Name: Mixed-Reality-Technologie und dreidimensionales Drucken in der Lehre: Herzanatomie am Beispiel (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-04-18T13:40:00.000+00:00
Duration: 6 min 18 s
Description: Lernen Sie die Integration von Mixed Reality in die Anatomieausbildung durch hochauflösende 3D-gedruckte Herzmodelle und Hologramme mit Microsoft HoloLens. Diese Methode verbessert das Lernen für Medizinstudenten erheblich.

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<ol><li>Marconi, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Value+of+3D+printing+for+the+comprehension+of+surgical+anatomy%5BTitle%5D)+AND+%22Surg+endosc%22%5BJournal%5D)">Value of 3D printing for the comprehension of surgical anatomy.</a> Surg endosc. 31, 4102-4110 (2017).</li>
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<li>Gehrsitz, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cinematic+rendering+in+mixed-reality+holograms%3A+a+new+3D+preoperative+planning+tool+in+pediatric+heart+surgery%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Cardiovasc+Med%22%5BJournal%5D)">Cinematic rendering in mixed-reality holograms: a new 3D preoperative planning tool in pediatric heart surgery.</a> Front Cardiovasc Med. 8, 633611(2021).</li>
<li>Vatankhah, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+printed+models+for+teaching+orbital+anatomy%2C+anomalies+and+fractures%5BTitle%5D)+AND+%22J+Ophthalmic+Vis+Res%22%5BJournal%5D)">3D printed models for teaching orbital anatomy, anomalies and fractures.</a> J Ophthalmic Vis Res. 16 (4), 611-619 (2021).</li>
<li>O'Reilly, M. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+and+assessment+of+3D+printed+anatomical+models+of+the+lower+limb+for+anatomical+teaching+and+femoral+vessel+access+training+in+medicine%5BTitle%5D)+AND+%22Anat+Sci+Educ%22%5BJournal%5D)">Fabrication and assessment of 3D printed anatomical models of the lower limb for anatomical teaching and femoral vessel access training in medicine.</a> Anat Sci Educ. 9 (1), 71-79 (2016).</li>
<li>Garas, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D-Printed+specimens+as+a+valuable+tool+in+anatomy+education%3A+A+pilot+study%5BTitle%5D)+AND+%22Ann+Anat%22%5BJournal%5D)">3D-Printed specimens as a valuable tool in anatomy education: A pilot study.</a> Ann Anat. 219, 57-64 (2018).</li>
<li>AbouHashem, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+application+of+3D+printing+in+anatomy+education%5BTitle%5D)+AND+%22Med+Educ+Online%22%5BJournal%5D)">The application of 3D printing in anatomy education.</a> Med Educ Online. 20, 29847(2016).</li>
<li>Wu, A. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+addition+of+3D+printed+models+to+enhance+the+teaching+and+learning+of+bone+spatial+anatomy+and+fractures+for+undergraduate+students%3A+a+randomized+controlled+study%5BTitle%5D)+AND+%22Ann+Transl+Med%22%5BJournal%5D)">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.</a> Ann Transl Med. 6 (20), 403(2018).</li>
<li>McMenamin, P. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+production+of+anatomical+teaching+resources+using+three-dimensional+%283D%29+printing+technology%5BTitle%5D)+AND+%22Anat+Sci+Educ%22%5BJournal%5D)">The production of anatomical teaching resources using three-dimensional (3D) printing technology.</a> Anat Sci Educ. 7 (6), 479-486 (2014).</li>
<li>Tan, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Full+color+3D+printing+of+anatomical+models%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Anat%22%5BJournal%5D)">Full color 3D printing of anatomical models.</a> Clin Anat. 35 (5), 598-608 (2022).</li>
