Нейрохирурги специализируются на диагностике и лечении заболеваний нервной системы. Хирургические процедуры требуют глубоких знаний микрохирургической анатомии нервной системы для выявления конкретных структур и манипулирования ими. Для понимания зрительно-пространственной архитектуры соответствующей анатомии нервной системы требуются годы обучения.
Образование в области нейроанатомии исторически было ориентировано на 2D, а в последнее время и на 3D-визуализацию. Если возможно, обучение на трупах в лаборатории значительно улучшает понимание такой сложной анатомии. К сожалению, лаборатории по изучению трупов недоступны во всем мире, а высокая стоимость образца делает это упражнение ограниченным для нескольких резидентов / нейрохирургов.
В настоящее время с развитием технологий использование объемных моделей (ВМ) из DICOM или визуализации иллюстраций становится все более популярным в образовательной анатомической области. В нейрохирургическом обучении эти виртуальные машины являются полезным инструментом для улучшения понимания трехмерных взаимоотношений нервно-сосудистых структур и преодоления отсутствия диссекций трупа. По этим причинам я решил сконцентрировать свою докторскую степень. исследование (Университет Феррары, Италия) по созданию виртуального атласа нейроанатомии и нейрохирургических методов.
Техника фотограмметрии (PGM) для создания виртуальных машин не требует больших затрат и проста в исполнении. Рабочий процесс PGM включает всего 3 этапа: захват изображения, предварительная обработка и постобработка. Преимущество PMG заключается в возможности использования различных типов фотоаппаратов, таких как цифровые, однообъективные зеркальные, устройства с заряженной парой, беззеркальные фотоаппараты, фотоаппараты смартфона. Более того, использование хирургических устройств, таких как микроскопы или эндоскопы, позволяет нам выполнять реконструкцию виртуальных машин глубоких анатомических поверхностей, которые из-за небольшого размера сосудисто-нервных структур (около миллиметра или субмиллиметра) было бы очень трудно обнажить и обнаружить с помощью другие камеры или методы сканирования.
По моему опыту, Reality Capture — это программа для фотограмметрии, которая предлагает лучшие реконструкции тонких анатомических разрезов за невероятно короткое время. Создание модели из 200-300 изображений, как я обычно делаю, занимает не более 15-20 минут, что намного меньше по сравнению с другими программами. Это преимущество делает рабочий процесс более плавным и позволяет быстрее реализовать проект. Более того, RC имеет множество инструментов для работы с моделью во время ее получения и приводит к более высокому разрешению сетки и текстуры моделей.
Когда виртуальная машина готова, я обычно загружаю ее на платформу трехмерного просмотра, такую как Sketchfab, которая позволяет взаимодействовать с моделями в 2D, 3D и расширенной реальности. С помощью Sketchfab можно добавлять описания и аннотации, чтобы подчеркнуть важные структуры каждой модели. Эти модели также можно использовать для рендеринга и создания 3D-видеороликов, которые можно включить в хирургические видеоролики, чтобы лучше понять анатомию.
Более того, эти виртуальные машины могут быть напечатаны на 3D-принтере, что может быть реальной заменой, когда кости или трупные образцы недоступны. Конечная цель — создать бесплатную коллекцию, доступную в Интернете, где стажеры, студенты и хирурги могут видеть, играть и загружать эти виртуальные машины для улучшения и облегчения обучения нейроанатомии.
Статья предоставлена: Vera Vigo, University of Ferrara, Italy.
