Creation of a Virtual Atlas of Neuroanatomy and Neurosurgical Techniques Using 3D Scanning Techniques

Neuroanatomy is one of the most challenging and fascinating topics within the human anatomy, due to the complexity and interconnection of the entire nervous system. The gold standard for learning neurosurgical anatomy is cadaveric dissections. Nevertheless, it has a high cost (needs of a laboratory, acquisition of cadavers, and fixation), is time-consuming, and is limited by sociocultural restrictions. Due to these disadvantages, other tools have been investigated to improve neuroanatomy learning. Three-dimensional modalities have gradually begun to supplement traditional 2-dimensional representations of dissections and illustrations. Volumetric models (VM) are the new frontier for neurosurgical education and training. Different workflows have been described to create these VMs -photogrammetry (PGM) and structured light scanning (SLS). In this study, we aimed to describe and use the currently available 3D scanning techniques to create a virtual atlas of neurosurgical anatomy. Dissections on post-mortem human heads and brains were performed at the skull base laboratories of Stanford University - NeuroTraIn Center and the University of California, San Francisco - SBCVL (skull base and cerebrovascular laboratory). Then VMs were created following either SLS or PGM workflow. Fiber tract reconstructions were also generated from DICOM using DSI-studio and incorporated into VMs from dissections. Moreover, common creative license materials models were used to simplify the understanding of the specific anatomical region. Both methods yielded VMs with suitable clarity and structural integrity for anatomical education, surgical illustration, and procedural simulation. We described the roadmap of SLS and PGM for creating volumetric models, including the required equipment and software. We have also provided step-by-step procedures on how users can post-processing and refine these images according to their specifications. The VMs generated were used for several publications, to describe the step-by-step of a specific neurosurgical approach and to enhance the understanding of an anatomical region and its function. These models were used in neuroanatomical education and research (workshops and publications). VMs offer a new, immersive, and innovative way to accurately visualize neuroanatomy. Given the straightforward workflow, the presently described techniques may serve as a reference point for an entirely new way of capturing and depicting neuroanatomy and offer new opportunities for the application of VMs in education, simulation, and surgical planning. The virtual atlas, divided into specific areas concerning different neurosurgical approaches (such as skull base, cortex and fiber tracts, and spine operative anatomy), will increase the viewer's understanding of neurosurgical anatomy. The described atlas is the first surgical collection of VMs from cadaveric dissections available in the medical field and could be a used as reference for future creation of analogous collection in the different medical subspeciality.La neuroanatomia è, grazie alle intricate connessioni che caratterizzano il sistema nervoso e alla sua affascinante complessità, una delle discipline più stimolanti della anatomia umana. Nonostante il gold standard per l’apprendimento dell’anatomia neurochirurgica sia ancora rappresentato dalle dissezioni cadaveriche, l’accessibilità a queste ultime rimane limitata, a causa della loro dispendiosità in termini di tempo e costi (necessità di un laboratorio, acquisizione di cadaveri e fissazione), e alle restrizioni socioculturali per la donazione di cadaveri. Al fine di far fronte a questi impedimenti, e con lo scopo di garantire su larga scala l’apprendimento tridimensionale della neuroanatomia, nel corso degli anni sono stati sviluppati nuovi strumenti e tecnologie. Le tradizionali rappresentazioni anatomiche bidimensionali sono state gradualmente sostituite dalle modalità 3-dimensionali (3D) – foto e video. Tra questi ultimi, i modelli volumetrici (VM) rappresentano la nuova frontiera per l'istruzione e la formazione neurochirurgica. Diversi metodi per creare questi VM sono stati descritti, tra cui la fotogrammetria (PGM) e la scansione a luce strutturata (SLS). Questo studio descrive l’utilizzo delle diverse tecniche di scansione 3D grazie alle quali è stato creato un atlante virtuale di anatomia neurochirurgica. Le dissezioni su teste e cervelli post-mortem sono state eseguite presso i laboratori di base cranica di Stanford University -NeuroTraIn Center e dell'Università della California, San Francisco - SBCVL. I VM dalle dissezioni sono stati creati seguendo i metodi di SLS e/o PGM. Modelli di fibra bianca sono stati generate utilizzando DICOM con il software DSI-studio e incorporati ai VM di dissezioni anatomiche. Inoltre, sono stati utilizzati VM tratti da common creative license material (materiale con licenze creative comuni) al fine di semplificare la comprensione di alcune regioni anatomiche. I VM generati con entrambi i metodi sono risultati adeguati, sia in termini di chiarezza che di integrità strutturale, per l’educazione anatomica, l’illustrazione medica e la simulazione chirurgica. Nel nostro lavoro sono stati esaustivamente descritti tutti gli step necessari, di entrambe le tecniche (SLS e PGM), per la creazione di VM, compresi le apparecchiature e i software utilizzati. Sono state inoltre descritte le tecniche di post-elaborazione e perfezionamento dei VM da poter utilizzare in base alle necessità richieste. I VM generati durante la realizzazione del nostro lavoro sono stati utilizzati per molteplici pubblicazioni, nella descrizione step-by-step di uno specifico approccio neurochirurgico o per migliorare la comprensione di una regione anatomica e della sua funzione. Questi modelli sono stati utilizzati a scopo didattico per la formazione neuroanatomica di studenti di medicina, specializzandi e giovani neurochirurghi. I VM offrono un modo nuovo, coinvolgente e innovativo con cui poter raggiungere un’accurata conoscenza tridimensionale della neuroanatomia. La metodologia delle due tecniche descritte può servire come punto di riferimento per un nuovo modo di acquisizione e rappresentazione della neuroanatomia, ed offrire nuove opportunità di utilizzo dei VM nella formazione didattica, nella simulazione e nella pianificazione chirurgica. L'atlante virtuale qui descritto, suddiviso in aree specifiche relative a diversi approcci neurochirurgici, aumenterà la comprensione dell'anatomia neurochirurgica da parte dello spettatore. Questa è la prima raccolta chirurgica di VM da dissezioni anatomiche disponibile in ambito medico e potrebbe essere utilizzato come riferimento per la futura creazione di analoga raccolta nelle diverse sotto specialità mediche

