تقنية الواقع المختلط والطباعة ثلاثية الأبعاد في التدريس: تشريح القلب كمثال

Krzysztof Starszak; Grzegorz Bajor; Maciej Stanuch; Marcel Pikuła; Oskar Trybus; Wojciech Bojanowicz; Mikołaj Basza; Radosław Karaś; Tomasz Lepich; Andrzej Skalski

doi:10.3791/67850

Summary

هنا ، نصف بروتوكولا لبناء نموذج قلب من الصفر يعتمد على التصوير المقطعي المحوسب ونقدمه لطلاب الطب باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد (ثلاثية الأبعاد) وتقنية الواقع المختلط لتعلم علم التشريح.

Abstract

أصبحت تقنية الواقع المختلط والطباعة ثلاثية الأبعاد (ثلاثية الأبعاد) أكثر شيوعا في مجال الطب. خلال جائحة COVID-19 وبعد رفع القيود مباشرة ، تم تنفيذ العديد من الابتكارات في تعليم أطباء المستقبل. كان هناك أيضا اهتمام بالتقنيات الغامرة وتكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد في تدريس علم التشريح. ومع ذلك ، فهذه ليست تطبيقات شائعة. في عام 2023 ، تم إعداد المطبوعات ثلاثية الأبعاد والصور المجسمة في تقنية الواقع المختلط للفصول الدراسية التي تركز على بنية القلب. تم استخدامها لتعليم الطلاب ، الذين يمكنهم ، بدعم من المهندسين ، التعرف على البنية التفصيلية للقلب والتعرف على التقنيات الجديدة التي تدعم النموذج التقليدي للتعلم على الجثث البشرية. يجد الطلاب أن هذه الإمكانية ذات قيمة عالية. يعرض المقال عملية إعداد المواد للفصول الدراسية وإمكانيات التنفيذ الإضافية. يرى المؤلفون فرصة لتطوير التقنيات المقدمة في تدريس الطلاب في مختلف مستويات التعليم ومبررا للتنفيذ على نطاق واسع بشكل متزايد.

Introduction

تعد تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد (ثلاثية الأبعاد) والواقع المختلط من الإنجازات التكنولوجية الأكثر شيوعا في الطب. يتم العثور على المزيد من التطبيقات ليس فقط في الممارسة السريرية اليومية للعديد من المتخصصين من مختلف المجالات ولكن أيضا في تدريس المقيمين وأطباء المستقبل ، أي طلاب الطب¹^،²^،³^،⁴^،⁵^،⁶.

غالبا ما تستخدم تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد لطباعة النماذج التشريحية ، التي تقدمها بشكل أساسي الكيانات التجارية ، ولكن الاهتمام المتزايد للطلاب بهذا النوع من التحضير للتعلم هو دافع لإدخال الابتكارات في أقسام التشريح في جامعات الطب⁷. يمكن إنشاء المستحضرات بناء على بيانات من الأطالس التشريحية والرسومات والنقوش ، ولكن أيضا بناء على دراسات التصوير مثل التصوير المقطعي المحوسب أو التصوير بالرنين المغناطيسي¹^،⁸^،⁹. من الممكن طباعة المستحضرات التشريحية على طابعة ثلاثية الأبعاد بمقاييس مختلفة ، ومن الممكن استخدام الألوان والعلامات والاختلافات الأخرى لزيادة إمكانية الوصول إلى المواد التعليمية¹⁰^،¹¹. على الرغم من زيادة توافر المواد ، لا يتمتع طلاب الطب في بولندا بوصول واسع إلى هذا النوع من التحضير ، بغض النظر عن الرغبة المعلنة لدعم نموذج التدريس الكلاسيكي الحالي القائم على استعدادات الجثث البشرية مع إضافة تقنيات جديدة لم يتم تنفيذها بالكامل بعد.

تقنية الواقع المختلط هي تكامل العالم الافتراضي مع العالم الحقيقي. بفضل النظارات الواقية التي تتيح تصور الصور المجسمة المعدة مسبقا ، يمكن "تثبيتها" على الأشياء المحيطة في العالم الحقيقي¹². يمكن التلاعب بالصور المجسمة في الفضاء ، على سبيل المثال ، تكبيرها أو تصغيرها أو تدويرها ، مما يجعل الصورة المعروضة أفضل تصورا ويمكن الوصول إليها وأكثر فائدة. يتم استخدام الواقع المختلط بشكل متزايد من قبل المشغلين في التخصصات الجراحية ، على سبيل المثال ، جراحة القلب³^،¹³جراحة العظام¹⁴^،¹⁵^،¹⁶^،¹⁷ ، علم الأورام¹⁸. على نحو متزايد ، خاصة في الفترة التي أعقبت جائحة COVID-19 ، يهتم المعلمون في مجال العلوم الطبية الأساسية بالتقنيات الجديدة ، بما في ذلك الواقع المختلط ، من أجل تطبيقها في تعليم أطباء المستقبل¹⁹^،²⁰^،²¹. يجد المعلمون الأكاديميون الذين يقومون بتدريس علم التشريح العادي أيضا مجالا لإدخال الواقع المختلط في مجالهم²²^،²³^،²⁴^،²⁵^،²⁶. يتطلب إنشاء الصور المجسمة دراسة تصوير ، غالبا ما يتم تصويرها بالتصوير المقطعي المحوسب ، والتي يتم تقديمها ومعالجتها بواسطة المهندسين باستخدام برنامج مخصص في نسخة ثلاثية الأبعاد - يمكن استخدامها مع النظارات الواقية.

قررنا إنشاء مواد مفيدة للطلاب لتعلم تشريح قلب الإنسان كجزء من فصول التشريح في السنة الأولى من الدراسات الطبية. لهذا الغرض ، تم استخدام فحص الأوعية الدموية المقطعي المحوسب للقلب ، والذي تم توفيره من قسم أمراض القلب بعد إخفاء الهوية الكامل المسبق للبيانات. نحن ، مقسمين إلى فريقين ، أنشأنا صور ثلاثية الأبعاد ومطبوعات ثلاثية الأبعاد ، والتي تم إتاحتها بعد ذلك للطلاب كجزء من درس تجريبي. قام الطلاب بتقييم إمكانية الوصول إلى المواد ودقتها بشكل جيد للغاية ، ولكن سيتم تقديم دراسة مفصلة حول هذا الموضوع لاحقا - يتم تقييم النتائج حاليا.

