От экрана к науке: как технология движения «Аватара» используется в исследованиях болезней

Технология движения, которая используется для оживления персонажей на экране, теперь также используется для борьбы с болезнями. Вот как:

Согласно исследованию, костюмы для захвата движения, использованные в фильме « Аватар: Путь воды », помогли ученым отслеживать возникновение и развитие заболеваний, нарушающих подвижность.

Раннее выявление и оценка имеют решающее значение для обеспечения того, чтобы пациенты получали эффективную поддержку и лечение, когда речь идет о заболеваниях, ограничивающих подвижность.

Используя технологию захвата движения от Avatar, было впервые реализовано новое отслеживание прогресса, позволяющее исследователям создавать искусственный интеллект, который может изучать движения тела пациента.

Что такое технология движения?

Костюмы для захвата движения, также известные как костюмы для захвата движения, представляют собой специальную одежду, которую актеры носят для записи своих выражений лица и движений, чтобы можно было создавать компьютерных персонажей в фильмах и видеоиграх.

Таким образом, вымышленные персонажи могут выглядеть и двигаться реалистично.

Костюмы часто изготавливаются из эластичной ткани и покрыты датчиками, которые отслеживают движения тела актера и выражение лица. Затем сгенерированные компьютером персонажи анимируются с использованием информации от этих датчиков, чтобы двигаться и общаться так же как актер.

Ярким примером является фильм Джеймса Кэмерона «Аватар», один из самых известных примеров использования захвата движения в кино.

Движения главных героев в фильме исполнялись актерами в костюмах для захвата движения, а затем анимировались, чтобы воплотить их в жизнь. Успеху фильма способствовала способность создателей фильма использовать технологии для создания реалистичных и выразительных персонажей.

Как это можно использовать в исследованиях?

Чтобы определить тяжесть двух генетических заболеваний, исследователи использовали модели искусственного интеллекта для анализа движений тела. По мнению экспертов, это могло бы значительно сократить время и затраты, необходимые для разработки новых лекарств для клинических испытаний, говорится в сообщении BBC.

В исследовании, опубликованном в журнале Nature Medicine, исследователи также предсказали, что технология может сократить количество времени и денег, необходимых для создания новых лекарств и проведения значительных клинических испытаний.

Доктор Валерия Рикотти, научный сотрудник Института детского здоровья на Грейт-Ормонд-стрит, рассказала BBC News, что результаты исследования поразили ее.

«Воздействие на диагностику и разработку новых лекарств от широкого спектра заболеваний может быть абсолютно огромным».

Доктор Рикотти был одним из группы ученых Имперского колледжа и Университетского колледжа Лондона, которые работали над новой технологией в течение десяти лет.

В двух отдельных исследованиях они использовали пациентов с мышечной дистрофией Дюшенна (МДД) и атаксией Фридрейха (ФА) для проверки. По словам исследователей, его также можно использовать для отслеживания выздоровления пациентов от других заболеваний, которые нарушают движение.

«50 дней недостаточно»: матери нарушают молчание о «неадекватном» декретном отпуске Катара

Сердце, легкие, мышцы, кости, мозг и нервная система, а также ряд психических расстройств входят в число целевых областей исследования.

Скорость и точность, с которой пациенты выполняют серию стандартных движений, обычно измеряют в клинике, чтобы контролировать тяжесть и вероятное прогрессирование таких заболеваний. Эта оценка, необходимая для определения того, какой уход и поддержка требуются пациенту, может занять годы.

Согласно двум исследованиям, опубликованным в четверг, система захвата движения может делать это гораздо быстрее и точнее. Эта технология была адаптирована из технологии, используемой кинематографистами для записи движений актеров в фильмах «Аватар», чтобы создать на экране реалистичных инопланетян.

Один из ученых, разработавших эту идею, профессор Альдо Фейсал из Имперского колледжа, сказал Би-би-си, что это значительный прогресс.

«Наш новый подход обнаруживает тонкие движения, которые люди не могут уловить», — сказал он.

«У него есть возможность трансформировать клинические испытания, а также улучшить диагностику и мониторинг пациентов».

FA обычно проявляется в подростковом возрасте и поражает одного из 50 000 человек, тогда как МДД ежегодно поражает 20 000 детей во всем мире, в основном мальчиков. Ни одно из состояний в настоящее время неизлечимо.

Костюмы с датчиками движения первоначально были испытаны на пациентах с ФА командой из Имперского колледжа. По сравнению с тем, сколько времени обычно требуется эксперту, они обнаружили, что ИИ может предсказать, как болезнь будет ухудшаться в течение года.

Около 21 мальчика с МДД в ​​возрасте от 5 до 18 лет были протестированы другой командой с Грейт-Ормонд-стрит с использованием этой технологии. Точнее, чем врач, он предвидел, как повлияет их передвижение через шесть месяцев.

По словам исследователей, их система может быть использована для ускорения и снижения стоимости клинических испытаний, в которых тестируются новые лекарства для различных состояний.

В частности, это может снизить стоимость тестирования новых лекарств от необычных генетических заболеваний.

«Мы сможем испытывать больше лекарств с меньшим количеством пациентов и с меньшими затратами», — сказала BBC профессор Паола Джунти, глава Центра атаксии UCL.

Для получения статистически значимых результатов относительно эффективности нового препарата при лечении МДД необходимо провести исследование не менее 100 пациентов в течение примерно 18 месяцев. Исследование показало, что 15 пациентов можно лечить с помощью новой системы в течение шести месяцев.

В Великобритании 1 из 17 человек страдает одним из примерно 6000 редких генетических заболеваний. С каждым заболеванием может быть всего несколько сотен или меньше пациентов. Это снижает вероятность того, что фармацевтические компании будут инвестировать в дорогостоящие клинические испытания для создания новых лекарств для их лечения.