Models and Algorithms for the Integrated Planning of Bin Allocation and Vehicle Routing in Solid Waste Management

The efficient organization of waste collection systems based on bins located along the streets involves the solution of several tactical optimization problems. In particular, the bin configuration and sizing at each collection site as well as the service frequency over a given planning horizon have to be decided. In this context, a higher service frequency leads to higher routing costs, but at the same time less or smaller bins are required, which leads to lower bin allocation investment costs. The bins used have different types and different costs and there is a limit on the space at each collection site as well as a limit on the total number of bins of each type that can be used. In this paper we consider the problem of designing a collection system consisting of the combination of a vehicle routing and a bin allocation problem in which the trade-off between the associated costs has to be considered. The solution approach combines an effective variable neighborhood search metaheuristic for the routing part with a mixed integer linear programming-based exact method for the solution of the bin allocation part. We propose hierarchical solution procedures where the two decision problems are solved in sequence, as well as an integrated approach where the two problems are considered simultaneously. Extensive computational testing on synthetic and real-world instances with hundreds of collection sites shows the benefit of the integrated approaches with respect to the hierarchical ones

Efecto de la distribución de planta en la productividad del proceso productivo de la Empresa Mi Pollito E.I.R.L., Pacasmayo, 2021

La investigación que fue ejecutada, tuvo un tipo y diseño de investigación aplicado y pre - experimental respectivamente. Así mismo, presentó como objetivo general el “Determinar el efecto de la distribución de planta en la productividad de la empresa Mi Pollito E.I.R.L.”, por otro lado, se aplicó el método y análisis de datos descriptivo inferencial. Es por eso, que luego de implementar la distribución de planta en la empresa, empleando los métodos Guerchet y SPL, se pudieron obtener resultados favorables, pues la productividad global tuvo un incremento de un 15.09%. Es por tal que, las investigadoras concluyen la investigación, aseverando que la aplicación de la distribución de planta tiene un efecto positivo y significativo dentro de la productividad

Puesta a punto de un reactor de tratamiento termoquímico y diseño de una estación de enfriamiento súbito para materiales de interés industrial.

