sociální sítě

Přímé přenosy

GSLV MkII (NISAR)
00
DNY
:
00
HOD
:
00
MIN
:
00
SEK

krátké zprávy

Apollo-Sojuz

Dne 15. července uběhlo padesát let o historické mise Apollo-Sojuz. Během této mise mise došlo ke spojení americké vesmírné lodi Apollo a ruské lodi Sojuz. Velitelem posádky Apolla byl Thomas Stafford a jeho ruským protějškem Alexej Leonov.

MILNET

Americké vesmírné síly odhadují, že by potřebovaly více než 4 miliardy dolarů na financování rozsáhlé konstelace družic na nízké oběžné dráze Země známé jako MILNET, která by poskytovala globální komunikační služby. V současné chvíli je MILNET na seznamu nefinancovaných priorit pro FY 2026.

Britská kosmická agentura

Nový výzkum zveřejněný Britskou kosmickou agenturou zdůrazňuje rostoucí závislost země na družicových technologiích, které podle nejnovějších údajů podporovaly odvětví představující přibližně 18 % národního hrubého domácího produktu (HDP).

SES

Společnost SES očekává, že 17. července dokončí akvizici konkurenčního družicového operátora Intelsat poté, co vyřeší všechny regulační překážky bránící uzavření dohody v hodnotě několika miliard dolarů.

Starliner

Zástupci NASA uvedli, že existuje veliká šance, že další zkušební let vesmírné lodě Boeing CST-100 Starliner bude bez posádky. Důvodem je stále probíhající řešení technických problémů lodi.

Americký kongres

Americký kongres se chystá nařídit Pentagonu, aby zavedl trvalé financování iniciativy amerických vesmírných sil, která bude poskytovat komerční družicové snímky a analýzy vojenským velitelům po celém světě, a to i přes nejistotu ohledně návrhu obranného rozpočtu.

Naše podcasty

Doporučujeme

Objednejte si knihy našich autorů a nahlédněte tak do historie kosmonautiky.

Poděkování

Náš web běží spolehlivě díky perfektnímu servisu hostingu Blueboard.cz, děkujeme!

Když astronomie zachraňuje životy: revoluce v medicínském zobrazování díky algoritmům z kosmického výzkumu

Když se řekne astronomie, většině lidí se vybaví dalekohledy, hvězdné mlhoviny a lov exoplanet. Jen málokdo by však očekával, že metody vyvinuté pro zpracování obrovských objemů kosmických dat mohou zásadně urychlit a zpřesnit analýzu lékařských snímků. Přesně to se ale stalo díky algoritmu MOPED, který zpočátku sloužil ke studiu galaxií a dnes pomáhá lékařům po celém světě. Jak se technologie z kosmického výzkumu dostala až k nemocničním diagnostickým přístrojům?

Od galaxií k lidskému mozku

Příběh tohoto nečekaného spojení začíná na půdě University of Edinburgh, kde astronom prof. Alan Heavens vyvinul v roce 2000 metodu MOPED (Massively Optimised Parameter Estimation and Data compression). Tento algoritmus měl pomoci při analýze spekter galaxií – tedy rozsáhlých datových sad obsahujících světlo rozložené do jednotlivých vlnových délek.

Problém? Analýza těchto spekter je extrémně výpočetně náročná. Tradiční metody by procházením každého bodu v datech zabraly nekonečně dlouhou dobu. MOPED však umožnil data „zhustit“, aniž by došlo ke ztrátě klíčových informací – umožnil tedy extrémně rychlou analýzu s minimální chybovostí.

Snímky MRI mozku po pohybu pacienta (a; první snímek zeleně a druhý červeně) byly algoritmem MOPED (b) zarovnány s výjimečnou přesností. Výsledné hodnoty nesouladu chi-kvadrát z rychlého algoritmu MOPED jsou zobrazeny (c); tyto hodnoty jsou výrazně nižší (tmavší) a tedy lepší než hodnoty z předchozího algoritmu FLIRT (d), který byl v této fázi analýzy celkové diagnózy dvakrát pomalejší. (University of Edinburgh)
Snímky MRI mozku po pohybu pacienta (a; první snímek zeleně a druhý červeně) byly algoritmem MOPED (b) zarovnány s výjimečnou přesností. Výsledné hodnoty nesouladu chi-kvadrát z rychlého algoritmu MOPED jsou zobrazeny (c); tyto hodnoty jsou výrazně nižší (tmavší) a tedy lepší než hodnoty z předchozího algoritmu FLIRT (d), který byl v této fázi analýzy celkové diagnózy dvakrát pomalejší. (University of Edinburgh)

O několik let později si tým vědců všiml, že podobný problém existuje i v medicíně. Radiologové analyzují snímky pacientů, aby sledovali změny v čase – například při růstu nádoru. Tradiční metody byly pomalé a výpočetně náročné. Nabízelo se tedy jednoduché řešení: převést MOPED z astronomie do medicíny.

