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等了15年,她终于如愿被切成2.7万片,用来做人体数字化实验

 若霖图书馆 2019-02-12
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顾名思义,人体数字化指的是在电脑里合成的三维人体结构。
与普通三维模型不同,它的生物数据来自于真正的人体。
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制作方式简单又残忍,就是将人体冷冻后,切成数万块薄片。
有的部位甚至还要先用锯子锯开分块,之后将切片扫描到电脑中,从而成为一具「数字化尸体」。
也正因如此,几乎没有人主动参与其中,就算它将对人类做出巨大贡献。
而苏珊·波特不光主动参加,还在生前积极地筹备和了解这项计划。
如今,她以一种独特的方式得以永存。
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第一通自愿参与的电话

苏珊·波特,一个从小就命途多舛的苦命女子。原本她出生于美国,却被狠心的父母丢回了老家德国。
惨遭遗弃的她,由年岁已高的祖父母进行抚养。可她 4 岁时,祖父就死于心脏病;14 岁时,祖母也离开了人世。
无依无靠的她曾一度住进了孤儿院,并且常受到战火连天的威胁。
直到二战结束后,她才辗转去到了美国。
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在那里,她嫁给了自己的丈夫哈利·波特,先后生育了两个女儿。
过去她因遭遇一次车祸,变得行走困难,从而坐上了电力轮椅。
丈夫去世后,她又遭到女儿的抛弃。
2000 年,72 岁的苏珊再度回到了孤苦伶仃的状态。能整日陪伴在她身边,也只有在卧室里四处乱窜的猫咪。
她成了一名努力争取残疾人权利的活动家。
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一次偶然的机会,苏珊在报纸上看到了关于可视人计划的报道。认真了解之后,她拨通了上面的电话。
接通后,她说出的几句话让电话另一头的人吓了一跳。
「我想死后捐献我的身体,被切割。」
被吓着的人是刚好主导该项目的负责人斯皮策教授。
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因为这是自「可视人计划」实施以来,接到的第一个自愿参与的电话。

数字化尸体:能一键撤回的解剖神器

可视人计划的缘起是什么?
解剖学是医学的基础。了解人体的结构,才能让医生更好的治病救人。
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医学生向无语良师鞠躬致谢
尸体作为一种珍贵的资源,难以满足日益增长的医学教学需要。而且尸体解剖完无法反复使用,「无语良师」的数量越来越少。
伴随着虚拟化世界的到来,此时,有人想出了数字化尸体的概念。
假如有一具虚拟的尸体,能让我们不断地对它进行解剖,之后只要敲击键盘,它就以数字方式「起死回生」,那该有多么地美妙。
基于这样的理念,美国 1986 年就开始筹备可视人计划。
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5 年后,它获得了美国国立卫生研究院(NIH)22 万美元的资助。
一切准备就绪,却很难等到自愿捐献者。
直到 1993 年,一位德克萨斯州的男性罪犯在被执行死刑后,参与了这项计划。这才有了世界上第一位「数字化尸体」。
由于他的身份特殊,当时还引发了一场伦理争论。
第 2 年,一名死于心脏病的女性成为第 2 个样本。人们除了知道她的年龄是 59 岁之外,其他的一概不知。外界也同样无法得知她是否完全自愿参与。
但不管怎样,这两具遗体均被逐层横切,制成了切片标本。
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这些标本精细纤薄,男性遗体标本的切片厚度为 1 毫米。而女性遗体标本的切片厚度仅为 0.33 毫米。
受当时技术所限,两具遗体分别包含约 2000(男)和 5000(女)个连续横断面切片。它们的 CT、磁共振成像和解剖图像等数据也上传到电脑,公布于众。
迄今为止,它们已向全球超过 4000 所机构提供访问权。
尽管这两个样本是世界上细节最为丰富的人体重建模型,但遗憾的是,它们仍存在瑕疵之处,比如:标本中遗失了鼻软骨等 14 个部件。
所以,科罗拉多大学安舒茨医学院的斯皮策教授仍在招募新的志愿者。