هنا ، نعرض عملية إنشاء نماذج من التصوير المقطعي المحوسب إلى تقديم نماذج جاهزة مطبقة في ممارسة التدريس.

Protocol

يتبع البروتوكول إرشادات لجنة أخلاقيات البحث البشري بجامعة سيليزيا الطبية. تم استخدام بيانات التصوير الخاصة بالمريض بعد إخفاء الهوية الكامل.

1. 3D الطباعة - تجزئة وإعادة بناء نموذج القلب ثلاثي الأبعاد

تحميل الصور ومعالجتها المسبقة
1. افتح 3D Slicer 5.6.0 وانتقل إلى وحدة البيانات²⁷.
2. انقر فوق إضافة بيانات وحدد صور التصوير المقطعي المحوسب الخاصة بالمريض بتنسيق DICOM. تأكد من تحميل الصور في الاتجاه الصحيح.
3. قم بتقييم جودة الصور من خلال فحص المناظر المحورية والسكيتية والإكليلية في عارض الشرائح. تحقق من التباين الكافي للتمييز بين عضلة القلب وحجرات القلب.
4. إذا كان التباين غير كاف، فاضبط إعدادات النافذة/المستوى لتحسين تمايز الأنسجة باستخدام وحدة وحدات التخزين. اضبط النافذة على 350 HU والمستوى إلى 40 HU كنقطة بداية، وقم بتعديله إذا لزم الأمر.
5. تأكد من رؤية المناطق التشريحية ذات الأهمية (ROI)، بما في ذلك عضلة القلب وغرف القلب الداخلية.
التجزئة المستندة إلى العتبة
1. انتقل إلى وحدة محرر الشرائح وانقر على إضافة لإنشاء تقسيم جديد.
2. حدد عتبة من أدوات التجزئة. اضبط Lower Thresold على 100 HU والعتبة العليا إلى 300 HU لعزل الأنسجة الرخوة.
  ملاحظة: قد تختلف هذه القيم حسب جودة الصورة والخصائص الخاصة بالمريض.
3. اضبط نطاق العتبة يدويا لتحسين عائد الاستثمار عن طريق سحب أشرطة التمرير أو إدخال القيم حتى يتم عزل حجرات عضلة القلب والقلب بوضوح. استخدم الفحص البصري في المناظر المحورية والسهمية والإكليلية لضمان الاختيار الصحيح.
4. تأكد من التقاط جميع المناطق التشريحية ذات الصلة. إذا لزم الأمر، قم بالتبديل إلى أداة الرسام لإضافة أو إزالة مناطق من التجزئة يدويا لم يتم التقاطها بشكل صحيح بواسطة العتبة.
5. انقر فوق تطبيق لإنهاء التجزئة للتحديد المستند إلى الحد (الشكل 1)
التصحيح اليدوي شريحة تلو الأخرى
1. باستخدام أدوات المقص أو المسح في محرر المقطع، افحص يدويا كل شريحة من مجموعة بيانات التصوير المقطعي المحوسب. قم بتصحيح أي أخطاء، مثل تلك الناتجة عن القطع الأثرية أو التباين الضعيف، عن طريق إزالة أو إضافة مناطق مجزأة حسب الضرورة.
2. لكل شريحة ، ركز على تحديد عضلة القلب وغرف القلب الداخلية بدقة. إذا ظهرت غموضا ، استشر أخصائيا طبيا أو مرجعا تشريحيا لضمان الدقة.
3. افصل القلب إلى قسمين متميزين: أحدهما لعضلة القلب والآخر للحجرات الداخلية. استخدم الزر إنشاء شريحة جديدة للتمييز بين هذه البنيات.
4. استمر في الفحص والتصحيح شريحة تلو الأخرى حتى يتم تصحيح جميع الشرائح عبر المستويات المحورية والسكيمية والإكليلية وتجزئتها.
ما بعد المعالجة وتصدير النموذج
1. قم باستيراد ملفات STL المصدرة إلى MeshMixer (الشكل 2 ، يشار إليه باسم برنامج تصميم النموذج الأولي).
  1. ابدأ بإزالة القطع الأثرية الصغيرة وضمان توحيد النموذج عن طريق تحديد تحرير > جعل صلب.
  2. في النافذة المنبثقة، اختر Solid Type as Precision للاحتفاظ بالتفاصيل الدقيقة للتجزئة. اضبط شريط تمرير الدقة الصلبة على قيمة تتراوح بين 0.8 و 1.0 للحصول على الدقة المثلى.
2. بعد ترسيخ النموذج ، انتقل إلى إزالة القطع الأثرية يدويا. استخدم أداة Erase & Fill لإعادة بناء أي مساحات سطحية مضطلة. يمكن الوصول إلى هذا ضمن تحديد > تعديل > المسح والتعبئة.
3. انقر واسحب لتحديد المناطق التي بها مشكلات، ثم استخدم خيار التعبئة لاستعادة استمرارية السطح. تأكد من أن المناطق المملوءة تمتزج بسلاسة مع الهندسة المحيطة.
4. لتحسين السطح بشكل عام، استخدم أداة Select لتمييز مناطق معينة من النموذج تتطلب تنعيما. بمجرد التحديد، انتقل إلى تعديل > السلس وقم بتطبيق الأداة بشكل متكرر.