Blackford Analysis: startup, který změnil medicínské zobrazování

Přechod mezi obory nebyl úplně jednoduchý. Aby bylo možné technologii skutečně využít v klinické praxi, bylo třeba přizpůsobit ji specifikům lékařského zobrazování. Tento úkol si vzal na starost Dr. Ben Panter, který spolu s Alanem Heavensem založil firmu Blackford Analysis Ltd. Jejich cíl byl jasný: urychlit analýzu medicínských snímků a zpřesnit diagnostiku.

A výsledky? Ohromující. Díky vylepšené technologii z astronomie se podařilo zrychlit analýzu radiologických snímků o 10 až 50 %, což umožňuje rychlejší diagnostiku nemocí, jako je rakovina plic nebo neurodegenerativní poruchy. Systém je dnes využíván v přes 750 nemocnicích po celém světě, a každoročně se díky němu analyzují více než 2 miliony snímků.

V praxi to znamená, že radiologové ušetří obrovské množství času a mohou se soustředit na složitější diagnostické úkoly. Zrychlení procesů dokonce umožňuje vyšetření více než 200 000 pacientů ročně navíc!

Jak to funguje?

MOPED funguje na principu tzv. kompresního modelování dat. Představte si, že porovnáváte dva CT snímky mozku, ale místo analýzy milionů pixelů v obrazu pracujete pouze s několika klíčovými parametry, které algoritmus předem extrahoval. V podstatě to znamená, že se složitý obrazový problém převede na jednoduchý matematický úkol.

Například při diagnostice mozkových lézí algoritmus:

  1. Identifikuje klíčové oblasti (např. potenciální ložiska poškození).
  2. Vypočítá změny mezi jednotlivými snímky (například mezi CT snímky pořízenými v různých časech).
  3. Extrahuje podstatné informace do komprimované podoby, která umožňuje rychlé porovnání a analýzu.
  4. Zobrazí výsledek lékaři, který může rychle rozhodnout o dalším postupu.

Stejný princip funguje i v jiných oblastech – například při sledování růstu nádorů nebo analýze změn v plicních skenech pacientů s COVID-19.

Budoucnost medicínské astronomie

Tento příběh je nádherným příkladem toho, jak mohou technologie vyvinuté pro úplně jiný obor najít nečekané využití v medicíně. Astronomická data a lékařské snímky mají společný rys – jsou extrémně rozsáhlé a obsahují množství užitečných informací, které je třeba efektivně analyzovat.

Dnes se algoritmy inspirované astronomií používají i v dalších oblastech medicíny, včetně 3D tisku orgánů, AI diagnostiky a prediktivní analýzy chorobMOPED se stal základem nových přístupů k diagnostice a ukazuje, že hranice mezi vědními obory jsou často jen umělé.

Kdo ví, třeba se jednou dočkáme technologie, která nám díky analýze kosmických dat pomůže diagnostikovat nemoci ještě před jejich vznikem. Vesmír a medicína mají možná více společného, než si myslíme.

Zdroje informací:
University of Edinburgh. (2021). Accelerated medical imaging with astronomical data compression techniques: From MOPED to Blackford Analysis Ltd. Research Excellence Framework. Dostupné z: https://results2021.ref.ac.uk/impact/18998470-002e-4ab1-9828-40b5bb7d1ecc?page=1

Rubrika:

Štítky:

Hodnocení:

5 / 5. Počet hlasů: 3

Sdílejte tento článek:

Další podobné články:

Komentáře:

Odběr komentářů
Upozornit
0 Komentáře
Nejstarší
Nejnovější Nejvíce hodnocený
Inline Feedbacks
Zobrazit všechny komentáře

Děkujeme za registraci! 

Prosím, klikněte na potvrzovací odkaz v mailu, který vám dorazil do vaší schránky pro aktivaci účtu.

Děkujeme za registraci! 

Prosím, klikněte na potvrzovací odkaz v mailu, který vám dorazil do vaší schránky pro aktivaci účtu.