešku.“
Artec Eva se širom sveta koristi u zdravstvenim institucijama za skeniranje ljudskog tela jer je bezbedan, brz, precizan i jednostavan za upotrebu, pa stručnjaci ne moraju da troše dodatno vreme na usavršavanje tehničkih veština – što je nekada moglo odvratiti od primene visokih tehnologija u ovoj oblasti. Kompaktan i lagan, skener omogućava veću slobodu pri skeniranju ljudske anatomije.
„Eva je ručni i pokretni skener,“ rekao je dr Mils. „Grudi su različitih oblika i veličina. Kada skenirate, stalno se krećete kako biste bili sigurni da ste uhvatili ceo oblik. Sada kada znamo koliko je precizan, sigurno se ne bismo prebacili sa Artec Eva na drugi uređaj.“
Na početku svog eksperimenta, naučnici su želeli da znaju da li će preciznost od 0,01 mm, koju Eva obećava, biti dovoljna i da li će tehnike obrade skenera uticati na njihove proračune. Da bi to proverili, tim je procenio tačnost skenera izračunavanjem ukupne greške u merenju.
Obrada koja pravi razliku
Istraživači su skenirali Play-Doh (masa za modeliranje kompanije Hasbro, SAD) poznate zapremine pomoću Artec Eva skenera. Dobijene podatke su obradili u Autopilot modu softvera Artec Studio, uklonili bazu i popunili oblik Play-Doh dojke u odeljku Fix holes. Nakon što su dobili zapreminu u odeljku Measures, uporedili su je sa stvarnom zapreminom Play-Doh mase.
Razlika između stvarne i izmerene zapremine bila je maksimalno 0,8% (3,8 ml), dok je minimalna razlika iznosila 0,2% (1,3 ml) za zapremine između 535 ml i 715 ml.
„Prvo smo želeli da saznamo: ako skeniramo nešto poznate zapremine, da li ćemo dobiti istu zapreminu pomoću 3D skenera? Tako smo počeli sa Play-Doh masom. Počeli smo sa 235 mililitara, skenirali je i išli sve do preko hiljadu mililitara. To je više od litra Play-Doh mase, a skenirali smo na svakih 15 mililitara, i preciznost je bila neverovatna.“
Međutim, ljudske grudi nisu ujednačenih oblika na ravnoj površini, pa je tim potražio volontere za projekat kako bi mogao da skenira ljude pomoću Eva skenera i proceni predikciju zapremine grudi. Pre skeniranja, naučnici su označili granice dojke na volonteru, snimili skenove Eva skenerom i obradili ih tako što su segmentisali dojku od trupa. Proces je ponovljen pet puta.
„Svaki put kada smo izračunali zapreminu, bili smo unutar jednog mililitra razlike, što je neverovatno.“
„Koristili smo olovku za oči da nacrtamo tanku liniju oko dojke, i uspeli smo da segmentišemo dojku od trupa unutar te linije. Da bismo bili sigurni da dobijamo iste rezultate, koristili smo sken istog učesnika: brisali smo i ponovo segmentisali dojku od trupa, obradili i izračunali zapreminu dojke pet puta. I svaki put, zapremina je bila unutar jednog mililitra razlike, što je neverovatno,“ opisala je dr Riks.
Uz malu pomoć od Artec 3D
Jedna od ključnih stvari koje su istraživači istakli bila je izvanredna podrška od strane Patrick Thorn-a i njegovog tima. „Uspeli smo da blisko sarađujemo sa Artec timom kako bismo ukazali na trenutna ograničenja verzije Studio-a koju smo koristili, i oni su značajno unapredili funkcije obrade u Artec Studio 17,“ rekao je Thorn. „Ova poboljšanja su smanjila grešku u predikciji zapremine dojke sa 4,2% na 0,1%.“
Ovi ohrabrujući rezultati inspirisali su mnoge dodatne sesije merenja, jer se zapremina grudi sada može brzo i neinvazivno odrediti, bez bola ili stresa za učesnice. Mogućnost preciznog i pouzdanog merenja od velike je važnosti za tim, čiji projekti značajno doprinose poboljšanju udobnosti grudnjaka, podrške za grudi i smanjenju bolova u dojkama kod mnogih žena.
„Pokušavamo da podstaknemo kompanije da razmišljaju o tome kako da naprave grudnjake koji su praktičniji, udobniji i zaista pomažu ženama.“
Zahvaljujući izvanrednoj reputaciji, kako na nacionalnom tako i na međunarodnom nivou, istraživačka grupa ima priliku da sarađuje sa univerzitetskim zajednicama i kolegama naučnicima, potpisuje specifične profesionalne ugovore, pa čak i vodi kampanje sa sportskim timovima, ističući da je grudnjak specijalizovana oprema koju sportistkinje treba da biraju prema svojim potrebama.
„Definitivno pokušavamo da promenimo percepciju o grudnjaku i osiguramo da žene mogu da izaberu ono što im je najudobnije i pruži podršku koja im je potrebna, bilo za posao ili sport. Mislim da pokušavamo da podstaknemo kompanije da razmisle kako da naprave proizvod koji je praktičan, nosiv, udoban – proizvod koji zaista pomaže ženama, a ne samo da izgleda lepo. Verujem da su mogućnosti za primenu ove tehnologije u našoj oblasti zaista ogromne,“ zaključila je dr Riks.
Fokusirajući se na pružanje odgovarajućih rešenja za žene, istraživačka grupa se nalazi na čelu najsavremenijih metodologija u ovoj oblasti, još jednom dokazujući da je krajnji cilj nauke, tehnologije i inovacija jednostavno poboljšanje kvaliteta života ljudi.