<li>Garcia, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+printing+materials+and+their+use+in+medical+education%3A+a+review+of+current+technology+and+trends+for+the+future%5BTitle%5D)+AND+%22BMJ+Simul+Technol+Enhanc+Learn%22%5BJournal%5D)">3D printing materials and their use in medical education: a review of current technology and trends for the future.</a> BMJ Simul Technol Enhanc Learn. 4 (1), 27-40 (2018).</li>
<li>Milgram, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Augmented+reality%3A+A+class+of+displays+on+the+reality-virtuality+continuum%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+International+Society+for+Optical+Engineering.+%28SPIE+1994%29%2C+Photonics+for+Industrial+Applications%3B+Boston%2C+MA%22%5BJournal%5D)">Augmented reality: A class of displays on the reality-virtuality continuum.</a> Proceedings of the International Society for Optical Engineering. (SPIE 1994), Photonics for Industrial Applications; Boston, MA. , The International Society for Optical Engineering. Boston, MA. (1994).</li>
<li>Brun, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mixed+reality+holograms+for+heart+surgery+planning%3A+first+user+experience+in+congenital+heart+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+Heart+J+Cardiovasc+Imaging%22%5BJournal%5D)">Mixed reality holograms for heart surgery planning: first user experience in congenital heart disease.</a> Eur Heart J Cardiovasc Imaging. 20 (8), 883-888 (2019).</li>
<li>Lu, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Applications+of+mixed+reality+technology+in+orthopedics+surgery%3A+A+pilot+study%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Bioeng+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Applications of mixed reality technology in orthopedics surgery: A pilot study.</a> Front Bioeng Biotechnol. 22 (10), 740507(2022).</li>
<li>Condino, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((How+to+build+a+patient-specific+hybrid+simulator+for+orthopaedic+open+surgery%3A+benefits+and+limits+of+mixed-reality+using+the+Microsoft+HoloLens%5BTitle%5D)+AND+%22J+Healthc+Eng%22%5BJournal%5D)">How to build a patient-specific hybrid simulator for orthopaedic open surgery: benefits and limits of mixed-reality using the Microsoft HoloLens.</a> J Healthc Eng. 2018, 5435097(2018).</li>
<li>Wu, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mixed+reality+technology+launches+in+orthopedic+surgery+for+comprehensive+preoperative+management+of+complicated+cervical+fractures%5BTitle%5D)+AND+%22Surg+Innov%22%5BJournal%5D)">Mixed reality technology launches in orthopedic surgery for comprehensive preoperative management of complicated cervical fractures.</a> Surg Innov. 25, 421-422 (2018).</li>
<li>Łęgosz, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+use+of+mixed+reality+in+custom-made+revision+hip+arthroplasty%3A+A+first+case+report%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">The use of mixed reality in custom-made revision hip arthroplasty: A first case report.</a> J Vis Exp. (186), e63654(2022).</li>
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<li>Robinson, B. L., Mitchell, T. R., Brenseke, B. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluating+the+use+of+mixed+reality+to+teach+gross+and+microscopic+respiratory+anatomy%5BTitle%5D)+AND+%22Med+Sci+Educ%22%5BJournal%5D)">Evaluating the use of mixed reality to teach gross and microscopic respiratory anatomy.</a> Med Sci Educ. 30 (4), 1745-1748 (2020).</li>
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<li>Richards, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Student+engagement+using+HoloLens+mixed-reality+technology+in+human+anatomy+laboratories+for+osteopathic+medical+students%3A+an+instructional+model%5BTitle%5D)+AND+%22Med+Sci+Educ%22%5BJournal%5D)">Student engagement using HoloLens mixed-reality technology in human anatomy laboratories for osteopathic medical students: an instructional model.</a> Med Sci Educ. 33 (1), 223-231 (2023).</li>
