Miscellanea. Folyóirat-referátumok.

Folyóirat-referátumok. A jövő medicinája Virtuális realitás az emberi anatómia tanulmányozására. (Virtual reality educational tool for human anatomy.) Izard SG, Méndez JA, Palomera PR (levelező szerző: Pablo Ruisoto Palomera, European University of Madrid, Madrid, Spanyolország; e-mail: [email protected]): J Med Syst. 2017; 41: 76. | Kardiológia A génvizsgálat mutathatja a szubklinikus coronariabetegség gyanúját és a statin védőhatását. (Gene test could predict subclinical CHD risk, statin benefit.) Busko M.: Medscape, November 3, 2017

Plataformas de realidad aumentada y realidad virtual para la formación y la práctica médica

Tesis por compendio de publicaciones[ES] En esta tesis se ha investigado la aplicación de las tecnologías de Realidad Aumentada y Realidad Virtual en medicina, tanto a nivel formativo como para la práctica médica. Nos centramos en la implementación de diferentes sistemas software, además de incluir estudios de sistemas existentes, análisis de los resultados obtenidos y evaluación de estos. La Realidad Aumentada y la Realidad virtual tienen una gran capacidad de aplicación en muchos ámbitos, pero esta tesis se centra en su aplicación en el campo de la medicina a través del diseño, implementación y estudio de diferentes aplicaciones con estas tecnologías aplicadas al ámbito de la formación médica y la práctica clínica, en este último caso concretamente orientándose a la visualización médica avanzada de imágenes radiológicas. Se analizará cómo la grabación y visualización de forma interactiva de contenidos 360 puede mejorar considerablemente el aprendizaje de los alumnos. Se han implementado diferentes simuladores de Realidad Virtual con el objetivo de analizar cómo pueden mejorar la formación práctica de los estudiantes de medicina. También se ha diseñado un sistema para realizar una formación a distancia empleando la Realidad Virtual, lo cual hoy en día resulta de gran interés, teniendo en cuenta cómo la pandemia causada por la enfermedad COVID-19 está cambiando los procedimientos formativos. Otro de los objetivos ha sido el diseño y estudio de una aplicación de Realidad Aumentada para formación médica en anatomía humana. Finalmente, se analiza el proyecto que más tiempo ha ocupado en la elaboración de esta tesis: Nextmed. Se trata de un proyecto de implementación propia en colaboración cuyo objetivo principal es cambiar el modo en que los profesionales trabajan con las imágenes médicas, aprovechando el potencial de la Realidad Aumentada, la Realidad Virtual, la Visión Artificial y la Inteligencia Artificial. Es importante recalcar que, gran parte del trabajo de esta tesis es la implementación de los proyectos software indicados anteriormente y que se explican en las diferentes publicaciones. En la sección INTRODUCCIÓN, se justifica la elaboración de esta tesis realizando una breve retrospección en la que se analizan diferentes necesidades identificadas por diferentes actores clave respecto a técnicas avanzadas de visualización de conceptos. Se indican además los objetivos principales de esta tesis y se explica cómo está organizado el documento. A continuación, incluimos en MARCO TEÓRICO un análisis de los conceptos principales que son necesarios asimilar para comprender el contenido de esta tesis, así como un estudio del estado del arte y una breve introducción histórica necesaria para poner en contexto todo el trabajo desarrollado. Se ha decidido mantener la estructura habitual de un artículo científico para esta tesis, facilitando así su lectura de forma paralela a los artículos científicos que la acompañan y que amplían o complementan la información presentada. Teniendo esto en cuenta, el siguiente capítulo es el de MATERIALES EMPLEADOS Y METODOLOGÍA. Cabe recordar que gran parte del trabajo realizado para esta tesis es la implementación de diferentes sistemas de Realidad Aumentada y Realidad Virtual, empleando Visión Artificial e Inteligencia Artificial, que se han creado durante los últimos cuatro años. En este capítulo se analizan las diferentes librerías de software y aplicaciones empleadas, así como el hardware utilizado, para la implementación de los proyectos. También se incluye información sobre la metodología, indicando cómo se ha llevado a cabo esa fase de implementación de los proyectos, muy similar en todos ellos, incorporando el diagrama de clases de cada proyecto, que muestra la complejidad del código fuente con los diferentes scripts diseñados. El capítulo de RESULTADOS OBTENIDOS se focaliza en mostrar los sistemas diseñados. Se incluyen además los resultados de las evaluaciones llevadas a cabo, aunque cabe recordar que, al igual que ocurre con el resto de los capítulos, el contenido principal se encuentra en los propios artículos, a pesar de que los diferentes capítulos de la tesis amplían o complementan dicho contenido. En los capítulos finales, realizamos un análisis de los resultados de la investigación realizada en esta tesis, incluyendo el estado actual de las tecnologías en medicina y los resultados obtenidos, en la DISCUSIÓN. En el capítulo LÍNEAS DE TRABAJO FUTURAS se realiza una observación detallada de cómo se pueden mejorar los proyectos implementados y cómo estas tecnologías podrían avanzar en el futuro. Finalmente, se presentan las conclusiones del trabajo realizado en el capítulo CONCLUSIONES. Al haber presentado esta tesis en la modalidad de tesis por compendio de artículos, el contenido principal de la misma se encuentra reflejada en los propios artículos científicos y capítulos de libro publicados que encontramos en los anexos. En el ANEXO XII se incluye un premio obtenido en una de las comunicaciones realizadas, mientras que en el ANEXO XIII se pueden consultar algunas de las publicaciones principales que la prensa ha realizado en relación al trabajo realizado para esta tesis. Debido al carácter innovador de los proyectos implementados y de los resultados obtenidos, así como al éxito en la evaluación de estos y la buena aceptación de la sociedad, han sido numerosas las apariciones en periódicos, o incluso radio y televisión. Este trabajo de Tesis doctoral se presenta bajo la modalidad de compendio de artículos, en función de la normativa de la Universidad de Salamanca, citada en el capítulo II del Reglamento de Doctorado, en su artículo 14.1., sobre la elaboración y defensa de La Tesis Doctoral