Resumen del proyecto de líneas prioritarias titulado "Puesta a punto de un reactor de tratamiento termoquímico y diseño de una estación de enfriamiento súbito para materiales de interés industrial" del IMEYMAT

Creation of a Virtual Atlas of Neuroanatomy and Neurosurgical Techniques Using 3D Scanning Techniques

Neuroanatomy is one of the most challenging and fascinating topics within the human anatomy, due to the complexity and interconnection of the entire nervous system. The gold standard for learning neurosurgical anatomy is cadaveric dissections. Nevertheless, it has a high cost (needs of a laboratory, acquisition of cadavers, and fixation), is time-consuming, and is limited by sociocultural restrictions. Due to these disadvantages, other tools have been investigated to improve neuroanatomy learning. Three-dimensional modalities have gradually begun to supplement traditional 2-dimensional representations of dissections and illustrations. Volumetric models (VM) are the new frontier for neurosurgical education and training. Different workflows have been described to create these VMs -photogrammetry (PGM) and structured light scanning (SLS). In this study, we aimed to describe and use the currently available 3D scanning techniques to create a virtual atlas of neurosurgical anatomy. Dissections on post-mortem human heads and brains were performed at the skull base laboratories of Stanford University - NeuroTraIn Center and the University of California, San Francisco - SBCVL (skull base and cerebrovascular laboratory). Then VMs were created following either SLS or PGM workflow. Fiber tract reconstructions were also generated from DICOM using DSI-studio and incorporated into VMs from dissections. Moreover, common creative license materials models were used to simplify the understanding of the specific anatomical region. Both methods yielded VMs with suitable clarity and structural integrity for anatomical education, surgical illustration, and procedural simulation. We described the roadmap of SLS and PGM for creating volumetric models, including the required equipment and software. We have also provided step-by-step procedures on how users can post-processing and refine these images according to their specifications. The VMs generated were used for several publications, to describe the step-by-step of a specific neurosurgical approach and to enhance the understanding of an anatomical region and its function. These models were used in neuroanatomical education and research (workshops and publications). VMs offer a new, immersive, and innovative way to accurately visualize neuroanatomy. Given the straightforward workflow, the presently described techniques may serve as a reference point for an entirely new way of capturing and depicting neuroanatomy and offer new opportunities for the application of VMs in education, simulation, and surgical planning. The virtual atlas, divided into specific areas concerning different neurosurgical approaches (such as skull base, cortex and fiber tracts, and spine operative anatomy), will increase the viewer's understanding of neurosurgical anatomy. The described atlas is the first surgical collection of VMs from cadaveric dissections available in the medical field and could be a used as reference for future creation of analogous collection in the different medical subspeciality.La neuroanatomia è, grazie alle intricate connessioni che caratterizzano il sistema nervoso e alla sua affascinante complessità, una delle discipline più stimolanti della anatomia umana. Nonostante il gold standard per l’apprendimento dell’anatomia neurochirurgica sia ancora rappresentato dalle dissezioni cadaveriche, l’accessibilità a queste ultime rimane limitata, a causa della loro dispendiosità in termini di tempo e costi (necessità di un laboratorio, acquisizione di cadaveri e fissazione), e alle restrizioni socioculturali per la donazione di cadaveri. Al fine di far fronte a questi impedimenti, e con lo scopo di garantire su larga scala l’apprendimento tridimensionale della neuroanatomia, nel corso degli anni sono stati sviluppati nuovi strumenti e tecnologie. Le tradizionali rappresentazioni anatomiche bidimensionali sono state gradualmente sostituite dalle modalità 3-dimensionali (3D) – foto e video. Tra questi ultimi, i modelli volumetrici (VM) rappresentano la nuova frontiera per l'istruzione e la formazione neurochirurgica. Diversi metodi per creare questi VM sono stati descritti, tra cui la fotogrammetria (PGM) e la scansione a luce strutturata (SLS). Questo studio descrive l’utilizzo delle diverse tecniche di scansione 3D grazie alle quali è stato creato un atlante virtuale di anatomia neurochirurgica. Le dissezioni su teste e cervelli post-mortem sono state eseguite presso i laboratori di base cranica di Stanford University -NeuroTraIn Center e dell'Università della California, San Francisco - SBCVL. I VM dalle dissezioni sono stati creati seguendo i metodi di SLS e/o PGM. Modelli di fibra bianca sono stati generate utilizzando DICOM con il software DSI-studio e incorporati ai VM di dissezioni anatomiche. Inoltre, sono stati utilizzati VM tratti da common creative license material (materiale con licenze creative comuni) al fine di semplificare la comprensione di alcune regioni anatomiche. I VM generati con entrambi i metodi sono risultati adeguati, sia in termini di chiarezza che di integrità strutturale, per l’educazione anatomica, l’illustrazione medica e la simulazione chirurgica. Nel nostro lavoro sono stati esaustivamente descritti tutti gli step necessari, di entrambe le tecniche (SLS e PGM), per la creazione di VM, compresi le apparecchiature e i software utilizzati. Sono state inoltre descritte le tecniche di post-elaborazione e perfezionamento dei VM da poter utilizzare in base alle necessità richieste. I VM generati durante la realizzazione del nostro lavoro sono stati utilizzati per molteplici pubblicazioni, nella descrizione step-by-step di uno specifico approccio neurochirurgico o per migliorare la comprensione di una regione anatomica e della sua funzione. Questi modelli sono stati utilizzati a scopo didattico per la formazione neuroanatomica di studenti di medicina, specializzandi e giovani neurochirurghi. I VM offrono un modo nuovo, coinvolgente e innovativo con cui poter raggiungere un’accurata conoscenza tridimensionale della neuroanatomia. La metodologia delle due tecniche descritte può servire come punto di riferimento per un nuovo modo di acquisizione e rappresentazione della neuroanatomia, ed offrire nuove opportunità di utilizzo dei VM nella formazione didattica, nella simulazione e nella pianificazione chirurgica. L'atlante virtuale qui descritto, suddiviso in aree specifiche relative a diversi approcci neurochirurgici, aumenterà la comprensione dell'anatomia neurochirurgica da parte dello spettatore. Questa è la prima raccolta chirurgica di VM da dissezioni anatomiche disponibile in ambito medico e potrebbe essere utilizzato come riferimento per la futura creazione di analoga raccolta nelle diverse sotto specialità mediche

