Desarrollo de un entorno virtual para la simulación de intervenciones quirúrgicas en neurocirugía

RESUMEN: Los sistemas de neurocirugía guiada por imágenes han surgido como una herramienta útil en la formación médica para enfrentar las deficiencias de los métodos tradicionales de enseñanza. El hecho de que cada año muchas personas mueran en los hospitales por errores en los procedimientos quirúrgicos ayuda a entender el posible impacto del entrenamiento médico y revela que la insuficiencia de éste podría costar vidas humanas. Aunque en el medio existen diferentes tipos de entornos desarrollados para la aplicación de sistemas de neurocirugía guiada por imágenes, con una alta calidad en la visualización y la interacción con los modelos, en general estos sistemas presentan un costo muy elevado, por lo que su aplicación con fines educativos se ve disminuida, además, tampoco ofrecen todas las opciones de visualización existentes ya que las opciones más avanzadas requieren conocimientos mayores de procesamiento de imágenes. Por esta razón se desarrolló un entorno para el acceso a operaciones avanzadas de procesamiento de imágenes y la manipulación intuitiva de imágenes volumétricas, el cual puede manipularse por medio de un periférico de entrada diferente al mouse, mejorando y facilitando la forma de interacción usuario-sistema. El entorno fue desarrollado en 3D Slicer, que es un software de uso libre, y facilitará el acceso de los neurocirujanos en formación de la ciudad, a las técnicas de craneotomía virtual y manipulación de representaciones tridimensionales

Liver Segmentation and its Application to Hepatic Interventions

The thesis addresses the development of an intuitive and accurate liver segmentation approach, its integration into software prototypes for the planning of liver interventions, and research on liver regeneration. The developed liver segmentation approach is based on a combination of the live wire paradigm and shape-based interpolation. Extended with two correction modes and integrated into a user-friendly workflow, the method has been applied to more than 5000 data sets. The combination of the liver segmentation with image analysis of hepatic vessels and tumors allows for the computation of anatomical and functional remnant liver volumes. In several projects with clinical partners world-wide, the benefit of the computer-assisted planning was shown. New insights about the postoperative liver function and regeneration could be gained, and most recent investigations into the analysis of MRI data provide the option to further improve hepatic intervention planning

The State of the Art of Spatial Interfaces for 3D Visualization

International audienceWe survey the state of the art of spatial interfaces for 3D visualization. Interaction techniques are crucial to data visualization processes and the visualization research community has been calling for more research on interaction for years. Yet, research papers focusing on interaction techniques, in particular for 3D visualization purposes, are not always published in visualization venues, sometimes making it challenging to synthesize the latest interaction and visualization results. We therefore introduce a taxonomy of interaction technique for 3D visualization. The taxonomy is organized along two axes: the primary source of input on the one hand and the visualization task they support on the other hand. Surveying the state of the art allows us to highlight specific challenges and missed opportunities for research in 3D visualization. In particular, we call for additional research in: (1) controlling 3D visualization widgets to help scientists better understand their data, (2) 3D interaction techniques for dissemination, which are under-explored yet show great promise for helping museum and science centers in their mission to share recent knowledge, and (3) developing new measures that move beyond traditional time and errors metrics for evaluating visualizations that include spatial interaction