An Interactive VR System for Anatomy Training

In recent decades, virtual reality (VR) becomes a potential solution to enhance clinical medical (functional reeducation, training, etc.), especially with the growth evolution of technologies form both visualization (e.g., HoloLens, VR in Case, etc.) and 3D gestural interaction (Ray Casting, Free Hand, etc.) point of views. The 3D visualization of the human anatomy could be a serious asset for students in medicine. This new technology could provide a clear and realistic representation of the internal organs of the human body, without having to resort to surgery. 3D organs based-course supports visualization could be a useful tool for students, especially in their first graduate studies, to enhance their perception on human’s internal composition. This system is composed of two modules, 3D human’s anatomy visualization module and interaction module for organs manipulation. Finally, the system will be tested and evaluated with several subjects

NextMed, Augmented and Virtual Reality platform for 3D medical imaging visualization

The visualization of the radiological results with more advanced techniques than the current ones, such as Augmented Reality and Virtual Reality technologies, represent a great advance for medical professionals, by eliminating their imagination capacity as an indispensable requirement for the understanding of medical images. The problem is that for its application it is necessary to segment the anatomical areas of interest, and this currently involves the intervention of the human being. The Nextmed project is presented as a complete solution that includes DICOM images import, automatic segmentation of certain anatomical structures, 3D mesh generation of the segmented area, visualization engine with Augmented Reality and Virtual Reality, all thanks to different software platforms that have been implemented and detailed, including results obtained from real patients. We will focus on the visualization platform using both Augmented and Virtual Reality technologies to allow medical professionals to work with 3d model representation of medical images in a different way taking advantage of new technologies

