Name: טכנולוגיית מציאות משולבת והדפסה תלת מימדית בהוראה: אנטומיה של הלב כדוגמה (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-04-18T13:40:00.000+00:00
Duration: 6 min 18 s
Description: למד כיצד לשלב מציאות משולבת בהוראת האנטומיה באמצעות מודלים תלת-ממדיים ומערכת CarnaLife Holo עם Microsoft HoloLens. שיטה זו משפרת את חוויית הלמידה של סטודנטים לרפואה ומאפשרת הכרה מדויקת של מבני הלב.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

<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>
<li>Bernhard, J. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Personalized+3D+printed+model+of+kidney+and+tumor+anatomy%3A+a+useful+tool+for+patient+education%5BTitle%5D)+AND+%22World+J+Urol%22%5BJournal%5D)">Personalized 3D printed model of kidney and tumor anatomy: a useful tool for patient education.</a> World J Urol. 34 (3), 337-345 (2016).</li>
<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>
<li>Wierzbicki, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+mixed-reality+visualization+of+medical+imaging+data+as+a+supporting+tool+for+innovative%2C+minimally+invasive+surgery+for+gastrointestinal+tumors+and+systemic+treatment+as+a+new+path+in+personalized+treatment+of+advanced+cancer+diseases%5BTitle%5D)+AND+%22J+Cancer+Res+Clin+Oncol%22%5BJournal%5D)">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.</a> J Cancer Res Clin Oncol. 148 (1), 237-243 (2022).</li>
<li>Wish-Baratz, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessment+of+mixed-reality+technology+use+in+remote+online+anatomy+education%5BTitle%5D)+AND+%22JAMA+Netw+Open%22%5BJournal%5D)">Assessment of mixed-reality technology use in remote online anatomy education.</a> JAMA Netw Open. 3 (9), e2016271(2020).</li>
<li>Owolabi, J., Bekele, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Implementation+of+innovative+educational+technologies+in+teaching+of+anatomy+and+basic+medical+sciences+during+the+COVID-19+pandemic+in+a+developing+country%3A+The+COVID-19+silver+lining%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Med+Educ+Pract%22%5BJournal%5D)">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.</a> Adv Med Educ Pract. 8 (12), 619-625 (2021).</li>
<li>Xiao, J., Evans, D. J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Anatomy+education+beyond+the+Covid-19+pandemic%3A+A+changing+pedagogy%5BTitle%5D)+AND+%22Anat+Sci+Educ%22%5BJournal%5D)">Anatomy education beyond the Covid-19 pandemic: A changing pedagogy.</a> Anat Sci Educ. 15 (6), 1138-1144 (2022).</li>
<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>
<li>Ruthberg, J. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mixed+reality+as+a+time-efficient+alternative+to+cadaveric+dissection%5BTitle%5D)+AND+%22Med+Teach%22%5BJournal%5D)">Mixed reality as a time-efficient alternative to cadaveric dissection.</a> Med Teach. 42, 896-901 (2020).</li>
<li>Stojanovska, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mixed+reality+anatomy+using+microsoft+hololens+and+cadaveric+dissection%3A+a+comparative+effectiveness+study%5BTitle%5D)+AND+%22Med+Sci+Educ%22%5BJournal%5D)">Mixed reality anatomy using microsoft hololens and cadaveric dissection: a comparative effectiveness study.</a> Med Sci Educ. 30, 173-178 (2020).</li>
<li>Zhang, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Using+Microsoft+HoloLens+to+improve+memory+recall+in+anatomy+and+physiology%3A+a+pilot+study+to+examine+the+efficacy+of+using+augmented+reality+in+education%5BTitle%5D)+AND+%22J+Educ+Tech+Dev+Exch%22%5BJournal%5D)">Using Microsoft HoloLens to improve memory recall in anatomy and physiology: a pilot study to examine the efficacy of using augmented reality in education.</a> J Educ Tech Dev Exch. 12 (1), 17-31 (2020).</li>
<li>Vergel, R. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparative+evaluation+of+a+virtual+reality+table+and+a+HoloLens-based+augmented+reality+system+for+anatomy+training%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Trans+Hum+Mach+Syst%22%5BJournal%5D)">Comparative evaluation of a virtual reality table and a HoloLens-based augmented reality system for anatomy training.</a> IEEE Trans Hum Mach Syst. 50 (4), 337-348 (2020).</li>
<li>Fedorov, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+slicer+as+an+image+computing+platform+for+the+quantitative+imaging+network%5BTitle%5D)+AND+%22Magn+Reson+Imaging%22%5BJournal%5D)">3D slicer as an image computing platform for the quantitative imaging network.</a> Magn Reson Imaging. 30 (9), 1323-1341 (2012).</li>
<li>Boulware, L. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Whole+body+donation+for+medical+science%3A+a+population-based+study%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Anat%22%5BJournal%5D)">Whole body donation for medical science: a population-based study.</a> Clin Anat. 17 (7), 570-577 (2004).</li>
<li>Arráez-Aybar, L. A., Bueno-López, J. L., Moxham, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Anatomists%27+views+on+human+body+dissection+and+donation%3A+An+international+survey%5BTitle%5D)+AND+%22Ann+anat%22%5BJournal%5D)">Anatomists' views on human body dissection and donation: An international survey.</a> Ann anat. 196 (6), 376-386 (2014).</li>
<li>Vaccarezza, M., Papa, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+printing%3A+a+valuable+resource+in+human+anatomy+education%5BTitle%5D)+AND+%22Anat+Sci+Int%22%5BJournal%5D)">3D printing: a valuable resource in human anatomy education.</a> Anat Sci Int. 90 (1), 64-65 (2015).</li>
<li>Smith, C. F., Tollemache, N., Covill, D., Johnston, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Take+away+body+parts%21+An+investigation+into+the+use+of+3D-printed+anatomical+models+in+undergraduate+anatomy+education%5BTitle%5D)+AND+%22Anat+Sci+Educ%22%5BJournal%5D)">Take away body parts! An investigation into the use of 3D-printed anatomical models in undergraduate anatomy education.</a> Anat Sci Educ. 11 (1), 44-53 (2018).</li>
<li>Lim, K. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Use+of+3D+printed+models+in+medical+education%3A+A+randomized+control+trial+comparing+3D+prints+versus+cadaveric+materials+for+learning+external+cardiac+anatomy%5BTitle%5D)+AND+%22Anat+Sci+Educ%22%5BJournal%5D)">Use of 3D printed models in medical education: A randomized control trial comparing 3D prints versus cadaveric materials for learning external cardiac anatomy.</a> Anat Sci Educ. 9 (3), 213-221 (2016).</li>
<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>פורס תלת מימד</td><td>קהילת הסלייסר</td><td>https://www.slicer.org</td><td>גירסה 5.6.0</td></tr><tr><td>קרנה לייףהולו&nbsp;</td><td>MedApp S.A.</td><td>https://carnalifeholo.com</td><td>תוכנה להדמיה תלת מימדית</td></tr><tr><td>משמיקסר</td><td>אוטודסק בע"מ</td><td>https://www.research.autodesk.com/projects/meshmixer/</td><td>תוכנה לעיצוב אב טיפוס</td></tr><tr><td>אנדר 3&nbsp;</td><td>קריאליטי&nbsp;</td><td>https://www.creality.com/products/ender-3-3d-printer</td><td>מדפסת תלת מימד</td></tr><tr><td>קורה</td><td>אולטימייקר&nbsp;</td><td>https://ultimaker.com/software/ultimaker-cura/</td><td>תוכנה להדפסת תלת מימד</td></tr></tbody></table>