5. اضبط شريط تمرير Smooth Strength بين 10 و50٪، اعتمادا على شدة المخالفات السطحية. كن حذرا للحفاظ على الدقة التشريحية أثناء التنعيم. استخدم Shift + النقر الأيسر لإلغاء تحديد المناطق التي لا تتطلب تعديلا.
6. بمجرد اكتمال التنعيم، استخدم أداة Inspector لتحديد أي ثقوب متبقية في الشبكة وتعبئتها تلقائيا. تحقق من النموذج بصريا للتأكد من عدم وجود قطع أثرية رئيسية أو مخالفات سطحية.
7. لدمج عضلة القلب وغرف القلب الداخلية في نموذج واحد متماسك ، قم بتطبيق العمليات المنطقية . انتقل إلى تحرير > الاتحاد المنطقي وحدد الجزأين المنفصلين (عضلة القلب والغرف) لدمجهما.
8. تأكد من أن العملية تنضم بنجاح إلى الهياكل دون إحداث ثقوب أو تداخلات داخلية. افحص التقاطعات واضبطها حسب الحاجة عن طريق تحسين مناطق الدمج يدويا باستخدام Erase & Fill أو Smooth (الشكل 3).
9. بمجرد توحيد النموذج وتحسينه، قم بتصدير ملف STL النهائي عن طريق تحديد تصدير > STL لإعداد الطباعة ثلاثية الأبعاد.
إعداد النموذج للطباعة ثلاثية الأبعاد
1. اختيار المواد وإعدادات الطابعة
  1. استخدم خيوط أكريلونيتريل بوتادين ستايرين (ABS) ، والتي تسمح بالمعالجة اللاحقة بسهولة ، مثل تنعيم الأسيتون.
    ملاحظة: نظام ABS حساس لتقلبات درجات الحرارة، لذا تأكد من بيئة مستقرة أثناء الطباعة.
  2. اختر طابعة ثلاثية الأبعاد مغلقة للتحكم في درجة الحرارة بشكل أفضل.
2. إعدادات الطابعة وأداة التقطيع
  1. طراز الطابعة: استخدم الطابعة المناسبة. هنا ، تم استخدام Creality Ender 3 مع حاوية معدنية مخصصة.
  2. مادة الفتيل: استخدم ABS.
  3. قم بتكوين الإعدادات التالية في Cura أو برامج التقطيع المماثلة.
    قطر الفوهة: 0.5 مم
    درجة حرارة الفوهة: ~ 240 درجة مئوية (اضبط بناء على العلامة التجارية للفتيل)
    درجة حرارة السرير: ~ 100 درجة مئوية
    ارتفاع الطبقة: 0.24 ملم
    سرعة الطباعة: ~ 100 مم / ثانية (تقليل إلى 50-60 مم / ثانية للحصول على جودة أعلى)
    كثافة الحشو: 25٪ (لموازنة القوة واستخدام المواد)
    الدعم: تمكين الدعم التلقائي (على سبيل المثال ، دعم الشجرة)
    مروحة التبريد: إيقاف التشغيل لمنع الالتواء
    مساعدات الالتصاق: استخدم حافة أو طوف لتحسين التصاق السرير
  4. تأكد من معايرة الطابعة واضبط الإعدادات بناء على (أ) التفاوتات المسموح بها الخاصة بالطابعة، (ب) خصائص خيوط ABS، و(ج) المفاضلة المطلوبة بين سرعة الطباعة وجودة السطح.
3. هياكل الدعم وما بعد المعالجة
  1. هياكل الدعم: قم بإنشاء الدعم في برنامج التقطيع باستخدام الأدوات المضمنة (على سبيل المثال ، Cura) لتثبيت الميزات المتدلية أثناء الطباعة. تحقق من أن الدعامات لا تتداخل مع التفاصيل التشريحية الدقيقة.
  2. إزالة الدعم: اترك الطراز المطبوع يبرد تماما لمنع التلف أثناء إزالة الدعم. قم بإزالة الدعامات بعناية. استخدم كماشة أنف الإبرة للحصول على دعم أكثر شمولا. بالنسبة للمناطق الصغيرة أو الحساسة ، قم بإزالة الدعامات برفق باليد.
  3. تشطيب السطح: افحص النموذج المطبوع بحثا عن المناطق الخشنة ، خاصة عند توصيل الدعامات. قم بتنعيم هذه المناطق باستخدام ورق الصنفرة الناعم (على سبيل المثال ، 200-400 حصى) ، وملفات صغيرة للحصول على تفاصيل دقيقة ، واستهدف سطحا نظيفا ومستمرا لتعزيز الدقة التشريحية.
  4. المعالجة اللاحقة المتقدمة (اختياري): إذا كانت هناك حاجة إلى تشطيب مصقول ، فقم بإعداد غرفة تنعيم البخار باستخدام الأسيتون وعرض النموذج لأبخرة الأسيتون لمدة ~ 9 دقائق (قم بتنفيذ هذه الخطوة في منطقة جيدة التهوية مع احتياطات السلامة المناسبة [على سبيل المثال ، القفازات والنظارات الواقية]) ، واترك النموذج يجف تماما قبل المناولة.
نقاط الإيقاف المؤقت.
1. أوقف البروتوكول مؤقتا بعد كل تصحيح شريحة في الخطوة 1.3.1 عن طريق حفظ المشروع في 3D Sculer. استئناف التجزئة لاحقا دون فقدان البيانات.
2. في الخطوة 1.4.1، بعد تصدير ملفات STL، إذا لزم الأمر، قم بإيقاف خطوات المعالجة اللاحقة مؤقتا لأنها لا تتطلب الاستمرارية.