ACURIL\u27s Caribbean Disaster Commons with Google Sites, being worked out collaboratively as a wiki. Part 1. ACURIL/GSLIS-UPR/UNESCO-Caribbean Workshop. Preserving Patrimonial Documents with Virtual Tools: Risk Management of Heritage Collections in Case of Natural Disasters

This workshop is being developed as a result of the IFLA/ACURIL\u27s Commons conference held at the University of Puerto Rico, with Ellen Tise and Ardis Hanson, in March 2011, in which President Ardis Hanson along with Luisa Vigo-Cepeda, IFLA 2011 PR Chair, indicated that ACURIL would be developing a Disaster Learning/Research Commons for the Caribbean

The artery of Wollschlaeger and Wollschlaeger: an anatomical-clinical illustration

The artery of Wollschlaeger and Wollschlaeger is an underreported yet important branch of the superior cerebellar artery. This artery feeds the adjacent tentorium and becomes enlarged and elongated in cases of vascular tumours and malformations of the tentorium. The present report is the first anatomical depiction of this artery in the literature

Intraoperative augmented reality fiber tractography complements cortical and subcortical mapping

Augmented reality (AR) has been found to be advantageous in enhancing visualization of complex neuroanatomy intraoperatively and in neurosurgical education. Another key tool that allows neurosurgeons to have enhanced visualization, namely of white matter tracts, is diffusion tensor imaging (DTI) that is processed with high-definition fiber tractography (HDFT). There remains an enduring challenge in the structural–functional correlation of white matter tracts that centers on the difficulty in clearly assigning function to any given fiber tract when evaluating them through separated as opposed to integrated modalities. Combining the technologies of AR with fiber tractography shows promise in helping to fill in this gap between structural–functional correlation of white matter tracts. This novel study demonstrates through a series of three cases of awake craniotomies for glioma resections a technique that allows the first and most direct evidence of fiber tract stimulation and assignment of function or deficit in vivo through the intraoperative, real-time fusion of electrical cortical stimulation, AR, and HDFT. This novel technique has qualitatively shown to be helpful in guiding intraoperative decision making on extent of resection of gliomas. Future studies could focus on larger, prospective cohorts of glioma patients who undergo this methodology and further correlate the post-operative imaging results to patient functional outcomes