טכנולוגיית מציאות משולבת והדפסה תלת מימדית בהוראה: אנטומיה של הלב כדוגמה

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

פרוטוקול הפילוח והשחזור התלת-ממדי הניב שתי תפוקות עיקריות לאימון אנטומיה: מודל לב מודפס בתלת מימד והדמיית MR תלת מימדית של הלב. תוצאות אלו, המשתמשות בנתוני CT ספציפיים למטופל, מספקות כלים משלימים לתלמידים לעסוק בחוויות למידה מעשיות וסוחפות.
מודל הלב המודפס בתלת מימד מאפשר לתלמידים לקיים אינטראקציה פיזית עם ייצוג מוחשי של אנטומיה לבבית. מודל זה מציג מאפיינים חיצוניים מובהקים, כגון שריר הלב, כמו גם מבנים פנימיים, כולל התאים והשסתומים. בניסויים מוצלחים, הדיוק האנטומי היה גבוה, עם תכונות מוגדרות היטב וחפצים מינימליים לאחר עיבוד שלאחר העיבוד. איור 9 מציג מודל מודפס בתלת מימד מעובד במלואו עם בידול ברור בין שריר הלב לתאים הפנימיים. במקרים שבהם הניגודיות בתמונות ה-CT הייתה לא אופטימלית, שגיאות סגמנטציה הובילו לאי דיוקים במודל, כגון גדלי תאים לא סדירים או מבני שסתומים לא שלמים. בעיות אלה היו ניתנות לתיקון לעתים קרובות באמצעות התערבות ידנית, כולל החלקה נוספת והסרת חפצים, כפי שמודגש באיור 10.
לעומת זאת, הדמיית המציאות המעורבת התלת מימדית מציעה חוויה דינמית ואינטראקטיבית שבה התלמידים יכולים לחקור את הלב במרחב הווירטואלי. סביבת ה-MR מספקת אינטראקציה בזמן אמת, כולל סיבוב, זום וחתך דרך מישורים אנטומיים שונים, מה שמאפשר הבנה מפורטת יותר של מבנים מורכבים כמו העורקים הכליליים או דפנות המחיצה. יישומים מוצלחים של הדמיית MR הציגו ייצוגים מדויקים ביותר של האנטומיה החיצונית והפנימית כאחד. עם זאת, הדמיות לא אופטימליות (למשל, היכן שהסגמנטציה הייתה פגומה) הובילו לתצוגות מעוותות של מבנים פנימיים, והשפיעו על הריאליזם של מודל ה-MR ועל יעילות ההוראה (איור 11). עבור המבנים האנטומיים המורכבים, גישת הפילוח עשויה שלא להספיק. הודות לאפשרות של עיבוד נפחי ניתן לדמיין צפיפויות שונות (המיוצגות על ידי יחידות Hounsfield) שחשובות להבנת האנטומיה (איור12).
הטכניקות מציעות כלים חזקים ומשלימים המשפרים את חווית הלמידה על ידי מתן מודלים מדויקים וניתנים למניפולציה, אם כי הצלחתם תלויה באיכות הפילוח והשחזור בשלבים הראשונים של הפרוטוקול. בסך הכל, תוצאות אלו מדגימות את יעילות הפרוטוקול ביצירת מודלים לבביים מדויקים מנתוני CT ספציפיים למטופל. תוצאות אלו מדגימות את יעילות הפרוטוקול ביצירת מודלים לבביים מדויקים מנתוני CT ספציפיים למטופל.
מחקר ראשוני נערך כדי להעריך את תפיסות התלמידים לגבי טכנולוגיית מציאות משולבת בחינוך אנטומי - במיוחד בלימוד מבנה הלב. במחקר השתתפו 106 סטודנטים שתחת פיקוח מהנדסים הצליחו להשתמש בהולוגרמות למטרות למידה. בסוף המפגש הם נשאלו: "האם טכנולוגיית המציאות המשולבת עזרה לכם להבין טוב יותר את הנושא - מבנה הלב?" כל המשיבים (100%) ענו "כן". הידע של התלמידים הוערך מיד לאחר המפגש באמצעות מבחן קצר בכתב הדורש מהם לתאר שלושה מבנים אנטומיים הקשורים למורפולוגיה של הלב. הציון הממוצע היה 2.037 לעומת ציון כולל של 3 (טבלה 1).
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67850/67850fig01.jpg"> 
איור 1: פילוח CT של הלב. תצוגות ציריות (משמאל למעלה), עטרה (משמאל למטה), סגיטלי (מימין למטה) ותלת-ממד (מימין למעלה) של פילוח CT בתוכנת 3D Slicer. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67850/67850fig01large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67850/67850fig02.jpg"> 
איור 2: לאחר עיבוד. תצוגות של דגמי תלת מימד של פילוח בתוכנת עיצוב אב הטיפוס. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67850/67850fig02large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67850/67850fig03.jpg"> 
איור 3: לאחר עיבוד שלאחר העיבוד. תצוגות של דגמי תלת מימד של פילוח בתוכנת עיצוב אב הטיפוס. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67850/67850fig03large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67850/67850fig04.jpg"> 
איור 4: מבט על תוכנת המציאות המשולבת. מסך התחלת היישום. לוח כניסה ברור ונגיש. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67850/67850fig04large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67850/67850fig05.jpg"> 
