挑戰(zhàn): 樸茨茅斯大學(xué)的科學(xué)家們需要一種無(wú)創(chuàng)、快速且易于使用的工具來(lái)準(zhǔn)確測(cè)量乳房體積,，以用于乳房健康和內(nèi)衣科學(xué)研究,。
解決方案: Artec Eva, Artec Studio
效果: 測(cè)量乳房體積結(jié)果準(zhǔn)確，實(shí)際體積與測(cè)量結(jié)果*大誤差為0.8%,。另外處理中的誤差為0.1%,，即總誤差在0.9%,。
為什么選擇Artec 3D: Artec 3D解決方案是相關(guān)領(lǐng)域不可*代的，為醫(yī)療專業(yè)人士和研究人員提供快速,、安全和無(wú)創(chuàng)的掃描工具,。
有趣的事實(shí)：乳房是人類特殊的。現(xiàn)存的5000種哺乳動(dòng)物中,，智人作為擁有*久性乳房的生命形式,，確立了其在社會(huì)和文化背景下的重要意義。作為自然和活力的象征,，以及與身體,、性別、性感和女性身份相關(guān)聯(lián)的多維概念,，乳房是一種珍貴的屬性,，但往往受到的關(guān)注非常有限。
公眾對(duì)乳房健康的看法和態(tài)度非常復(fù)雜,，以至于在許多國(guó)家的文化中，規(guī)劃新的公共衛(wèi)生舉措和提高公眾對(duì)乳房健康的認(rèn)識(shí)是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的任務(wù),?？紤]到這一點(diǎn)，樸茨茅斯大學(xué)乳房健康研究團(tuán)隊(duì)制定了目標(biāo),，將推動(dòng)普及乳房健康的科學(xué)知識(shí),，加快相關(guān)健康產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)從而提高女性的生活質(zhì)量。
了解胸部支撐對(duì)女性健康的重要性
Joanna Wakefield-Scurr教授帶領(lǐng)的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)在胸部生物力學(xué),、內(nèi)衣科學(xué)和乳房健康方面的國(guó)際學(xué)術(shù)著作享有盛譽(yù),，并與世界*先的女性內(nèi)衣和運(yùn)動(dòng)服品牌進(jìn)行合作。代表項(xiàng)目之一是創(chuàng)新的乳房體積測(cè)量,，應(yīng)用于不同環(huán)境和職業(yè)需求的胸部支撐,、乳房測(cè)量和疼痛緩解至關(guān)重要。
胸部測(cè)量有助于檢測(cè)乳房的變化,，了解背部和肌肉骨骼系統(tǒng)的壓迫程度,，避免潛在損傷、疼痛和不適,。
“準(zhǔn)確和客觀地測(cè)量乳房體積在外科手術(shù)中是不可少的,，對(duì)于乳房健康和內(nèi)衣科學(xué)的研究也同樣重要，”資深研究員Jacqueline Rix博士解釋道,。胸部測(cè)量有助于檢測(cè)乳房的變化,，了解背部和肌肉骨骼系統(tǒng)的壓迫程度，避免潛在損傷,、疼痛和不適,。
研究發(fā)現(xiàn),，超過(guò)80%的女性穿錯(cuò)文胸的尺碼，這使她們的乳房沒(méi)有得到良好的支撐,。進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了女性需要普及正確穿著文胸的重要性,。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的胸部測(cè)量方法不足以提供尺寸合適的文胸,，研究人員提出了一套“合身”胸部的標(biāo)準(zhǔn),。為此，他們開(kāi)發(fā)了比卷尺測(cè)量更先進(jìn)的方法,。
精確測(cè)量乳房體積的3D掃描
準(zhǔn)確可靠地測(cè)量乳房體積是該研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)行的眾多研究的關(guān)鍵,。在研究期間，生物力學(xué)高級(jí)講師Chris Mills博士決定嘗試Artec Eva,，這是一款以快速和多功能性著稱的結(jié)構(gòu)光3D掃描儀,。2017年，埃太科金牌認(rèn)證合作伙伴Patrick Thorn & Co在大學(xué)展示了Eva,，這是雙方研究合作的起點(diǎn),。
在隨后的幾年中，研究團(tuán)隊(duì)使用了Eva和多個(gè)版本的Artec Studio,，也成為了第一批試用Artec Studio 17測(cè)試版的專業(yè)人士,。Rix博士回憶道：“我不是很懂這項(xiàng)技術(shù)，所以在項(xiàng)目開(kāi)始時(shí)非常緊張（學(xué)習(xí)如何使用掃描儀）,。但是它的使用真的非常簡(jiǎn)單,，很直觀——不會(huì)出錯(cuò)。”
Artec Eva以其在全球醫(yī)療機(jī)構(gòu)中應(yīng)用于人體掃描的安全,、快速,、準(zhǔn)確且易于使用而聞名。因此,，研究人員無(wú)需像過(guò)去那樣花費(fèi)大量時(shí)間精力來(lái)掌握這項(xiàng)技術(shù),。類似的情況可能阻礙了許多先進(jìn)技術(shù)在該領(lǐng)域的應(yīng)用。這款掃描儀小巧輕便,，為捕獲人體結(jié)構(gòu)的掃描過(guò)程提供了的靈活性,。