在等待死亡中,度过余生

毫无疑问,苏珊·波特的来电令斯皮策很是高兴。
但深入了解后,他皱起了眉头——原来,苏珊不只经历过车祸,还罹患乳腺癌切除了双乳,得过黑色素瘤、糖尿病和溃疡等。
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如此多的疾病并不在斯皮策的意料之中,他想要的是一具健康的人体,他产生了犹豫。
不过他心里清楚,作为始终与疾病打交道的医生,他迟早有一天需要采集这样罹患过疾病的样本。
他最终改变主意,还对苏珊提出了一个请求:他希望能用影像、文字、声音,记录苏珊剩下的人生。他想用这种方式,通过苏珊的经历,让更多人了解可视人计划。
苏珊爽快地答应了。因为在她看来,自己的身体状况顶多还能活上一年。
很快,斯皮策找到一位摄影编辑科特·穆切勒(Kurt Mutchler)来记录她的故事。
可以说,从那时起她的人生就在等待死亡中度过了。但她并没有坐着等死,而是想方设法地了解自己死后将面临的一切。
她主动要求前往斯皮策的实验室,观看学生解剖尸体的全过程,查看将来用来解剖自己的刀具、冷藏柜以及防止冷冻烧伤的聚乙烯醇。
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后来,她也事无巨细地了解了此前两具遗体制作的全过程和成果。
当她知道冷冻遗体的最佳时间是在死亡后的 4 小时内,便特地制作了小卡片随身携带。
上面写着自己参加了可视人计划,并重点强调:「如果我死了,请在 4 小时的冷冻窗口期内,把我的遗体交给斯皮策博士。」
这样一来,就能防止自己突然发生意外,导致可视人计划泡汤。
此外,她还跟医学生打成了一片,经常找他们吃饭,聊天,互赠礼物。偶尔还会应邀参加他们的毕业典礼。
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为了不让医学生们日后有所顾虑,她常将这句话挂在嘴边:「请不要犹豫对我下刀」。
她的目的也很纯粹,就是希望自己能帮助年轻人成为更好的医生。
想到日后很多学生会观看和使用自己的身体,苏珊还常上台演讲、出席会议来强调同情心之于医生的重要性。
2015 年,苏珊因肺炎在疗养院去世,享年 85 岁。
按照她生前的要求,实验室为她奏响了古典音乐,在她的遗体周围洒满玫瑰的情况下,斯皮策开始进行冷冻遗体物理切割。
整个过程被《国家地理》杂志记录,于 2019 月 1 月进行发表。
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切割全过程:60 天,27000 份切片

为防止刀具出现意外,斯皮策先将她过去放进身体里的金属,一点点拿出来。
之后,将她的人体框架分成四份,再用精密切割机细分切割这四个大切片,以便于为每张切片制作影像。
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在苏珊去世前,研究团队已经拥有了一把自动解剖锯。它制成的切片如发丝般细微,还能 24 小时不间断的工作。
因此,将苏珊制成 27,000 份切片只花费了 60 天。
在把每一片遗体,照下图片,录入电脑中后,苏珊会在电脑中得到永生。
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如今,它是目前分辨率最高的虚拟可视人。
但斯皮策的工作远没有结束,他还需要对各个组织、器官、血管的精细进行描绘标注。其工程之庞大,至少还得 2~3 年时间。
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他们的目标是,希望有一天能拥有足够的尸体数据。这样,只要找到最合适的尸体,就能模拟出整个病理过程。
这一套数据的作用,也远不止满足解剖的教学需要。它更有创造的地方是,能进行一系列难以完成的「人体试验」。
在医学领域,直接来自人体的临床数据最具参考价值。可由于风险过大、违背医学伦理等原因,很多人体试验都无法进行。
可视化计划的使命,便是打破禁锢,为研究者提供更多可能。
继美国之后,我国也于 2002 年建立了首例男、女数据集。
除了精细的解剖结构,这种虚拟模型中还有各个器官的密度、热导率等参数,使得数字人成为虚拟实验最佳的受试者。即便是常人难以承受的极限条件,它们也能轻松胜任。这对科学家而言无疑是振奋人心的。
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无论是我们在学校鞠躬感谢的大体老师,还是像苏珊这样勇敢、无畏地让自己被切成 2.7 万片的志愿捐献者……
题图、插图来源:National Geographic
本文转载自公众号
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