<li>Veer, V., Phelps, C., Moro, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Incorporating+mixed+reality+for+knowledge+retention+in+physiology%2C+anatomy%2C+pathology%2C+and+pharmacology+interdisciplinary+education%3A+a+randomized+controlled+trial%5BTitle%5D)+AND+%22Med+Sci+Educ%22%5BJournal%5D)">Incorporating mixed reality for knowledge retention in physiology, anatomy, pathology, and pharmacology interdisciplinary education: a randomized controlled trial.</a> Med Sci Educ. 32 (6), 1579-1586 (2022).</li>
<li>Romand, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mixed+and+augmented+reality+tools+in+the+medical+anatomy+curriculum%5BTitle%5D)+AND+%22Stud+Health+Technol+Inform%22%5BJournal%5D)">Mixed and augmented reality tools in the medical anatomy curriculum.</a> Stud Health Technol Inform. 270, 322-326 (2020).</li>
<li>Birt, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mobile+mixed+reality+for+experiential+learning+and+simulation+in+medical+and+health+sciences+education%5BTitle%5D)+AND+%22Information%22%5BJournal%5D)">Mobile mixed reality for experiential learning and simulation in medical and health sciences education.</a> Information. 9 (2), 31(2018).</li>
<li>Kazoka, D., Pilmane, M., Edelmers, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Facilitating+student+understanding+through+incorporating+digital+images+and+3D-printed+models+in+a+human+anatomy+course%5BTitle%5D)+AND+%22Educ+Sci%22%5BJournal%5D)">Facilitating student understanding through incorporating digital images and 3D-printed models in a human anatomy course.</a> Educ Sci. 11 (8), 380(2021).</li>
<li>Shen, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+process+of+3D+printed+skull+models+for+anatomy+education%5BTitle%5D)+AND+%22Comput+Assist+Surg+%28Abingdon%29%22%5BJournal%5D)">The process of 3D printed skull models for anatomy education.</a> Comput Assist Surg (Abingdon). 24 (1), 121-130 (2019).</li>
<li>Ye, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mixed-reality+hologram+for+diagnosis+and+surgical+planning+of+double+outlet+of+the+right+ventricle%3A+a+pilot+study%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Radiol%22%5BJournal%5D)">Mixed-reality hologram for diagnosis and surgical planning of double outlet of the right ventricle: a pilot study.</a> Clin Radiol. 76 (3), 237.e1-237.e7 (2021).</li>
<li>Bonanni, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Holographic+mixed+reality+for+planning+transcatheter+aortic+valve+replacement%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Cardiol%22%5BJournal%5D)">Holographic mixed reality for planning transcatheter aortic valve replacement.</a> Int J Cardiol. 412, 132330(2024).</li>
<li>Chen, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Automatic+3D+left+atrial+strain+extraction+framework+on+cardiac+computed+tomography%5BTitle%5D)+AND+%22Comput+Methods+Programs+Biomed%22%5BJournal%5D)">Automatic 3D left atrial strain extraction framework on cardiac computed tomography.</a> Comput Methods Programs Biomed. 252, 108236(2024).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>3D-Schneidemaschine</td><td>Die Slicer-Community</td><td>https://www.slicer.org</td><td>Version 5.6.0</td></tr><tr><td>CarnaLifeHolo&nbsp;</td><td>MedApp S.A.</td><td>https://carnalifeholo.com</td><td>3D-Visualisierungssoftware</td></tr><tr><td>Mesh-Mischer</td><td>Autodesk Inc.</td><td>https://www.research.autodesk.com/projects/meshmixer/</td><td>Software für das Design von Prototypen</td></tr><tr><td>Ender 3&nbsp;</td><td>Creality&nbsp;</td><td>https://www.creality.com/products/ender-3-3d-printer</td><td>3D-Drucker</td></tr><tr><td>Cura</td><td>UltiMaker&nbsp;</td><td>https://ultimaker.com/software/ultimaker-cura/</td><td>3D-Druck-Software</td></tr></tbody></table>