Nextmed: Automatic Imaging Segmentation, 3D Reconstruction, and 3D Model Visualization Platform Using Augmented and Virtual Reality

The visualization of medical images with advanced techniques, such as augmented reality and virtual reality, represent a breakthrough for medical professionals. In contrast to more traditional visualization tools lacking 3D capabilities, these systems use the three available dimensions. To visualize medical images in 3D, the anatomical areas of interest must be segmented. Currently, manual segmentation, which is the most commonly used technique, and semi-automatic approaches can be time consuming because a doctor is required, making segmentation for each individual case unfeasible. Using new technologies, such as computer vision and artificial intelligence for segmentation algorithms and augmented and virtual reality for visualization techniques implementation, we designed a complete platform to solve this problem and allow medical professionals to work more frequently with anatomical 3D models obtained from medical imaging. As a result, the Nextmed project, due to the different implemented software applications, permits the importation of digital imaging and communication on medicine (dicom) images on a secure cloud platform and the automatic segmentation of certain anatomical structures with new algorithms that improve upon the current research results. A 3D mesh of the segmented structure is then automatically generated that can be printed in 3D or visualized using both augmented and virtual reality, with the designed software systems. The Nextmed project is unique, as it covers the whole process from uploading dicom images to automatic segmentation, 3D reconstruction, 3D visualization, and manipulation using augmented and virtual reality. There are many researches about application of augmented and virtual reality for medical image 3D visualization; however, they are not automated platforms. Although some other anatomical structures can be studied, we focused on one case: a lung study. Analyzing the application of the platform to more than 1000 dicom images and studying the results with medical specialists, we concluded that the installation of this system in hospitals would provide a considerable improvement as a tool for medical image visualization

Aplicación de herramientas de realidad virtual en el aprendizaje de Anatomía en Ciencias de la salud

[ES] En este proyecto de Innovación Docente pretendemos diseñar, implementar y evaluar una propuesta didáctica basada en la realidad virtual como método de aprendizaje práctico en la asignatura de Anatomía Humana de primer curso del Grado en Podología y Enfermería. El objetivo principal es valorar la contribución del innovador método de realidad virtual como estrategia docente, para mejorar el logro de competencias en la asignatura “Anatomía Humana”. La utilización de la realidad virtual es una metodología innovadora, ampliamente utilizada en la actualidad, pero en el ámbito de la enseñanza de Anatomía humana es limitado. Los alumnos matriculados en la asignatura de Anatomía Humana del grado en Podología y de Enfermería de la Universidad de León utilizaron las gafas virtuales para visualizar varios vídeos seleccionados por los profesores. Posteriormente, los alumnos realizaron una encuesta de satisfacción de la actividad realizada. La RV puede ayudar en la enseñanza de la Anatomía, haciendo complementar las clases, los libros y los laboratorios, proporcionando una herramienta muy atractiva entre los métodos de enseñanza de la Anatomía. Utilizando la realidad virtual, el alumno se introduce en la anatomía de una forma inmersiva, le permite visualizar las distintas estructuras anatómicas desde una perspectiva totalmente diferente. Los resultados obtenidos en estas sesiones mostraron que la totalidad de los alumnos quedaron satisfechos con la experiencia y por tanto permite adoptar nuevas metodologías eficaces que complementen a la docencia tradicional de la Anatomía humana

