In zwei Projekten von MedicalGraphics dienten 3D PDFs eigentlich nur zur Abstimmung der anatomischen Richtigkeit der Modelle, die Möglichkeit explorierbare 3D Inhalte im Rahmen seiner Vorträge und Schulungen einzusetzen begeisterten den Auftraggeber jedoch so sehr, dass die 3D-PDFs schließlich zum Teil des Auftrags wurden und für den finalen Einsatz erweitert wurden.

Projekt TEE Schallebenen:

Im ersten Projekt handelte es sich um die Visualisierung von Standard TEE Schallebenen für die Mediziner des Rober-Bosch-Krankenhauses in Stuttgart. Bei der Transösophageale Echokardiographie wird eine Schallsonde in die Speiseröhre (Ösophagus) eingeführt, welcher hinter Herz und dessenGefäßen verläuft. Je nach Position des Schallkopfs in der Speiseröhre und dessen Rotationswinkel können unterschiedliche Teile der Herzanatomie per Ultraschall erfasst werden, ohne das Strukturen wie Rippen im bildgebende Verfahren die Aufnahmen stören.

TEE Schallebene ME5 ChamberView

 

Illustration TEE-Schallebene-ME5-ChamberView


 Es wurden Illustrationen der 28 Standard Schnittebenen erstellt, welche dann im Rahmen von Vorträgen und Weiterbildungen eingesetzt werden, um zu veranschaulichen wie der Schallkopfes zu setzen ist um einen bestimmten Teil des Herzens zu erfassen. Zusammen mit dem betreuenden Mediziner im Rober-Bosch-Krankenhaus wurden die jeweiligen Schnittebenen abgestimmt und dann visualisiert. In der Abstimmungsphase stellte die räumliche Orientierung zum Setzen der Schallebenen die größte Herausforderung dar.

3d pdf Aortic Arch LAX gross

3D PDF mit Vorschlag für die Schnittebene

 

Zur Feinabstimmung wurden 3D PDFs der Schnittebenen erstellt, welche die räumliche Orientierung des Schallkopfes nach Meinung des Kunden so gut Wiedergaben, das die PDFs auch im Rahmen der Weiterbildungen eingesetzt wurden.

Projekt Animationen Bewegungsapparat:

Im zweiten Projekt, der Visualisierung des Bewegungsapparates für das IST-Studieninstitut mittels 3D Animationen (siehe auch die ausführlichere Projektbeschreibung hier), wurden die 3D PDFs ebenfalls eigentlich nur zur Abstimmung der Anatomie eingesetzt. Auch hier fand der Auftraggeber die Möglichkeit mit einem anatomischen 3D Modell interaktiv zu arbeiten so reizvoll, das die PDFs für die finale Verwendung aufbereitet und finalisiert wurden.

3D PDF adduktoren med

3D PDF zur Abstimmung des Verlaufs der Muskeln

 

Um 3D PDFs darstellen zu können ist eine lokale Installation des Acrobat Readers notwendig. Außerdem starten die meisten Internet-Browser einen reduzierten PDF Reader ohne 3D Funktionalität bei Auswahl einer PDF Datei im Internet. Diese Einschränkungen waren für die beiden obigen Projekte kein Hindernis, aber Anlass sich ein wenig tiefer mit den Möglichkeiten der Darstellung von 3D Inhalten im Internet zu beschäftigen.

 

Interaktive Modelle mit webGL im Broser:

Zur weiteren Evaluierung von Echtzeit 3D Inhalten zur Wissensvermittlung teste MedicalGraphics ein Tool welches auf die Java-Script API tree.js zur Generierung von WebGL Anwendungen zurückgreift. Dieses hat den Vorteil das Inhalte native (ohne Plugin o.ä.) in jedem aktuellen Browser dargestellt werden können. Im Mittelpunkt stand weiterhin eine möglichst nahtlose Integration in eine Webseite, d.h. die Darstellung des 3D Objektes innerhalb der Webseite und Vermeidung von größeren Ladezeiten.

WebGL tool

Software zur Erzeugung einer explorierbaren webGL Anwendung

 

Im Vergleich: die unten stehenden Anwendung integriert sich mit 230kb gut in eine normale Webseite, während bei unserem Projekt zu WebGL mit Unity3D eine Dateigröße von ~40MB erreicht wurden (welche jedoch auch ein texturiertes und detailliertes 3D Modell einsetzt).

Exemplarisch wurde hier eine Anwendung erstellt, in welcher ein 3D Modell der Adduktoren des rechten Beins visualisiert wurde. Durch die freie Explorierbarkeit der Anwendung, die Beschriftung und die Auswahl per Navigation ist so eine Zuordnung der Muskeln und deren Verlauf und Ansätze leicht verständlich und anschaulich zu vermitteln.

 

WebGL Anwendung Muskeln des Oberschenkels:

Das Model lässt sich in der WebGL Anwendung mit der linken Maustaste drehen, rechte Maustaste für Zoom, mittlere Taste für ein Verschieben der Ansicht. Weitere Interaktionen sind über das Menü oben links in der Anwendung verfügbar.

 Die Nutzungsrechte der hier gezeigten Animationen und Abbildungen liegen beim Kunden.