mixed-reality-technologie und dreidimensionales drucken in der lehre: herzanatomie am beispiel

Mixed Reality Technology and Three-Dimensional Printing in Teaching: Heart Anatomy as an Example

Das Segmentierungs- und 3D-Rekonstruktionsprotokoll lieferte zwei primäre Ergebnisse für das Anatomietraining: ein 3D-gedrucktes Herzmodell und eine 3D-MRT-Visualisierung des Herzens. Diese Ergebnisse, die patientenspezifische CT-Daten verwenden, bieten den Studierenden ergänzende Werkzeuge, um praktische und immersive Lernerfahrungen zu machen.
Das 3D-gedruckte Herzmodell ermöglicht es den Schülern, physisch mit einer greifbaren Darstellung der Herzanatomie zu interagieren. Dieses Modell weist sowohl ausgeprägte äußere Merkmale auf, wie z. B. das Myokard, als auch innere Strukturen, einschließlich der Kammern und Klappen. In erfolgreichen Experimenten war die anatomische Genauigkeit hoch, mit gut definierten Merkmalen und minimalen Artefakten nach der Nachbearbeitung. Abbildung 9 zeigt ein vollständig bearbeitetes 3D-gedrucktes Modell mit klarer Unterscheidung zwischen dem Myokard und den inneren Kammern. In Fällen, in denen der Kontrast in den CT-Bildern suboptimal war, führten Segmentierungsfehler zu Ungenauigkeiten im Modell, wie z. B. unregelmäßige Kammergrößen oder unvollständige Klappenstrukturen. Diese Probleme konnten häufig durch manuelle Eingriffe behoben werden, einschließlich zusätzlicher Glättung und Entfernung von Artefakten, wie in Abbildung 10 dargestellt.
Im Gegensatz dazu bietet die 3D-Mixed-Reality-Visualisierung ein dynamisches und interaktives Erlebnis, bei dem die Schüler das Herz im virtuellen Raum erkunden können. Die MR-Umgebung bietet Echtzeit-Interaktion, einschließlich Rotation, Zoom und Schnitt durch verschiedene anatomische Ebenen, was ein detaillierteres Verständnis komplexer Strukturen wie der Koronararterien oder der Septumwände ermöglicht. Erfolgreiche Implementierungen der MRT-Visualisierung zeigten hochgenaue Darstellungen sowohl der äußeren als auch der inneren Anatomie. Suboptimale Visualisierungen (z. B. wenn die Segmentierung fehlerhaft war) führten jedoch zu verzerrten Ansichten der internen Strukturen, was sich auf den Realismus und die Lehreffektivität des MR-Modells auswirkte (Abbildung 11). Für die anatomischen Strukturen, die komplex sind, ist der Segmentierungsansatz möglicherweise nicht ausreichend. Dank der Möglichkeit des volumetrischen Renderings ist es möglich, verschiedene Dichten (dargestellt durch Hounsfield-Einheiten) zu visualisieren, die für das Verständnis der Anatomie wichtig sind (Abbildung12).
Die Techniken bieten robuste, komplementäre Werkzeuge, die die Lernerfahrung verbessern, indem sie genaue und manipulierbare Modelle bereitstellen, obwohl ihr Erfolg von der Qualität der Segmentierung und Rekonstruktion in den ersten Schritten des Protokolls abhängt. Insgesamt zeigen diese Ergebnisse die Wirksamkeit des Protokolls bei der Erstellung präziser Herzmodelle aus patientenspezifischen CT-Daten. Diese Ergebnisse zeigen die Wirksamkeit des Protokolls bei der Erstellung präziser Herzmodelle aus patientenspezifischen CT-Daten.
Es wurde eine Vorstudie durchgeführt, um die Wahrnehmung der Mixed-Reality-Technologie durch die Schüler im Anatomieunterricht zu bewerten – insbesondere beim Erlernen der Struktur des Herzens. An der Studie nahmen 106 Studierende teil, die unter Anleitung von Ingenieuren in der Lage waren, Hologramme zu Lernzwecken zu nutzen. Am Ende der Sitzung wurden sie gefragt: "Hat Ihnen die Mixed-Reality-Technologie geholfen, das Thema - die Struktur des Herzens - besser zu verstehen?" Alle Befragten (100 %) antworteten mit "Ja". Das Wissen der Studierenden wurde unmittelbar nach der Sitzung durch einen kurzen schriftlichen Test bewertet, in dem sie drei anatomische Strukturen beschreiben mussten, die mit der Morphologie des Herzens zusammenhängen. Die durchschnittliche Punktzahl lag bei 2,037 gegenüber einer Gesamtpunktzahl von 3 (Tabelle 1).
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67850/67850fig01.jpg"> 
Abbildung 1: CT-Segmentierung des Herzens. Axiale (oben links), koronale (unten links), sagittale (unten rechts) und 3D-Ansichten (oben rechts) der CT-Segmentierung in der 3D Slicer-Software. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67850/67850fig01large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67850/67850fig02.jpg"> 
Abbildung 2: Nachbearbeitung. Ansichten von Segmentierungs-3D-Modellen in der Prototyp-Design-Software. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67850/67850fig02large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67850/67850fig03.jpg"> 