2. الواقع المختلط

ملاحظة: قم بمعالجة ملفات CT DICOM للقلب في تمثيل ثلاثي الأبعاد باستخدام CarnaLife Holo (يشار إليه باسم برنامج الواقع المختلط).

جهز الأجهزة.
1. قم بتشغيل الكمبيوتر المحمول وقم بتوصيله بمأخذ طاقة. قم بتشغيل سماعة الواقع المختلط.
2. قم بتوصيل جهاز التوجيه بالكمبيوتر المحمول.
قم بتحميل صورة التصوير المقطعي المحوسب في سماعة الواقع المختلط من ملفات CT DICOM المكتسبة.
1. افتح برنامج الواقع المختلط وقم بتسجيل الدخول (الشكل 4).
2. حدد المجلد المناسب مع التصوير المقطعي المحوسب. حدد السلسلة الصحيحة من بيانات التصوير المقطعي المحوسب (الشكل 5).
3. تحقق من عنوان IP المعروض عند تشغيل سماعة الرأس وأدخله في المكان المحدد في برنامج الواقع المختلط.
4. انقر فوق الزر "اتصال" لرؤية التصور على سماعة الواقع المختلط.
قم بتقسيم بنية القلب باستخدام أداة التجزئة اليدوية باستخدام خيار المقص (الشكل 6). باستخدامه ، ضع علامة على المناطق التي ستتم إزالتها من إعادة بناء بيانات التصوير المقطعي المحوسب عن طريق النقر بزر الماوس الأيسر والسحب.
1. قم بإنهاء وضع علامة على منطقة القطع بالنقر فوق زر الماوس الأيسر ثم تأكيد القطع في النافذة المنبثقة.
اختر إعدادا مسبقا محددا مسبقا (معلمات تصور الألوان) مناسبا لتصور بنية القلب من قائمة الإعدادات المسبقة المتاحة بالنقر فوق اسمه: CT CARDIAC HOLLOW.
1. إذا لزم الأمر، اضبط المرئيات عن طريق تغيير النافذة باستخدام النقر بزر الماوس الأيمن مع الاستمرار أثناء تحريك المؤشر في 3D View.
تحميل نماذج سطح 3D للبطينين الأيمن والأيسر والأبدين.
1. انقر فوق قسم النماذج ثلاثية الأبعاد في برنامج الواقع المختلط. انقر فوق الزر تحميل النماذج .
2. انتقل إلى المجلد الذي يحتوي على نماذج السطح. حدد جميع الملفات الأربعة وقم بالتأكيد بالنقر فوق فتح. اضبط ألوان النماذج المرئية (الشكل 7).
  1. انقر فوق أيقونة القلم الرصاص في قائمة النماذج ثلاثية الأبعاد. انقر فوق علامة التبويب Aspect في النافذة المنبثقة المرئية.
  2. انقر فوق المربع الأبيض بجوار ملصق اللون . حدد لونا مناسبا باستخدام النافذة المنبثقة Color Picker . قم بالتأكيد بالنقر فوق الزر "موافق ". انقر بزر الماوس الأيسر على 3D View.
  3. كرر جميع الخطوات لنماذج الأسطح المتبقية.
قم بإنشاء تعليقات توضيحية للهياكل التشريحية على طرق عرض ثنائية الأبعاد من خلال استخدام ثلاث طرق عرض ثنائية الأبعاد (محورية ، سهمية ، وتاجية) لوضع نقطة التعليقات التوضيحية في المكان المناسب.
1. انقر فوق قسم التعليق التوضيحي في البرنامج.
2. على الجانب الأيمن من نافذة التطبيق (في تخطيط التطبيق الافتراضي) توجد ثلاث طرق عرض ثنائية الأبعاد للبيانات المعاد إنشاؤها.
  1. انتقل عبر الشرائح بالنقر فوق أيقونات السهم الفردي أو المزدوج بجوار شريط التمرير على الجانب الأيمن من كل طريقة عرض ثنائية الأبعاد.
  2. قم بتغيير الشريحة بالنقر مع الاستمرار على زر Shift الأيسر أثناء التمرير باستخدام عجلة الماوس.
  3. قم بتغيير الشريحة عن طريق سحب الخطوط الزرقاء أو الحمراء أو الخضراء (تمثيلات المستوى ثنائي الأبعاد).
3. بعد إعداد الشريحة الصحيحة على العرض ثنائي الأبعاد المحدد ، قم بالتكبير باستخدام عجلة الماوس وضع نقطة التعليقات التوضيحية بالنقر بزر الماوس الأيسر. سيتم إنشاء التعليق التوضيحي في المكان الذي تم النقر عليه.
4. ارجع إلى قسم التعليق التوضيحي وانقر فوق أيقونة القلم الرصاص على التعليق التوضيحي في قائمة التعليقات التوضيحية برقم المعرف المقابل.
5. في الجزء السفلي من النافذة المنبثقة ، أدخل نص التعليق التوضيحي ، على سبيل المثال ، "البطين الأيسر".
6. اضبط ألوان التعليقات التوضيحية وسمكها وأحجامها في هذه النافذة المنبثقة. ارجع إلى العرض ثنائي الأبعاد مع التعليق التوضيحي الموضوع.
7. أمسك بتسمية التعليقات التوضيحية وانقلها خارج المستوى ثنائي الأبعاد إلى مكان مناسب.
8. كرر جميع الخطوات لجميع الهياكل التشريحية التي تحتاج إلى شرح توضيحي.
تحميل حالة التصور للحصول على التعليقات التوضيحية المحفوظة للهياكل التشريحية في التصور.
1. انقر على تحميل ملف بجوار رمز القرص المرن في الزاوية اليمنى العليا من 3D View. في النافذة المنبثقة، انقر فوق أيقونة المجلد ، وانتقل إلى الدليل الذي يحتوي على ملف حالة المرئيات المحفوظ، ثم انقر فوق تحديد مجلد.
2. إذا تم تحديده بشكل صحيح وإذا كان هناك ملف صالح لهذه البيانات المعينة، فستحل قائمة بملفات حالة المرئيات القابلة للتطبيق محل إخلاء المسؤولية لم يتم العثور على ملفات بأسماء الحالات التي يمكن للمستخدم تحميلها.
3. انقر بزر الماوس الأيسر على حالة تصور مناسبة لتحديدها وتأكيدها بالنقر فوق تحميل زر. بعد التحميل ، سيطلب من المستخدم حالة تحميل المرئيات.
لرؤية التصور المعد في مساحة الثلاثية الأبعاد ، ارتد سماعة الرأس واستخدم الأمر الصوتي حدد هنا لإحضار إعادة بناء التصوير المقطعي المحوسب ثلاثي الأبعاد أمام العينين. اضبطه باستخدام الأوامر الصوتية ، على سبيل المثال ، التدوير والتكبير / التصغير والقص الذكي ، ودمجها مع إيماءات اليد (الشكل 8).
استخدم الأمر الصوتي Cut Smart لتطبيق مستوى القطع وضبطه بشكل عمودي على خط الرؤية.
حرك الرأس وقم بتدويره لترجمة حركة واتجاه مستوى القطع المطبق. اقترب من الهولوغرام لتحريك مستوى القطع بشكل أعمق في إعادة البناء الثلاثية الأبعاد. قم بتدوير الرأس بزاوية 90 درجة في اتجاه عقارب الساعة لتدوير مستوى القطع 90 درجة في اتجاه عقارب الساعة وما إلى ذلك.
قم بإجراء هذه الحركات لرؤية الأجزاء الداخلية من هيكل القلب ، والتصور الثلاثي الأبعاد ، والنماذج السطحية المحملة مسبقا ، والتعليقات التوضيحية للهياكل التشريحية.

النتائج

أسفر بروتوكول التجزئة وإعادة البناء ثلاثي الأبعاد عن مخرجين أساسيين للتدريب على علم التشريح: نموذج قلب مطبوع ثلاثي الأبعاد وتصور ثلاثي الأبعاد للقلب. توفر هذه النتائج ، التي تستخدم بيانات التصوير المقطعي المحوسب الخاصة بالمريض ، أدوات تكميلية للطلاب للمشاركة في تجارب تعليمية عملية وغامرة.

