Powstaje wirtualny atlas do nauki anatomii

Studenci z Uniwersytetu Medycznego we Wrocławiu tworzą e-atlas anatomiczny, który ma być pomocą dla uczących się medycyny. 

Zespół VISUAL (ang. Visual Innovation Systems Upgrading Anatomy Learning), w skład którego wchodzą Mateusz Mazurek, Oliwier Pioterek, Mateusz Drążyk i Michał Tulski, studenci Wydziału Lekarskiego Uniwersytetu Medycznego we Wrocławiu, Jakub Jankiewicz, student Wydziału Mechaniczno-Energetycznego Politechniki Wrocławskiej oraz ich opiekun dr Zygmunt Domagała z Zakładu Anatomii Prawidłowej UMW, pracuje nad wirtualną biblioteką anatomicznych modeli 3D przy użyciu fotogrametrii. 

Studenci podkreślają, że dotąd modele tworzono, skanując lub odtwarzając narządy na podstawie zdjęć radiologicznych.

Techniki te są wprawdzie szybkie i dość precyzyjne, ale zdecydowanie droższe i nie gwarantują tak wysokiej jakości, co obniża ich wartość dydaktyczną 

– mówią studenci. 

Dzięki wykorzystaniu fotogrametrii, trójwymiarowe modele będą możliwie najwierniejszym odwzorowaniem prawdziwych narządów. 

W atlasach czy aplikacjach opartych na trójwymiarowych obrazach nie znajdziemy idealnego odwzorowania tekstury i kolorów poszczególnych narządów. Poza tym modele, które są w nich wykorzystywane, tworzą rysownicy lub graficy, a nie lekarze. Nie mają one całkowicie realnego wyglądu, który dla przyszłych medyków ma ogromne znaczenie. Oczywiście sprawdzą się podczas ogólnej nauki anatomii, ale w naszym przypadku każdy, nawet najmniejszy szczegół jest ważny 

– mówi Mateusz Mazurek, student Wydziału Lekarskiego Uniwersytetu Medycznego we Wrocławiu i kierownik zespołu VISUAL. 

Fotogrametria pierwotnie służyła głównie do tworzenia map, ale wraz z rozwojem innowacyjnych technik dziś można stosować ją także w nauczaniu anatomii. Polega na odtwarzaniu kształtów, rozmiarów i wzajemnego położenia obiektów na podstawie zdjęć.

Zachowane obrazy 3D umożliwią dzielenie się wiedzą na temat zmienności narządów z wieloma pokoleniami studentów. W ten sposób młodzi adepci medycyny nauczą się, że każdy człowiek jest inny. Wyidealizowane obrazy z atlasów mogą bowiem tworzyć mylne wyobrażenie, że wszyscy pod skórą jesteśmy tacy sami 

– tłumaczy dr Zygmunt Domagała. 

Powstały już modele mózgu, serca 

Na podstawie zdjęć zespół stworzył już m.in. wirtualne modele 3D mózgu, serca, płuc i wątroby.

Robimy po kilkaset fotografii, na których wszystkie fragmenty narządu są widoczne pod różnymi kątami i z różnych perspektyw. Zdjęcia muszą być dobrej jakości i obejmować wszystkie obszary, tak aby możliwe było połączenie wspólnych punktów i zachowanie naturalnych odległości oraz proporcji 

– tłumaczy Oliwier Pioterek.

Tak przygotowany materiał fotograficzny na modele 3D przetwarza oprogramowanie informatyczne. Wpływ na jakość i wierność modeli 3D ma też wykorzystanie właściwie przygotowanych preparatów. Jak tłumaczą studenci, pobrane od donatorów narządy powinny mieć m.in. wyraźnie widoczną strukturę anatomiczną (nerwy, naczynia) oraz rzeczywisty kolor. Uczelnia dysponuje preparatami z realizowanego przez UMW programu Świadomej Donacji, ale ze względu na ich wykorzystanie w procesie nauczania nie są one najlepszym materiałem do prac nad wirtualnym atlasem.

Byłoby idealnie, gdybyśmy mogli wykorzystywać świeżo spreparowane narządy, co robimy przy każdej sposobności oraz zabezpieczać je nie tradycyjną mieszanką formaliny i alkoholu, ale roztworami, które lepiej wpływają na zachowanie rzeczywistego wyglądu. Istnieją takie, ale są o wiele droższe i dlatego rzadko się je stosuje 

– mówi Mateusz Mazurek.

Modele mogą być również drukowane w technologii 3D i są już wykorzystywane w nauczaniu, np. na lekcjach anatomii dla licealistów, które organizują studenci UMW. 

Jednak głównym zamierzeniem jest, by były one w formie wirtualnej, co pozwoli przyszłym medykom na naukę również poza murami prosektorium. Zespół VISUAL chciałby, aby modele były nowym standardem w nauczaniu anatomii. Projekt powstaje z myślą o studentach medycyny, na razie tych, którzy kształcą się na Uniwersytecie Medycznym we Wrocławiu. Na ten moment trudno wskazać datę ukończenia projektu.