“Eva能夠手持并且便攜，”Mills博士說(shuō),，“乳房有著不同的形狀和大小,，通過(guò)不斷移動(dòng)，來(lái)確保在掃描中捕捉到完整的形狀,。我們非常了解Artec Eva的高精度,，已經(jīng)離不開(kāi)它了。”
在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí),，研究團(tuán)隊(duì)需要確認(rèn)Eva保證的高達(dá)0.01毫米的精度是否滿足需求,，以及掃描儀的處理技術(shù)是否會(huì)影響計(jì)算,。為了驗(yàn)證這一點(diǎn)，團(tuán)隊(duì)決定通過(guò)獲得測(cè)量中的總誤差來(lái)評(píng)估掃描儀的準(zhǔn)確性,。
改變規(guī)則的處理能力
研究團(tuán)隊(duì)使用Artec Eva掃描了一塊已知體積的培樂(lè)多粘土（Play-Doh,，總部位于美國(guó)羅得島的孩之寶生成的玩具粘土），然后在Artec Studio自動(dòng)模式下處理獲取的數(shù)據(jù),。首先移除基底并在填補(bǔ)孔選項(xiàng)中填充粘土乳房孔洞的數(shù)據(jù),。在“測(cè)量”選項(xiàng)中獲得體積值后，研究團(tuán)隊(duì)將該值與所用粘土的實(shí)際體積進(jìn)行比較,。對(duì)于體積在535至715毫升之間,，實(shí)際體積和測(cè)量體積之間的差異最大值為0.8%（3.8毫升），最小差異值為0.2%（1.3毫升）,。
“首先我們想知道使用3D掃描儀掃描已知體積的物體是否能得到相同的體積數(shù)據(jù),。所以，我們從體積235毫升的粘土開(kāi)始掃描,，然后每次將體積增加15毫升,，直到增加到超過(guò)1000毫升，精度讓人難以置信,。”
然而,，由于人類的乳房并不是在平面上的均勻形狀，研究人員為此招募了志愿者,，以便他們可以用Eva掃描測(cè)量乳房體積。在掃描之前,，研究人員標(biāo)記出志愿者乳房的輪廓,，用Eva對(duì)其進(jìn)行了掃描，然后將乳房數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以將其與軀干分開(kāi),。這個(gè)過(guò)程重復(fù)了五次,。
“任何體積的計(jì)算誤差都在1毫升以內(nèi)，這太了不起了,。”
“我們用眼線筆在乳房周圍標(biāo)記了一條很細(xì)的線,，將胸部與軀干區(qū)分開(kāi)。為了確保獲得相同的結(jié)果,，掃描了同一位參與者,。在這個(gè)過(guò)程中，我們重復(fù)擦除并從軀干中分離出胸部,，總共進(jìn)行了五次處理和計(jì)算,。任何體積的計(jì)算誤差都在1毫升以內(nèi)，這太了不起了,，”Rix博士解釋道,。
來(lái)自Artec 3D的協(xié)助
研究人員非常感謝Patrick Thorn及其團(tuán)隊(duì)提供的鼎立協(xié)助,。“我們能夠與埃太科的團(tuán)隊(duì)密切合作，通過(guò)了解目前使用的Artec Studio版本的局限性,，顯著提高了Artec Studio 17的處理性能,。”Thorn 說(shuō)。“這種改進(jìn)將乳房體積測(cè)量的誤差從4.2%降低到了0.1%,。”
這些令人欣慰的結(jié)果帶來(lái)了更多的測(cè)量機(jī)會(huì),，現(xiàn)在可以快速、無(wú)創(chuàng)地獲得乳房體積,，并且不會(huì)給參與者造成痛苦和壓力,。能夠獲得準(zhǔn)確可靠的測(cè)量結(jié)果對(duì)研究團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō)意義重大，而他們正在進(jìn)行的項(xiàng)目對(duì)于深入影響和改善內(nèi)衣的舒適度和支撐性,，并且緩解許多女性的乳房疼痛,。
“我們正努力幫助公司構(gòu)想如何讓內(nèi)衣更實(shí)用、更容易穿戴和更舒適的方法,，讓它成為真正幫助女性的產(chǎn)品,。”
由于他們?cè)趪?guó)內(nèi)外的良好聲譽(yù)，研究團(tuán)隊(duì)與大學(xué)社區(qū)和其他研究人員合作,，在特定專業(yè)領(lǐng)域達(dá)成合作協(xié)議,；此外還和運(yùn)動(dòng)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行宣傳，證明內(nèi)衣作為女性運(yùn)動(dòng)專業(yè)裝備的優(yōu)勢(shì),。
“我們的目標(biāo)是*底改變?nèi)藗儗?duì)內(nèi)衣的看法,，努力讓女性能夠選擇在職場(chǎng)和運(yùn)動(dòng)時(shí)提供有效支撐力和舒適的內(nèi)衣。我們正努力幫助公司構(gòu)想如何讓內(nèi)衣更實(shí)用,、更容易穿戴和更舒適的方法,，讓它成為真正幫助女性的產(chǎn)品。我相信3D技術(shù)在這個(gè)領(lǐng)域的潛力是巨大的,，”Rix博士總結(jié)道,。
通過(guò)致力于提供適合女性的解決方案，研究團(tuán)隊(duì)無(wú)疑是該領(lǐng)域突破性技術(shù)的前沿——從而再次證明了科學(xué),、技術(shù)和創(chuàng)新的*終目標(biāo)都是為了讓每個(gè)人生活得更加美好,！
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