يسمح نموذج القلب المطبوع ثلاثي الأبعاد للطلاب بالتفاعل جسديا مع تمثيل ملموس لتشريح القلب. يقدم هذا النموذج ميزات خارجية مميزة ، مثل عضلة القلب ، بالإضافة إلى الهياكل الداخلية ، بما في ذلك الغرف والصمامات. في التجارب الناجحة ، كانت الدقة التشريحية عالية ، مع ميزات محددة جيدا والحد الأدنى من القطع الأثرية بعد المعالجة اللاحقة. يوضح الشكل 9 نموذجا مطبوعا ثلاثي الأبعاد معالجا بالكامل مع تمايز واضح بين عضلة القلب والغرف الداخلية. في الحالات التي يكون فيها التباين في صور التصوير المقطعي المحوسب دون المستوى الأمثل ، أدت أخطاء التجزئة إلى عدم الدقة في النموذج ، مثل أحجام الغرفة غير المنتظمة أو هياكل الصمامات غير المكتملة. غالبا ما كانت هذه المشكلات قابلة للتصحيح من خلال التدخل اليدوي ، بما في ذلك التنعيم الإضافي وإزالة القطع الأثرية ، كما هو موضح في الشكل 10.

في المقابل ، يوفر تصور الواقع المختلط ثلاثي الأبعاد تجربة ديناميكية وتفاعلية حيث يمكن للطلاب استكشاف القلب في الفضاء الافتراضي. توفر بيئة التصوير بالرنين المغناطيسي تفاعلا في الوقت الفعلي ، بما في ذلك الدوران والتكبير والتقسيم عبر مستويات تشريحية مختلفة ، مما يسمح بفهم أكثر تفصيلا للهياكل المعقدة مثل الشرايين التاجية أو جدران الحاجز. قدمت التطبيقات الناجحة لتصور التصوير بالرنين المغناطيسي تمثيلات دقيقة للغاية لكل من التشريح الخارجي والداخلي. ومع ذلك ، أدت التصورات دون المستوى الأمثل (على سبيل المثال ، حيث كان التجزئة معيبا) إلى وجهات نظر مشوهة للهياكل الداخلية ، مما أثر على واقعية نموذج MR وفعالية التدريس (الشكل 11). بالنسبة للهياكل التشريحية المعقدة ، قد لا يكون نهج التجزئة كافيا. بفضل إمكانية العرض الحجمي ، من الممكن تصور كثافات مختلفة (ممثلة بوحدات Hounsfield) المهمة لفهم التشريح (الشكل12).

توفر التقنيات أدوات قوية وتكميلية تعزز تجربة التعلم من خلال توفير نماذج دقيقة وقابلة للتلاعب ، على الرغم من أن نجاحها يعتمد على جودة التجزئة وإعادة البناء في الخطوات الأولية للبروتوكول. بشكل عام ، توضح هذه النتائج فعالية البروتوكول في إنشاء نماذج دقيقة للقلب من بيانات التصوير المقطعي المحوسب الخاصة بالمريض. توضح هذه النتائج فعالية البروتوكول في إنشاء نماذج دقيقة للقلب من بيانات التصوير المقطعي المحوسب الخاصة بالمريض.

أجريت دراسة أولية لتقييم تصورات الطلاب لتكنولوجيا الواقع المختلط في تعليم التشريح - وتحديدا في تعلم بنية القلب. شملت الدراسة 106 طلابا تمكنوا ، تحت إشراف المهندسين ، من استخدام الصور المجسمة لأغراض التعلم. في نهاية الجلسة، سئلوا: "هل ساعدتك تقنية الواقع المختلط على فهم الموضوع بشكل أفضل - بنية القلب؟" أجاب جميع المستجيبين (100٪) ب "نعم". تم تقييم معرفة الطلاب مباشرة بعد الجلسة من خلال اختبار كتابي قصير يتطلب منهم وصف ثلاثة هياكل تشريحية تتعلق بمورفولوجيا القلب. كان متوسط الدرجات 2.037 مقابل مجموع الدرجات 3 (الجدول 1).

figure-results-3185
الشكل 1: تجزئة القلب بالتصوير المقطعي المحوسب. وجهات نظر محورية (أعلى يسار) ، إكليلية (أسفل يسار) ، سهمية (أسفل اليمين) ، و 3D (أعلى يمين) لتجزئة التصوير المقطعي المحوسب على برنامج 3D Slicer. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-3721
الشكل 2: المعالجة اللاحقة. مشاهدات لنماذج 3D التجزئة على برنامج تصميم النموذج الأولي. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-4151
الشكل 3: بعد المعالجة اللاحقة. مشاهدات لنماذج 3D التجزئة على برنامج تصميم النموذج الأولي. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-4585
الشكل 4: عرض برنامج الواقع المختلط. شاشة بدء التطبيق. لوحة تسجيل دخول واضحة ويمكن الوصول إليها. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-5025
الشكل 5: اختيار السلسلة الصحيحة في برنامج الواقع المختلط. اختيار صور التصوير المقطعي المحوسب المتاحة للتصور الثلاثي الأبعاد. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-5494
الشكل 6: خيار المقص لاستبعاد أجزاء من التصور في برنامج الواقع المختلط. أداة تسمح للمرء بضبط الهولوغرام وفقا لاحتياجات المستخدم في الوقت الفعلي. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-5982
الشكل 7: ضبط ألوان التصور الثلاثي الأبعاد في برنامج الواقع المختلط. تؤدي إضافة الألوان إلى المرئيات إلى زيادة إمكانية الوصول إلى الصور المجسمة ووضوحها. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-6478
الشكل 8: التصورات في الفضاء الثلاثي الأبعاد التي تم إنشاؤها باستخدام برنامج الواقع المختلط. صورة ثلاثية الأبعاد ثلاثية الأبعاد بألوان مميزة وعلامات تصوير مقطعي محوسبة للمساعدة في التوجيه في الفضاء. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-7020
الشكل 9: بعد المعالجة اللاحقة ومعاينة "الأشعة السينية" للعملية المنطقية. عرض للنماذج ثلاثية الأبعاد على برنامج تصميم النموذج الأولي. نموذج مطبوع ثلاثي الأبعاد معالج بالكامل مع تمايز واضح بين عضلة القلب والغرف الداخلية. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-7583
الشكل 10: بعد قص النموذج في إسقاط من أربع غرف ، معاينة الجزء المطبوع ثلاثي الأبعاد النهائي. عرض للنماذج ثلاثية الأبعاد على برنامج تصميم النموذج الأولي. تنعيم إضافي وإزالة القطع الأثرية. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-8114
الشكل 11: تصور بيانات التصوير المقطعي المحوسب في برنامج الواقع المختلط. يمثل عرض السطح نتيجة التجزئة الزائدة. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-8569
الشكل 12: تصور مثالي لبيانات التصوير المقطعي المحوسب في برنامج الواقع المختلط. عرض الحجم ، والذي يصور كثافات مختلفة. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

