Автор(ы): Румянцева Е.В., Фадеев Д.А., Яриков А.В.
Город: Нижний Новгород
Учреждение: Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского, г. Нижний Новгород
Актуальность
Трехмерная печать — это технология послойного создания физической модели на основе ее цифрового изображения. В литературе синонимами термина «трехмерная печать» являются: «аддитивное производство», «3D-печать», «быстрое прототипирование». Технологии 3D печати известны уже на протяжении последних 40 лет. Первые сообщения в медицинской научной литературе начали появляться в 80-х гг. прошлого столетия. На сегодняшний день использование различных современных технологий, особенно 3D печати, существенно повышает качество обучения, а также улучшает восприятие учебного материала. За последнее время 3D-технологии совершили настоящий прорыв, как в медицине, так и в образовании в целом.
Цель
Создание 3D модели структур головного мозга для изучения нормальной анатомии.
Материалы и методы
При помощи компьютерного моделирования создана сборно-разборная анатомическая 3D модель внутренних структур головы человека, способствующая повышению уровня визуализации, а также скорости обучения. Разработанная нами анатомическая 3D модель выполнена на основе данных МРТ живого человека, изготовлена при помощи 3D печати из полимерных материалов. Представляет собой комбинацию из сборно-разборных элементов, имитирующих синусы твердой мозговой оболочки, желудочки полушарий большого мозга, а также базальные ганглии (хвостатое, чечевицеобразное ядро и бледные шары), расположенные на опоре-подставке. В местах крепления вышеуказанных структур установлены быстросъемные механические подставки-держатели, позволяющие удерживать и осуществлять разбор вышеуказанных структур.
Результаты
При проведении практических занятий и в отсутствии данной анатомические 3D модели у слушателей возникают трудности в формировании четкого и объемного представления о внутренних структурах головного мозга. Обучаясь по нашей анатомической 3D модели у слушателей сформируется не только четкое и объемное представление о данных анатомических образованиях, а также модель позволяет представить взаимное расположение и размер анатомических структур. Высокая наглядность позволяет детально изучить все анатомические аспекты органа, а также улучшить понимание о расположении и функциях анатомических структур.
Обсуждение
На сегодняшний день в продаже имеется значительное количество разнообразных анатомических моделей, но данная модель не имеет аналогов на российском рынке.
Основной проблемой при создании 3D моделей с помощью аддитивных технологий является преобразование обьемных данных в поверхностные.
В ходе создания сборно-разборной анатомической 3D модели внутренних структур головы человека и при обработки МРТ снимков возникли трудности с визуализацией конкретных внутренних структур головного мозга, имеющих достаточно глубокое расположение в полушариях большого мозга, что привело к разработке интерактивного программного пакета – Dicom2stl. https://github.com/dafadey/dicom2stl, т.к. используемые нами программы Blender, а также Paraview оказались неудобны в данной работе, с их помощью не удалось выделить каждую анатомическую структуру в отдельности, а также визуализировать структуры в объеме.
Использование данной анатомические 3D модели возможно в различных учебных заведениях медицинского профиля.
Выводы
Таким образом, использование 3D технологий (3D реконструкции, 3D моделирования, 3D печати), являясь инновационной, интересной, результативной, а также доступной формой научного творчества, поднимает на новый уровень форму участия студентов в научной жизни кафедры, способствует расширению кругозора и привлекает студентов к изучению современных технологий в медицине и в анатомии в частности.
Екатерина Румянцева
Ваш комментарий будет первым!
Войти или зарегистрироваться, чтобы оставить комментарий.