Abbildung 3: Nach der Nachbearbeitung. Ansichten von Segmentierungs-3D-Modellen in der Prototyp-Design-Software. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67850/67850fig03large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67850/67850fig04.jpg"> 
Abbildung 4: Ansicht der Mixed Reality-Software. Startbildschirm der Anwendung. Übersichtliches und zugängliches Login-Panel. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67850/67850fig04large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67850/67850fig05.jpg"> 
Abbildung 5: Auswählen der richtigen Reihe in der Mixed Reality-Software. Auswahl verfügbarer Computertomographie-Bilder für die holographische Visualisierung. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67850/67850fig05large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67850/67850fig06.jpg"> 
Abbildung 6: Scherenoption zum Ausschneiden von Teilen der Visualisierung in der Mixed-Reality-Software. Ein Tool, mit dem man das Hologramm in Echtzeit an die Bedürfnisse des Benutzers anpassen kann. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67850/67850fig06large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67850/67850fig07.jpg"> 
Abbildung 7: Anpassen der Farben der holografischen Visualisierung in der Mixed Reality-Software. Das Hinzufügen von Farben zur Visualisierung erhöht die Zugänglichkeit und Klarheit von Hologrammen. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67850/67850fig07large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
<img alt="Figure 8" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67850/67850fig08.jpg"> 
Abbildung 8: Visualisierungen im holografischen Raum, die mit der Mixed Reality-Software erstellt wurden. Ein dreidimensionales Hologramm mit hervorgehobenen Farben und Computertomographie-Markern, um die Orientierung im Raum zu erleichtern. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67850/67850fig08large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
<img alt="Figure 9" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67850/67850fig09.jpg"> 
Abbildung 9: Nach der Nachbearbeitung und der booleschen Operation "Röntgen"-Vorschau. Ansicht von 3D-Modellen in der Prototyp-Design-Software. Vollständig bearbeitetes 3D-gedrucktes Modell mit klarer Unterscheidung zwischen dem Myokard und den inneren Kammern. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67850/67850fig09large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
<img alt="Figure 10" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67850/67850fig10.jpg"> 
Abbildung 10: Nach dem Schneiden des Modells in einer Vier-Kammer-Projektion die Vorschau des endgültigen 3D-gedruckten Teils. Ansicht von 3D-Modellen in der Prototyp-Design-Software. Zusätzliche Glättung und Entfernung von Artefakten. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67850/67850fig10large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
<img alt="Figure 11" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67850/67850fig11.jpg"> 
Abbildung 11: Visualisierung von CT-Daten in der Mixed-Reality-Software. Oberflächen-Rendering stellt das Ergebnis einer Übersegmentierung dar. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67850/67850fig11large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
<img alt="Figure 12" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67850/67850fig12.jpg"> 
Abbildung 12: Beispielhafte Visualisierung von CT-Daten in der Mixed Reality Software. Volumen-Rendering, das unterschiedliche Dichten visualisiert. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67850/67850fig12large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td colspan="3">Gesamtzahl der Studierenden (n)</td>
			<td>106</td>
		</tr>
		<tr>
			<td colspan="3">Anzahl der Studierenden, die Hologramme zu Lernzwecken verwendet haben (n)</td>
			<td>106</td>
		</tr>
		<tr>
			<td colspan="3">Anzahl der Schüler, die die Frage "Hat die Mixed-Reality-Technologie Ihnen geholfen, das Thema – die Struktur des Herzens – besser zu verstehen?" mit "JA" beantwortet haben. n)</td>
			<td>106</td>
		</tr>
		<tr>
			<td colspan="3">Anzahl der Schüler, die die Frage "Hat die Mixed-Reality-Technologie Ihnen geholfen, das Thema – die Struktur des Herzens – besser zu verstehen?" mit "NEIN" beantwortet haben. n)</td>
			<td>0</td>
		</tr>
		<tr>
			<td colspan="3">Mindestpunktzahl</td>
			<td>0</td>
		</tr>
		<tr>
			<td colspan="3">Maximale Punktzahl</td>
			<td>3</td>
		</tr>
		<tr>
			<td colspan="3">Durchschnittliche Punktzahl der Studierenden, die einen kurzen schriftlichen Test zur Beschreibung von drei anatomischen Strukturen absolviert haben, die mit der Morphologie des Herzens zusammenhängen</td>
			<td>2.037</td>
		</tr>
		<tr>
			<td colspan="3">Gesamtpunktzahl</td>
			<td>3</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>
Tabelle 1: Vorläufige Daten der Studie.