إجمالي عدد الطلاب (ن)			106
عدد الطلاب الذين استخدموا الصور المجسمة لأغراض التعلم (ن)			106
عدد الطلاب الذين أجابوا ب "نعم" على السؤال "هل ساعدتك تقنية الواقع المختلط على فهم الموضوع بشكل أفضل - بنية القلب؟" (ن)			106
عدد الطلاب الذين أجابوا ب "لا" على السؤال "هل ساعدتك تقنية الواقع المختلط على فهم الموضوع بشكل أفضل - بنية القلب؟" (ن)			0
الحد الأدنى للدرجة			0
الحد الأقصى للدرجات			3
متوسط درجات الطلاب الذين خضعوا لاختبار كتابي قصير لوصف ثلاثة هياكل تشريحية مرتبطة بمورفولوجيا القلب			2.037
مجموع النقاط			3

الجدول 1: البيانات الأولية للدراسة.

Discussion

يعتمد علم التشريح الحديث بشكل أساسي على الأساليب الكلاسيكية التي أثبتت جدواها والمعروفة منذ مئات السنين. الجثث البشرية هي الأساس لتعليم أطباء المستقبل ، ويؤكد علماء التشريح على دورهم ليس فقط في فهم هياكل جسم الإنسان ولكن أيضا في تشكيل المواقف الأخلاقية²⁸ ^، ²⁹. يعد تطوير التكنولوجيا موسعا ليس فقط في الإجراءات السريرية اليومية ، ولكن أيضا في التدريس ، ومن هنا جاءت محاولة تنفيذ الطباعة ثلاثية الأبعاد⁷^،³⁰^،³¹^،³² ، والواقع المختلط في تعليم التشريح³³^،³⁴^،³⁵^،³⁶. في الوقت الحالي ، يعتمد عمل الأطباء إلى حد كبير على الحلول الحديثة والمعدات والرقمنة المفهومة على نطاق واسع ، وستتقدم الحصة المتزايدة من الأتمتة والروبوتات وتنفيذ الحلول المبتكرة ، مع الأخذ في الاعتبار الاتجاه المستمر منذ سنوات.

يمكن أن يكون لاستكمال الأشكال الكلاسيكية للتعليم بالطباعة ثلاثية الأبعاد ، أو الفصول الدراسية التي تستخدم الواقع المختلط ، أو الموجات فوق الصوتية تأثير إيجابي للغاية على إعداد أطباء المستقبل للمهنة ، ليس فقط بسبب فرصة اكتساب المزيد من المعرفة ومقارنة التصورات في أنواع مختلفة من تقنيات التصوير ، ولكن أيضا بسبب الاتصال بالتقنيات الجديدة ، التعرف على استخدامها ، وإعطاء دافع للتفكير في تطبيقات جديدة ، خاصة في مجال الاهتمام³⁷.

يتطلب إعداد النماذج في تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد ، وكذلك الصور المجسمة في تقنية الواقع المختلط ، التزاما أكبر من المستوى القياسي ، والتخطيط لإنشائها ، واكتساب الحرية في إجراء الفصول الدراسية باستخدامها. وتجدر الإشارة إلى أن هذه حلول باهظة الثمن ، وخاصة الواقع المختلط ، والتي تتطلب أجهزة يمكنها عرض الصور المجسمة (النظارات الواقية) ، والمرافق الهندسية - بما في ذلك التطبيق وتشغيله. الطباعة ثلاثية الأبعاد ، نظرا لشعبيتها الأكبر وتكاليفها^{المنخفضة 38} ، أسهل في التنفيذ ولكنها تتطلب التخطيط لشراء طابعة وخيوط إذا كان قسم التشريح يرغب في إنشاء نماذجه الخاصة من البداية وبرامج لإنشاء صور جاهزة للطباعة من دراسات التصوير DICOM.

تمكن CarnaLife Holo المستخدمين من تحميل كل من بيانات التصوير المقطعي المحوسب ونتائج التجزئة ، مما يوفر نهجا فريدا نادرا ما يتم تطبيقه في مجال التصوير بالرنين المغناطيسي. عادة ما تصور التقنيات الحديثة الحالية نماذج ثلاثية الأبعاد باستخدام عرض السطح بناء على ملفات STL أو^{OBJ 39}^،⁴⁰. وبالتالي ، يمكن للمستخدمين الوصول فقط إلى نتائج التجزئة ، مع قدرة محدودة على عرض البيانات الأصلية مباشرة. يمكن أن يشكل هذا تحديات عند تحليل الهياكل الصغيرة أو الأمراض ، مثل التكلسات ، حيث تكون دقة التجزئة أمرا بالغ الأهمية.

من خلال تصور البيانات الأولية (عرض الحجم) ، يمكن للمستخدمين تقييم الهياكل ليس فقط من خلال الهندسة ولكن أيضا من خلال تحليل توزيع وحدات Hounsfield (الكثافة) داخل الهيكل. تجزئة القلب التلقائية ، وهي تقنية شائعة تسهل المهمة الشاقة للتجزئة اليدوية ، لها^{حدودها 41}. إنه مقيد بعدد الهياكل التي يمكن أن يجزأ ، خاصة في وجود أمراض ، ويتطلب أجهزة عالية الأداء للمعالجة الفعالة.

لمواجهة هذه التحديات ، تم اقتراح مزيج من طريقتين للتصور - عرض الحجم وعرض السطح. يسمح هذا النهج الهجين بالتصور المتزامن للهياكل المجزأة وتوزيع القيم داخل البيانات التي تم تحليلها ، مما يوفر للمستخدمين أداة أكثر شمولا لتفسير البيانات.