איור 5: בחירת הסידרה הנכונה בתוכנת המציאות המשולבת. מבחר תמונות טומוגרפיה ממוחשבת זמינות להדמיה הולוגרפית. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67850/67850fig05large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67850/67850fig06.jpg"> 
איור 6: אפשרות מספריים לחיתוך חלקי תצוגה חזותית בתוכנת המציאות המשולבת. כלי המאפשר להתאים את ההולוגרמה לצרכי המשתמש בזמן אמת. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67850/67850fig06large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67850/67850fig07.jpg"> 
איור 7: התאמת הצבעים של התצוגה החזותית ההולוגרפית בתוכנת המציאות המשולבת. הוספת צבעים לתצוגה החזותית מגבירה את הנגישות והבהירות של הולוגרמות. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67850/67850fig07large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<img alt="Figure 8" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67850/67850fig08.jpg"> 
איור 8: תצוגות חזותיות במרחב הולוגרפי שנוצרו באמצעות תוכנת המציאות המשולבת. הולוגרמה תלת מימדית עם צבעים מודגשים וסמני טומוגרפיה ממוחשבת כדי לסייע בהתמצאות במרחב. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67850/67850fig08large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<img alt="Figure 9" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67850/67850fig09.jpg"> 
איור 9: לאחר עיבוד לאחר ופעולה בוליאנית תצוגה מקדימה של "רנטגן". תצוגה של מודלים תלת מימדיים בתוכנת עיצוב אב הטיפוס. מודל מודפס בתלת מימד מעובד במלואו עם בידול ברור בין שריר הלב לתאים הפנימיים. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67850/67850fig09large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<img alt="Figure 10" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67850/67850fig10.jpg"> 
איור 10: לאחר חיתוך המודל בהקרנה של ארבעה חדרים, התצוגה המקדימה הסופית של החלק המודפס בתלת-ממד. תצוגה של מודלים תלת מימדיים בתוכנת עיצוב אב הטיפוס. החלקה נוספת והסרת חפצים. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67850/67850fig10large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<img alt="Figure 11" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67850/67850fig11.jpg"> 
איור 11: ויזואליזציה של נתוני CT בתוכנת המציאות המשולבת. עיבוד פני השטח מייצג את התוצאה של פילוח יתר. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67850/67850fig11large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<img alt="Figure 12" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67850/67850fig12.jpg"> 
איור 12: הדמיה מופתית של נתוני CT בתוכנת המציאות המשולבת. עיבוד נפח, המציג צפיפויות שונות. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67850/67850fig12large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td colspan="3">מספר התלמידים הכולל (n)</td>
			<td>106</td>
		</tr>
		<tr>
			<td colspan="3">מספר התלמידים שהשתמשו בהולוגרמות למטרות למידה (n)</td>
			<td>106</td>
		</tr>
		<tr>
			<td colspan="3">מספר התלמידים שענו "כן" לשאלה "האם טכנולוגיית המציאות המשולבת עזרה לך להבין טוב יותר את הנושא - מבנה הלב?" (נ)</td>
			<td>106</td>
		</tr>
		<tr>
			<td colspan="3">מספר התלמידים שענו "לא" לשאלה "האם טכנולוגיית המציאות המשולבת עזרה לך להבין טוב יותר את הנושא - מבנה הלב?" (נ)</td>
			<td>0</td>
		</tr>
		<tr>
			<td colspan="3">ציון מינימלי</td>
			<td>0</td>
		</tr>
		<tr>
			<td colspan="3">ניקוד מקסימלי</td>
			<td>3</td>
		</tr>
		<tr>
			<td colspan="3">ציון ממוצע של התלמידים שניגשו למבחן קצר בכתב לתיאור שלושה מבנים אנטומיים הקשורים למורפולוגיה של הלב</td>
			<td>2.037</td>
		</tr>
		<tr>
			<td colspan="3">סה"כ ניקוד</td>
			<td>3</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>
טבלה 1: נתונים ראשוניים של המחקר.