Mixed-Reality-Technologie und dreidimensionales Drucken in der Lehre: Herzanatomie am Beispiel

Mixed reality technology and three-dimensional (3D) printing are becoming more and morecommon in the field of medicine. During the COVID-19 pandemic and ...

mixed-reality-technology-three-dimensional-printing-teaching-heart

Research

Forschung

JoVE Journal

Medicine

Medizin

Mit modernen Kunststoff-Extrusions-und Drucktechnologien, ist es nun möglich, schnell und kostengünstig zu produzieren physikalische Modelle von X-ray CT-Daten in einem Labor entnommen. Das dreidimensionale Drucken von tomographischen Daten ist eine leistungsfähige Visualisierungs-, Forschungs-und Bildungs-Tool, das jetzt von der präklinischen Bildgebung Gemeinschaft zugegriffen werden kann.

3D Printing der präklinischen X-ray computertomographische Datensätze

Eine Methodik wird hier zur Darstellung anatomischer Bildgebungsdaten innerhalb von Kristallen. Wir schaffen skalierten dreidimensionale Modelle der biomedizinischen Bilddaten zur Verwendung in Sub-Oberflächen Lasergravieren (ssle) aus Kristallglas. Dieses Tool bietet eine sinnvolle Ergänzung zu Rechen Anzeige oder dreidimensional gedruckten Modelle innerhalb der klinischen oder pädagogischen Einstellungen verwendet.

Scaled Anatomisches Modell Creation of Biomedical Imaging tomographische Daten und assoziierten Labels für spätere Teilfläche Laser-Gravur (ssle) von Glaskristall

Dieses Protokoll beschreibt ein Verfahren zum Erstellen von funktionalen neonatale Kunstherz Modellen durch die Verwendung einer Kombination von Magnet-Resonanz-Tomographie, 3D-Druck und Spritzguss. Der Zweck dieser Modelle ist für die Integration in die nächste Generation von Neugeborenen Patienten Simulatoren und als Werkzeug für physiologische und anatomische Studien.

Anatomisch realistischen neonatale Herzmodell für den Einsatz bei Neugeborenen Patienten Simulatoren

Hier präsentieren wir ein Protokoll, um dreidimensionale gedruckten Modelle für präoperative Planung und intraoperative Reorganisation des komplizierten Kreislauf Standorten verwenden, beim Umgang mit einer angeborenen Aortenstenose Anomalie.

