Zur räumlichen Exploration tomographischer Bilddaten in virtuellen Szenen für medizinische Ausbildung und Diagnostik

Teistler, Michael

Konzepte zur interaktiven räumlichen Darstellung tomographischer Bilddaten bilden die Basis einer neuartigen Exploration medizinischer Aufnahmen jenseits konventioneller Methoden. Ziel ist die Erhöhung der anatomischen und physiologischen Transparenz des menschlichen Körpers für didaktische und diagnostische Zwecke. Photographische Schnittbilder und per Ultraschall, Computertomographie oder Magnetresonanztomographie gewonnene Bilddaten werden in dreidimensionalen Virtuellen Szenen repräsentiert. Die entwickelten Konzepte werden in zwei prototypische Computersysteme umgesetzt, die dem Anwender ermïöglichen, mittels Tastatur, Maus, einer virtuellen Untersuchungssonde, einem Head-Mounted Display und einem frei im Raum führbaren Flachbildschirm mit der Virtuellen Szene zu interagieren. Die praktische Erprobung der Prototypen in verschiedenen Anwendungsszenarien gibt Aufschluss über Softwarequalität, Benutzbarkeit und Nötzlichkeit im medizinischen Kontext. Die Prototypen stellen weitestgehend robuste und intuitiv bedienbare Computersysteme dar, deren N�tzlichkeit sich in makro-anatomischer und sonographischer Ausbildung von Studenten sowie der Weiterbildung von Chirurgen gezeigt hat. Dar�ber hinaus konnten verschiedene Nutzungskontexte in der kardiologischen, radiologischen und unfallchirurgischen Diagnostik identifiziert werden.

Concepts for interactive spatial visualization of tomographic image data form the basis for new ways of exploring medical images beyond conventional approaches. The goal is to enhance anatomical and physiological transparency of the human body for educational and diagnostic purposes. Three-dimensional virtual scenes represent photographic slice images and image data acquired by ultrasound, computed tomography or magnetic resonance imaging. Two prototype computer systems implement the concepts. They enable the user to interact with the virtual scene through keyboard, mouse, a virtual examination probe, a head-mounted display and a freely movable flat screen. The prototypes are tested in different application scenarios to obtain information about software quality, usability and medical utility. The prototypes represent robust and intuitive computer systems that have shown to be useful for education and training in gross anatomy and sonography as well as continuing education in surgery. Furthermore, multiple diagnostic applications in cardiology, radiology and trauma surgery could be identified.

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Teistler, Michael: Zur räumlichen Exploration tomographischer Bilddaten in virtuellen Szenen für medizinische Ausbildung und Diagnostik. 2004.

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