Using Virtual Reality as Learning Tools on Chemistry: Advantages and Challenges

This research aims to elucidate the potential benefits and inherent challenges of employing Virtual Reality (VR) technology as an instructional tool in contemporary educational settings. With an emphasis on understanding teachers' perceptions, the study investigates the difficulties faced during traditional oral teaching and the potential advantages that VR-based pedagogy may bring to the educational environment. The participants of this empirical investigation included 20 educators (11 males and 9 females), who provided their insight on a set of 15 questions specifically designed and later analyzed via Rasch measurement. The Rasch model's assessment provided comprehensive insight into the teaching difficulties experienced by educators and the potential benefits accrued from the application of VR as a teaching aid. The findings indicate that the majority of educators face challenges while instructing through oral methodologies without appropriate pedagogical tools. Conversely, the integration of VR in teaching methods was found to foster students' knowledge acquisition, comprehension, and application in novel situations, augmenting their analytical and evaluative capabilities. VR application was also found to bolster student engagement, motivation, and attention in the learning process. However, despite these promising findings, several obstacles were identified, most notably the cost of VR technology and the requisite technical skills needed for its implementation by educators. The results of this study bear significant implications for future research, particularly as a teaching tool in chemistry. It also prompts a discussion on educators' capacity-building to seamlessly integrate VR technology into existing teaching methodologies

İç mimarlık eğitiminde sanal gerçeklik uygulamalarının önemi

İç mimarlık eğitiminde tasarım stüdyo derslerinin içerikleri incelendiği zaman bu derslerin bölümün temelini oluşturduğu görülmektedir. Stüdyo derslerinde öğrenciler; konsept tasarımı, mekân kurgusu, malzeme, yapı sistemi, ince yapı, mobilya, doku, ışık, ses gibi iç mimarlık disiplini altındaki birçok konuyu ele aldıkları proje tabanlı bir eğitimden geçerler. Bu derslerden elde edilen çıktıların yanı sıra dönem içerisindeki tasarım süreci ve aşamaları da büyük öneme sahiptir. Günümüz tasarım anlayışı dijitalleşme aşamasını tamamlamış, bunun da ötesine geçerek sanal gerçeklik ve kurgu mekânlar üzerinde varlığını ve baskısını hissettirmeye başlamıştır. İç mimarlık gibi tasarım ve proje odaklı bölümlerin çağın gerekliliklerine ayak uydurması ve gelecek taleplerin karşılanabilmesi, öncü ve geleceği tasarlayabilen bireyler yetiştirebilmesi amacı ile sanal gerçeklik uygulamalarının tasarım stüdyo derslerinin kurgularında yer alması gerekliliği doğmuştur. Bu çalışma kapsamında mevcut iç mimarlık proje derslerinin araç ve gereçleri, amaçları, çıktıları sorgulanmakta, iç mimarlık proje temelli tasarım stüdyosu derslerine sanal gerçeklik uygulamalarının dâhil edilmesinin gerekliliği vurgulanmakta ve eğitime katkıları ortaya konulmaktadır.When the contents of the design studio courses in Interior Architecture education are examined, it is seen that these courses form the basis of the department. In studio classes, students; they go through a project-based training in which they deal with many subjects under the discipline of interior architecture, such as concept design, space setup, material, building system, fine structure, furniture, texture, light and sound. In addition to the outputs obtained from these courses, the design process and stages during the semester are also of great importance. Today's understanding of design has completed the digitalization stage, and has gone beyond this and started to make its presence and pressure felt on virtual reality and fictional spaces. It has become necessary for design and project-oriented departments such as interior architecture to keep up with the requirements of the age and meet future demands, and to include virtual reality applications in the design studio courses in order to raise individuals who are pioneers and can design the future. Within the scope of this study, the tools and materials, aims and outputs of the current interior architecture design studio courses are questioned, the necessity of including virtual reality applications in interior architecture project-based design studio courses is emphasized and their contribution to education is revealed.Publisher's Versio

Generación de herramientas de aprendizaje médico, con sistemas de visión virtual híbrida estereoscópica

Memoria ID-0117. Ayudas de la Universidad de Salamanca para la innovación docente, curso 2017-2018

Desarrollo de entornos tecnológicos, de ambientes inmersivos, para la innovación en la docencia de la anatomía y la cirugía

Memoria ID-0124. Ayudas de la Universidad de Salamanca para la innovación docente, curso 2016-2017