Drei-dimensionale Druck einer komplexen Aorten Anomalie

Das Protokoll beschreibt die Herstellung von vollständig farbigen dreidimensionalen Drucken patientenspezifischer, anatomischer Schädelmodelle, die für die chirurgische Simulation verwendet werden. Die entscheidenden Schritte der Kombination verschiedener bildgebender Modalitäten, der Bildsegmentierung, der dreidimensionalen Modellextraktion und der Produktion der Drucke werden erläutert.

Mehrfarbiger 3D-Druck komplexer intrakranieller Tumoren in der Neurochirurgie

Spin-Beschichtung, Polyjet-Druck und Sicherungsabscheidungsmodellierung sind integriert, um mehrschichtige heterogene Phantome zu produzieren, die strukturelle und funktionelle Eigenschaften von biologischem Gewebe simulieren.

Multimodaler 3D-Druck von Phantomen zur Simulation von biologischem Gewebe

Präsentiert wird hier eine Methode zur Entwicklung einer Augmented-Reality-Smartphone-Anwendung zur Visualisierung anatomischer dreidimensionaler Patientenmodelle mit einem 3D-gedruckten Referenzmarker.

Kombinieren von Augmented Reality und 3D-Druck zum Anzeigen von Patientenmodellen auf einem Smartphone

Hier präsentieren wir die Entwicklung eines Mock-Circulation-Setups für die multimodale Therapiebewertung, die präinterventionelle Planung und die ärztliche Ausbildung zu kardiovaskulären Anatomien. Mit der Anwendung von patientenspezifischen tomographischen Scans ist dieses Setup ideal für therapeutische Ansätze, Schulungen und Schulungen in der individualisierten Medizin.

Entwicklung und Evaluierung von 3D-gedruckten kardiovaskulären Phantomen für die interventionelle Planung und Das Training

Patientenspezifische Modelle verbessern das Vertrauen von Chirurgen und Mitmenschen bei der Entwicklung oder dem Erlernen von Operationsplänen. Dreidimensionale (3D) Drucker erzeugen ausreichende Details für die chirurgische Vorbereitung, replizieren jedoch nicht die haptische Treue des Gewebes. Es wird ein Protokoll vorgestellt, das die Erstellung von patientenspezifischen Silikon-Herzmodellen beschreibt und 3D-Druckpräzision mit simuliertem Silikongewebe kombiniert.

Erstellung patientenspezifischer Silikon-Herzmodelle mit Anwendungen in präoperativen Plänen und Hands-on-Training

Diese Methode demonstriert einen voxelbasierten 3D-Druck-Workflow, der direkt aus medizinischen Bildern mit exakter räumlicher Wiedergabetreue und räumlicher /kontrastreicher Auflösung druckt. Dies ermöglicht die präzise, abgestufte Kontrolle von Materialverteilungen durch morphologisch komplexe, abgestufte Materialien, die mit der Radiodichte korreliert sind, ohne Verlust oder Veränderung von Daten.

Voxel Printing Anatomy: Design und Herstellung realistischer, vorchirurgischer Planungsmodelle durch Bitmap-Druck

Dieses Protokoll stellt eine umfassende Pipeline zur Analyse von Proben aus menschlichen Herzen dar, die sich über die mikroskopische und makroskopische Skala erstrecken.

Pipeline für dreidimensionale multidimensionale anatomische Untersuchung des menschlichen Herzens

Lernen Sie die Integration von Mixed Reality in die Anatomieausbildung durch hochauflösende 3D-gedruckte Herzmodelle und Hologramme mit Microsoft HoloLens. Diese Methode verbessert das Lernen für Medizinstudenten erheblich.

Mixed-Reality-Technologie und dreidimensionales Drucken in der Lehre: Herzanatomie am Beispiel

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