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

JoVE Journal

Medicine

רפואה

באמצעות הבלטת פלסטיק מודרנית וטכנולוגיות דפוס, ניתן כיום לייצר מודלים פיסיים של נתוני CT רנטגן שנעשו במעבדה במהירות ובזולה. ההדפסה תלת הממדית של טומוגרפית נתוני הדמיה חזקה, מחקר, וכלי חינוכי שכעת ניתן לגשת על ידי קהילת ההדמיה פרה.

הדפסת 3D של Preclinical רנטגן הממוחשבים טומוגרפית נתוני סטים

מתודולוגיה מתוארת במסמך לייצוג נתוני הדמיה אנטומי בתוך קריסטלים. אנו יוצרים מדורגים מודלים תלת מימדיים של נתונים הדמיה ביו לשימוש חריטה בלייזר בתת הקרקע (SSLE) זכוכית קריסטל. כלי זה מציע השלמה שימוש תצוגה חישובית או בתלת ממד מודלים מודפסים בשימוש בתוך הגדרות קליניות או חינוכיות.

Scaled אנטומי דגם הבריאה של נתונים הדמיה טומוגרפית ביו Associated תוויות עבור תת-פני השטח לאחר חריטה בלייזר (SSLE) של קריסטלים זכוכית

פרוטוקול זה מתאר הליך ליצירת מודלים פונקציונליים לב neonatal מלאכותי על ידי ניצול שילוב של דימות תהודה מגנטית, הדפסת תלת-ממד והזרקת פלסטיק. המטרה של מודלים אלה היא על שילוב הדור הבא של סימולטורים החולה neonatal, ככלי עבור מחקרים פיסיולוגיים ואנטומיים.

