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数据可视化帮助弗吉尼亚理工大学癌症研究人员寻求更好的脑肿瘤治疗

在 VTC 弗拉林生物医学研究所的 Jennifer Munson 实验室,研究人员研究了间质液流动——液体通过人体细胞和血管之间空间的运动——以寻找更好的方法来治疗致命的多形性脑癌胶质母细胞瘤。

他们创建了肿瘤微环境的组织工程模型,并使用数据来创建肿瘤的二维表示。

但在 12 月的一天,他们发现自己几乎置身于胶质母细胞瘤脑肿瘤中——这是用他们的数据创建的 3D 可视化。

站在Visionarium的一个房间大小的立方体内,一个代表肿瘤的红色斑点漂浮在他们面前和周围,包裹在灰色的管子中,描绘了流经癌症的液体。对肿瘤中液体的更丰富了解可能会导致对胶质母细胞瘤肿瘤如何扩散以及液体流动如何影响癌症药物输送的进展。

在立方体内部,团队成员以一种全新的方式看待他们的研究数据。使用遥控器,实验室成员抬起、旋转并放大肿瘤,立即注意到他们以前没有注意到的东西。

“人们有很大的胃口,特别是在外科领域,希望有更好的方法来从不同角度了解组织或肿瘤的样子,”Munson说,他也是弗吉尼亚理工大学工程学院生物医学工程与力学系的副教授。“对我们来说也有类似的价值,能够从下方或侧面看到肿瘤,并真正考虑如何通过治疗影响肿瘤。它只是为我们提供了更多的信息。

Visionarium 于 1990 年代后期开放,是学术机构中的第一个此类设施,并经过不断升级以保持世界一流的设施。Visionarium 是 Advanced Research Computing 的一部分,Advanced Research Computing 是信息技术部的一个部门,致力于为弗吉尼亚理工大学的研究社区提供集中式研究计算基础设施、数据存储、咨询服务、软件和支持,并为所有学科的教职员工和学生提供资源。

Nicholas Polys是高级研究计算部门的可视化主管,他和他的团队使用众多学科的教师提供的数据,并创建复杂系统的3D模型 – 从建筑计划到供暖通风和空调设计中的气流,从心血管系统到脑肿瘤。

“每当我们帮助将一个项目与其现实世界的影响联系起来时,都是一种奇妙的感觉,”Polys 说。

他说,可视化可以快速帮助研究人员或设计师调试系统或识别方程式中的错误,并且克服了语言和词汇方面的障碍,因为每个人都在他们面前看到同样的东西。

“这是知识经济中最大的共同点,”波利斯说。“一个好的可视化就像一个微笑。这是普遍的。

Munson第一次看到Visionarium的潜力是在她邀请Polys上课时,向学生展示血液流经静脉的动画可视化。

“我对我们如何查看我们的数据以及如何从中获得更多信息感到惊讶,”她说。

当她聘请数学家和计算科学家杰西卡·坎宁安(Jessica Cunningham)时,Munson指派她与Polys合作,将实验室的流体流动数据可视化。

“所以我来到这里,我遇到了尼克,我们立即说了同一种语言,我认为这是一件神奇的事情,”曼森实验室的研究科学家坎宁安说。

坎宁安在实验室工作时,在脑海中可视化原始数据,但很难向他人解释。

然后你只要来到Visionarium,它就在那里,“她说,”就像我在脑海中看到的一样。然后每个人都可以分享它,这太棒了。

Munson 团队 12 月对 Visionarium 的访问只是双方关系的开始。实验室成员还可以学习使用开发软件并创建自己的可视化效果。

他们已经对各种可能性嗡嗡作响。

“我认为我们并不缺乏想法,”芒森说。“所以希望我们不要用我们想做的所有事情压倒Visionarium。”

新闻旨在传播有益信息,英文版原文来自https://news.vt.edu/articles/2024/02/research_fralinbiomed_munsonvision_0123.html