في حالة تشريح القلب ، يعد إنشاء نموذج ثلاثي الأبعاد أمرا معقدا لأن الأدوات التلقائية القياسية في البرنامج غير كافية لاستخراج أنسجة القلب من صورة كاملة بسبب عدم تجانس الحجم والشكل وموضع الهياكل التشريحية ووجود القطع الأثرية والحدود غير الواضحة (التباين المنخفض) بين الأنسجة المجاورة. لذلك ، بالإضافة إلى تجزئة العتبة ، يجب إجراء التجزئة التي يشرف عليها الطبيب في آلية "شريحة تلو الأخرى". المرحلة التالية هي تكييف النموذج مع الطباعة ثلاثية الأبعاد ، والتي تتضمن إزالة التشوهات الناتجة عن الضوضاء أثناء الحصول على الصورة. بعد الطباعة ، يتم إذابة النماذج برفق في الأسيتون للحصول على سطح أكثر نعومة. يعد استخدام النماذج الجاهزة من قبل الطلاب أمرا بسيطا - مشابها لعرض ومناقشة استعدادات الجثث البشرية. في حالة الواقع المختلط ، في كل مرة ، يلزم التدريب على استخدام التكنولوجيا - التعلق الصحيح للنظارات الواقية بالرأس ، وكذلك التحكم في الصوت والإيماءات. نظرا لمحدودية المعدات المتاحة ، لا يمكن أن يشارك عدد أكبر من الطلاب في نفس الوقت. من أجل زيادة إمكانية الوصول إلى المواد المصورة ، تم استخدام علامات الهياكل التشريحية المحددة لتسهيل المناقشة الأسرع للمستحضرات - الصور المجسمة.

يمكن أن يكون إتقان عملية التجزئة وإعادة البناء ثلاثية الأبعاد في 3D Slicer أمرا صعبا للمبتدئين ، لأنه ينطوي على تعلم وظائف ومهام سير عمل متعددة. يتطلب تطوير الكفاءة عادة ممارسة وخبرة كبيرة. في ملاحظاتنا ، تطلب تحقيق الثقة في البرنامج ما يقرب من 20-30 ساعة من العمل المخصص ، والذي تضمن تقسيم ما لا يقل عن 5-7 نماذج قلب متميزة. 3D Slicer عبارة عن نظام أساسي مفتوح المصدر يستفيد من مجتمع قوي عبر الإنترنت. يوفر موارد واسعة النطاق لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها ومنتديات حل المشكلات وثروة من البرامج التعليمية وحالات الاستخدام. تسهل هذه الموارد عملية التعلم من خلال توفير إرشادات يسهل الوصول إليها. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يؤدي استخدام أدوات مثل نماذج اللغات الكبيرة (LLMs) ، بما في ذلك ChatGPT أو Gemini ، إلى زيادة تعزيز فهم البرنامج وميزاته. خلال مرحلة التعلم ، يثبت الوصول إلى مرشد أو مشرف متمرس في التصوير الطبي والتشريح أنه مفيد للغاية. تعمل التعليقات الفورية على استراتيجيات التجزئة والدقة على تسريع تطوير المهارات وضمان الحفاظ على الدقة التشريحية. يجب أن يتوقع المبتدئين أن المحاولات الأولية قد تستغرق وقتا طويلا وعرضة للأخطاء. ومع ذلك ، فإن الممارسة المتسقة تجعل عمليات التجزئة والتحسين أكثر سهولة وكفاءة. من الضروري التعامل مع منحنى التعلم هذا بصبر ، حيث أن المشاركة المستمرة مع الأداة تعمل على تحسين السرعة والدقة بشكل كبير.

كانت الخطوات الحاسمة للبروتوكول المقدم هي التجزئة المناسبة واستخراج أنسجة القلب من دراسة التصوير من أجل إنشاء نموذج ثلاثي الأبعاد مفيد للطباعة ثلاثية الأبعاد وتقنيات الواقع المختلط.

تم استقبال درس تشريح القلب باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد وتقنية الواقع المختلط بشكل جيد للغاية من قبل الطلاب ، ووجدت الغالبية العظمى الدعم التكنولوجي مفيدا - مما يسمح بفهم أفضل للموضوع الذي تمت مناقشته. وفقا للمؤلفين ، يجب أن تدعم التقنيات الجديدة الحلول التعليمية الكلاسيكية الحالية وأن تستخدم على نطاق واسع.

Disclosures

Maciej Stanuch و Marcel Pikuła و Oskar Trybus و Andrzej Skalski هم موظفون في MedApp SA. MedApp SA هي الشركة التي تصنع حل CarnaLifeHolo.

Acknowledgements

أجريت الدراسة كجزء من التعاون غير التجاري.

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
3D Slicer	The Slicer Community	https://www.slicer.org	Version 5.6.0
CarnaLifeHolo	MedApp S.A.	https://carnalifeholo.com	3D visualization software
Meshmixer	Autodesk Inc.	https://www.research.autodesk.com/projects/meshmixer/	prototype design software
Ender 3	Creality	https://www.creality.com/products/ender-3-3d-printer	3D printer
Cura	UltiMaker	https://ultimaker.com/software/ultimaker-cura/	3D printing software