מודל הלב Neonatal מציאותי אנטומית לשימוש ב- Neonatal סימולטורים החולה

כאן, אנו מציגים פרוטוקול לשימוש שלושה דגמים מודפסים תלת-ממדי עבור שטרם-נותחו תכנון וארגון אינטרה-פעיל של מיקומים וסקולרית מסובך בעת טיפול אנומליה מולדת של אבי העורקים.

הדפסה תלת-ממדית של סטייה אבי העורקים מורכבים

הפרוטוקול מתאר את הייצור של הדפסים תלת מימדיים בצבע מלא של המטופל ספציפי, הגולגולת מודלים אנטומיים לשמש לסימולציה כירורגית. השלבים הקריטיים של שילוב שיטות דימות שונות, פילוח תמונה, הפקת מודל תלת מימדי, וייצור הדפסים מוסברים.

Multicolor 3D הדפסה של גידולים בתוך-גולגולתי מורכב בנוירוכירורגיה

ציפוי ספין, הדפסה polyjet, מידול הנתיך התמזגו משולבים לייצר פאנטומים הטרוגנית רב שכבתית המדמים תכונות מבניות ופונקציונליות של רקמות ביולוגיות.

הדפסת תלת-ממד תלת ממדית של פאנטומים להדמיית רקמה ביולוגית

הציג כאן היא שיטה לעצב יישום החכם המציאות הרבודה עבור ויזואליזציה של מודלים אנטומיים תלת ממדיים של חולים באמצעות סמן הפניה 3D מודפס.

שילוב מציאות רבודה והדפסה 3D כדי להציג מודלים החולה על הטלפון החכם

כאן אנו מציגים פיתוח של מערך מחזור מדומה להערכת טיפול רב-מודאלי, תכנון טרום התערבותי, והכשרת רופא על אנטומיה של לב וכלי דם. עם היישום של סריקות טומוגרפיות ספציפיות למטופל, התקנה זו אידיאלית עבור גישות טיפוליות, הכשרה, וחינוך ברפואה אישית.

פיתוח והערכה של פאנטום לב וכלי דם בהדפסה תלת-ממדית לתכנון והדרכה התערבותיים

מודלים ספציפיים למטופל משפרים את הביטחון של המנתחים ואת המנתחים בעת פיתוח או למידה של תוכניות כירורגיות. מדפסות תלת-ממדיות (תלת-ממדיות) מפיקות פרטים מתאימים להכנה כירורגית, אך אינן מצליחות לשכפל אמינות הפטית של רקמות. מוצג פרוטוקול המפרט את יצירתם של מודלים לב סיליקון ספציפיים למטופל, המשלבים דיוק הדפסה תלת-ממדי עם רקמת סיליקון מדומה.

יצירת מודלים לב סיליקון ספציפיים למטופל עם יישומים בתוכניות טרום ניתוחיות והכשרה מעשית

שיטה זו מדגימה זרימת עבודה של הדפסה תלת-ממדית מבוססת voxel, המודפסת ישירות מתמונות רפואיות עם נאמנות מרחבית מדויקת ורזולוציה מרחבית/ניגודית. זה מאפשר שליטה מדויקת, מדורגת של הפצות חומר באמצעות חומרים מורכבים מורפולוגית, מדורגים בקורלציה רדיוטנציה ללא אובדן או שינוי של נתונים.

אנטומיה של הדפסת Voxel: עיצוב וייצור של מודלים מציאותיים של תכנון פרה-כירורגי באמצעות הדפסת מפת סיביות

פרוטוקול זה מציג צינור מקיף לניתוח דגימות המתקבלות מלבבות אנושיים המשתרעים בקנה מידה מיקרוסקופי ומקרוסקופי.

צינור למחקר אנטומי תלת-ממדי רב-ממדי בקנה מידה של לב האדם

למד כיצד לשלב מציאות משולבת בהוראת האנטומיה באמצעות מודלים תלת-ממדיים ומערכת CarnaLife Holo עם Microsoft HoloLens. שיטה זו משפרת את חוויית הלמידה של סטודנטים לרפואה ומאפשרת הכרה מדויקת של מבני הלב.

טכנולוגיית מציאות משולבת והדפסה תלת מימדית בהוראה: אנטומיה של הלב כדוגמה

גלה סרטונים נוספים