انسان فیزیولوژیک سه بعدی چندمقیاسی ۲۰۱۴
3D Multiscale Physiological Human 2014

انسان فیزیولوژیک چندمقیاسی سه بعدی با هدف گردآوری دیدگاه ها و نمونه هایی از پیشرفت های اخیر علمی و تکنولوژیکی در طیف گسترده ای از رشته های تحقیقاتی، به دنبال ترویج تبادلات علمی است. در نتیجه، تنوع در روش شناسی ها و پارادایم های دانش مورد مقایسه قرار می گیرد و شکاف های بالقوه و فرصت هایی برای ادغام آشکار می شود. فصل ها توسط نویسندگان منتخب در حوزه های مرتبط مهندسی بافت، اکتساب و پردازش تصویر پزشکی، تجسم سازی، مدل سازی، تشخیص به کمک کامپیوتر و مدیریت دانش ارائه شده اند. جنبه های تحقیقاتی چندمقیاسی و چندرشته ای مفاصل در انسان برجسته شده است، با تاکید ویژه بر تشخیص پزشکی و درمان بیماری های اسکلتی عضلانی و اختلالات مرتبط.

نیاز به روش های چندمقیاسی و تحقیقات چندرشته ای، یک پارادایم نوظهور در جستجوی درک بهتر بیولوژیکی و پزشکی سیستم اسکلتی عضلانی انسان است. این امر به ویژه با افزایش بار اجتماعی-اقتصادی ناشی از معلولیت و بیماری های اسکلتی عضلانی، به ویژه در جمعیت رو به افزایش سالمندان، انگیزه یافته است. حرکت انسان از طریق یک شبکه پیچیده از تعاملات بین سیستم های فیزیولوژیکی جاسازی شده در مقیاس های مکانی-زمانی مختلف، از سطح مولکولی تا سطح عضو، ایجاد می شود. تحقیقات بسیاری به درک هر یک از این سیستم ها، با استفاده از روش ها و ابزارهایی که برای هر مقیاس طراحی شده اند، اختصاص داده شده است. با این وجود، ترکیب دانش از دیدگاه های مختلف، زمینه های جدیدی از تفکر علمی را باز می کند و نوآوری را تحریک می کند. ادغام این موزاییک از داده های چندوجهی در مقیاس ها و ابزارهای مختلف، نیازمند بررسی بیشتر روش ها در شبیه سازی ها و تجسم سازی ها برای دستیابی به یک ترکیب جامع است. با این حال، این رویکرد یکپارچه بدون قدردانی گسترده از رشته های تحقیقاتی متعدد درگیر، قابل دستیابی نیست.

3D Multiscale Physiological Human aims to promote scientific exchange by bringing together overviews and examples of recent scientific and technological advancements across a wide range of research disciplines. As a result, the variety in methodologies and knowledge paradigms are contrasted, revealing potential gaps and opportunities for integration. Chapters have been contributed by selected authors in the relevant domains of tissue engineering, medical image acquisition and processing, visualization, modeling, computer aided diagnosis and knowledge management. The multi-scale and multi-disciplinary research aspects of articulations in humans are highlighted, with a particular emphasis on medical diagnosis and treatment of musculoskeletal diseases and related disorders.

The need for multi-scale modalities and multi-disciplinary research is an emerging paradigm in the search for a better biological and medical understanding of the human musculoskeletal system. This is particularly motivated by the increasing socio-economic burden of disability and musculoskeletal diseases, especially in the increasing population of elderly people. Human movement is generated through a complex web of interactions between embedded physiological systems on different spatiotemporal scales, ranging from the molecular to the organ level. Much research is dedicated to the understanding of each of these systems, using methods and modalities tailored for each scale. Nevertheless, combining knowledge from different perspectives opens new venues of scientific thinking and stimulates innovation. Integration of this mosaic of multifaceted data across multiple scales and modalities requires further exploration of methods in simulations and visualization to obtain a comprehensive synthesis. However, this integrative approach cannot be achieved without a broad appreciation for the multiple research disciplines involved.