References

Marconi, S., et al. Value of 3D printing for the comprehension of surgical anatomy. Surg endosc. 31, 4102-4110 (2017).
Bernhard, J. C., et al. Personalized 3D printed model of kidney and tumor anatomy: a useful tool for patient education. World J Urol. 34 (3), 337-345 (2016).
Gehrsitz, P., et al. Cinematic rendering in mixed-reality holograms: a new 3D preoperative planning tool in pediatric heart surgery. Front Cardiovasc Med. 8, 633611 (2021).
Vatankhah, R., et al. 3D printed models for teaching orbital anatomy, anomalies and fractures. J Ophthalmic Vis Res. 16 (4), 611-619 (2021).
O'Reilly, M. K., et al. Fabrication and assessment of 3D printed anatomical models of the lower limb for anatomical teaching and femoral vessel access training in medicine. Anat Sci Educ. 9 (1), 71-79 (2016).
Garas, M., et al. 3D-Printed specimens as a valuable tool in anatomy education: A pilot study. Ann Anat. 219, 57-64 (2018).
AbouHashem, Y., et al. The application of 3D printing in anatomy education. Med Educ Online. 20, 29847 (2016).
Wu, A. M., et al. The addition of 3D printed models to enhance the teaching and learning of bone spatial anatomy and fractures for undergraduate students: a randomized controlled study. Ann Transl Med. 6 (20), 403 (2018).
McMenamin, P. G., et al. The production of anatomical teaching resources using three-dimensional (3D) printing technology. Anat Sci Educ. 7 (6), 479-486 (2014).
Tan, L., et al. Full color 3D printing of anatomical models. Clin Anat. 35 (5), 598-608 (2022).
Garcia, J., et al. 3D printing materials and their use in medical education: a review of current technology and trends for the future. BMJ Simul Technol Enhanc Learn. 4 (1), 27-40 (2018).
Milgram, P., et al. Augmented reality: A class of displays on the reality-virtuality continuum. Proceedings of the International Society for Optical Engineering. (SPIE 1994), Photonics for Industrial Applications; Boston, MA. , (1994).
Brun, H., et al. Mixed reality holograms for heart surgery planning: first user experience in congenital heart disease. Eur Heart J Cardiovasc Imaging. 20 (8), 883-888 (2019).
Lu, L., et al. Applications of mixed reality technology in orthopedics surgery: A pilot study. Front Bioeng Biotechnol. 22 (10), 740507 (2022).
Condino, S., et al. How to build a patient-specific hybrid simulator for orthopaedic open surgery: benefits and limits of mixed-reality using the Microsoft HoloLens. J Healthc Eng. 2018, 5435097 (2018).
Wu, X., et al. Mixed reality technology launches in orthopedic surgery for comprehensive preoperative management of complicated cervical fractures. Surg Innov. 25, 421-422 (2018).
Łęgosz, P., et al. The use of mixed reality in custom-made revision hip arthroplasty: A first case report. J Vis Exp. (186), e63654 (2022).
Wierzbicki, R., et al. 3D mixed-reality visualization of medical imaging data as a supporting tool for innovative, minimally invasive surgery for gastrointestinal tumors and systemic treatment as a new path in personalized treatment of advanced cancer diseases. J Cancer Res Clin Oncol. 148 (1), 237-243 (2022).
Wish-Baratz, S., et al. Assessment of mixed-reality technology use in remote online anatomy education. JAMA Netw Open. 3 (9), e2016271 (2020).
Owolabi, J., Bekele, A. Implementation of innovative educational technologies in teaching of anatomy and basic medical sciences during the COVID-19 pandemic in a developing country: The COVID-19 silver lining. Adv Med Educ Pract. 8 (12), 619-625 (2021).
Xiao, J., Evans, D. J. R. Anatomy education beyond the Covid-19 pandemic: A changing pedagogy. Anat Sci Educ. 15 (6), 1138-1144 (2022).
Robinson, B. L., Mitchell, T. R., Brenseke, B. M. Evaluating the use of mixed reality to teach gross and microscopic respiratory anatomy. Med Sci Educ. 30 (4), 1745-1748 (2020).
Ruthberg, J. S., et al. Mixed reality as a time-efficient alternative to cadaveric dissection. Med Teach. 42, 896-901 (2020).
Stojanovska, M., et al. Mixed reality anatomy using microsoft hololens and cadaveric dissection: a comparative effectiveness study. Med Sci Educ. 30, 173-178 (2020).
Zhang, L., et al. Using Microsoft HoloLens to improve memory recall in anatomy and physiology: a pilot study to examine the efficacy of using augmented reality in education. J Educ Tech Dev Exch. 12 (1), 17-31 (2020).
Vergel, R. S., et al. Comparative evaluation of a virtual reality table and a HoloLens-based augmented reality system for anatomy training. IEEE Trans Hum Mach Syst. 50 (4), 337-348 (2020).
Fedorov, A., et al. 3D slicer as an image computing platform for the quantitative imaging network. Magn Reson Imaging. 30 (9), 1323-1341 (2012).
Boulware, L. E., et al. Whole body donation for medical science: a population-based study. Clin Anat. 17 (7), 570-577 (2004).
Arráez-Aybar, L. A., Bueno-López, J. L., Moxham, B. J. Anatomists' views on human body dissection and donation: An international survey. Ann anat. 196 (6), 376-386 (2014).
Vaccarezza, M., Papa, V. 3D printing: a valuable resource in human anatomy education. Anat Sci Int. 90 (1), 64-65 (2015).
Smith, C. F., Tollemache, N., Covill, D., Johnston, M. Take away body parts! An investigation into the use of 3D-printed anatomical models in undergraduate anatomy education. Anat Sci Educ. 11 (1), 44-53 (2018).
Lim, K. H., et al. Use of 3D printed models in medical education: A randomized control trial comparing 3D prints versus cadaveric materials for learning external cardiac anatomy. Anat Sci Educ. 9 (3), 213-221 (2016).
Richards, S. Student engagement using HoloLens mixed-reality technology in human anatomy laboratories for osteopathic medical students: an instructional model. Med Sci Educ. 33 (1), 223-231 (2023).
Veer, V., Phelps, C., Moro, C. Incorporating mixed reality for knowledge retention in physiology, anatomy, pathology, and pharmacology interdisciplinary education: a randomized controlled trial. Med Sci Educ. 32 (6), 1579-1586 (2022).
Romand, M., et al. Mixed and augmented reality tools in the medical anatomy curriculum. Stud Health Technol Inform. 270, 322-326 (2020).
Birt, J., et al. Mobile mixed reality for experiential learning and simulation in medical and health sciences education. Information. 9 (2), 31 (2018).
Kazoka, D., Pilmane, M., Edelmers, E. Facilitating student understanding through incorporating digital images and 3D-printed models in a human anatomy course. Educ Sci. 11 (8), 380 (2021).
Shen, Z., et al. The process of 3D printed skull models for anatomy education. Comput Assist Surg (Abingdon). 24 (1), 121-130 (2019).
Ye, W., et al. Mixed-reality hologram for diagnosis and surgical planning of double outlet of the right ventricle: a pilot study. Clin Radiol. 76 (3), 237.e1-237.e7 (2021).
Bonanni, M., et al. Holographic mixed reality for planning transcatheter aortic valve replacement. Int J Cardiol. 412, 132330 (2024).
Chen, L., et al. Automatic 3D left atrial strain extraction framework on cardiac computed tomography. Comput Methods Programs Biomed. 252, 108236 (2024).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

218

This article has been published

Video Coming Soon

Keep me updated: