Анатомия мышцы спины: Мышцы спины

Мышцы спины. Поверхностные мышцы спины. Глубокие мышцы спины

Похожие презентации:

Мышцы спины. Поверхностные мышцы спины

Мышцы спины

Мышцы туловища. Мышцы живота, груди, спины

Мышцы шеи

Мышцы шеи. Поверхностные мышцы шеи. Глубокие мышцы шеи

Анатомия поясничного отдела. Позвоночник. Мышцы спины

Мышцы туловища

Мышцы туловища. Мышцы головы и шеи

Строение мышцы

Мышцы спины

1. Мышцы спины

2. 1) Поверхностные мышцы спины 2) Глубокие мышцы спины

Мышцы спины
1) Поверхностные мышцы спины
2) Глубокие мышцы спины

3. Поверхностные мышцы спины

4. 1. Трапециевидная мышца

Начало: затылочная кость,
остистые отростки VII шейного
и всех грудных позвонков.
Прикрепление: ключица,
акромиальный отросток и ость
лопатки.
Функция:
приближает
лопатку к позвоночнику; при
фиксированной
лопатке
поворачивает
лицо
в
противоположную сторону, при
двустороннем
сокращении
запрокидывает голову.

5. 2. Широчайшая мышца

Начало: остистые отростки
VII-XII грудных и всех поясничных
позвонков, 3-4 нижних ребра,
гребень
подвздошной
кости,
крестец
Прикрепление:
плечевая
кость
Функция:
приводит
и
пронирует
плечо;
при
фиксированных
конечностях
подтягивает к ним туловище

6. 3. Мышца, поднимающая лопатку

Начало: поперечные отростки
верхних шейных позвонков.
Прикрепление: медиальный край
лопатки
Функция: поднимает лопатку,
тянет её к позвоночнику; при
фиксированной лопатке наклоняет
голову в свою сторону

7. 4. Большая и малая ромбовидные мышцы

Часто срастаются друг с
другом.
Начало: остистые отростки
VII шейного и верхних грудных
позвонков
Прикрепление:
медиальный край лопатки
Функция:
поднимают
лопатку,
тянут
её
к
позвоночнику

8. 5. Верхняя задняя зубчатая мышца

Располагается
под
ромбовидными мышцами.
Начало:
остистые
отростки VI-VII шейных и III грудных позвонков.
Прикрепление: задняя
поверхность II-V рёбер.
Функция:
рёбра
поднимает

9. 6. Нижняя задняя зубчатая мышца

Располагается
под
широчайшей мышцей.
Начало:
остистые
отростки XI-XII грудных и III поясничных позвонков
Прикрепление: четыре
нижних ребра
Функция:
рёбра
опускает

10. Глубокие мышцы спины

11. 1. Ременная мышца головы

Начало: остистые отростки
VII шейного и верхних грудных
позвонков.
Прикрепление:
сосцевидный
отросток
височной кости, затылочная
кость.
Функция:
поворачивает
голову в свою сторону; при
двустороннем
сокращении
запрокидывает голову

12. 2. Ременная мышца шеи

Начало:
остистые
отростки
III-IV
грудных
позвонков
Прикрепление:
поперечные
отростки
верхних шейных позвонков
Функция: поворачивает
голову в свою сторону; при
двустороннем сокращении
запрокидывает голову

13.

3. Мышца, выпрямляющая позвоночник

Состоит из трех частей.
Начало: задняя поверхность
крестца,
остистые
отростки
поясничных и нижних грудных
позвонков, задняя часть гребня
подвздошной кости
Прикрепление:
ребра,
поперечные и остистые отростки
шейных и грудных позвонков,
затылочная кость
Функция:
наклоняет
позвоночник в свою сторону, при
двустороннем
сокращении
разгибает
позвоночник,
удерживая тело в вертикальном
положении;
действуя
избирательно
отдельными
частями поворачивает голову в
свою сторону, опускает рёбра

14. 4. Поперечно-остистая мышца

Начало:
поперечные
отростки позвонков
Прикрепление: остистые
отростки
вышележащих
позвонков
Функция: поворачивает
позвоночник
вокруг
продольной
оси
в
противоположную сторону,
наклоняет его в свою
сторону; при двустороннем
сокращении
разгибает
позвоночник

15.

5. Межпоперечные мышцы

Располагаются между поперечными
отростками соседних позвонков во всех
отделах позвоночника, кроме крестца и
копчика
Функция: наклоняют позвоночник в
свою
сторону,
при
двустороннем
сокращении удерживают позвоночник в
вертикальном положении

16. 6. Межостистые мышцы

Располагаются между остистыми
отростками соседних позвонков во
всех отделах позвоночника, кроме
крестца и копчика
Функция: разгибают позвоночник,
удерживают его в вертикальном
положении

English    
Русский
Правила

анатомия поверхностных мышц спины, разминаемых при массаже

Рассмотрим строение мыщц спины, которые обычно разминаются при массаже.

Поверхностные мышцы спины

1 — Трапециевидная мышцы, m. trapezius
2 — Дельтовидная мышца, m. deltoideus
3 — Трехглавая мышца преча, m. triceps brachii
4 — Большая ягодичная мышца, m. gluteus maximus
5 — Широчайшая мышца, m. latissimus dorsi
6 — Наружная косая мышца живота,
m.obliquus abdominis externus
7 — Подостная мышца, m. infraspinatus
8 — Малая круглая мышца, m. teres minor
9 — Большая круглая мышца, m. teres major
10 — Грудино-ключично-сосцевидная мышца,
. m. sternocleidomastoideus
11 — Ременная мышца головы, m. splenius capitis

Трапециевидная мышца, m. trapezius, плоская, широкая мышца, занимает поверхностное положение в задней области шеи и в верхнем отделе спины.

Трапециевидная мышца имеет форму треугольника, основанием обращенного к позвоночному столбу, а вершиной — к акромиону лопатки; трапециевидные мышцы обеих сторон вместе имеют форму трапеции. Мышца начинается от protuberantia occipita-lis extema, linea nuchae superior, ligamentum nuchae и ligamentum supraspinale всех грудных позвонков.

Сухожильные пучки мышцы короткие и лишь в области нижних шейных и верхних грудных позвонков, достигая большой длины, образуют ромбовидной формы сухожильную площадку. Пучки мышцы сходятся радиально к лопатке и прикрепляются к spina scapulae, acromion и pars acromialis claviculae.

Действие: сокращаясь всеми пучками, мышца приближает лопатку к позвоночному столбу; сокращаясь верхними пучками, поднимает лопатку, а нижними — опускает ее. При фиксации лопатки обе трапециевидные мышцы тянут голову назад, а при одностороннем сокращении мышца наклоняет голову в соответствующую сторону.Иннервация: ramus extemus n. accessorii и nn. cervicales (С3-С4).Кровоснабжение: аа. transversa coli, occipitalis, suprascapularis, intercostales.

Широчайшая мышца спины, m. latissimus dorsi, плоская; эта мышца залегает поверхностно в нижнем отделе спины, но ее верхние пучки в начальной части прикрываются трапециевидной мышцей. Начинается от остистых отростков 5-6 нижних грудных позвонков, от поверхностного (заднего) листка пояснично-грудной фасции, от заднего отдела labium extemum cristae iliacae и от 4 нижних ребер. Кнаружи от сухожильных пучков описываемой мышцы между ними и задним краем наружной косой мышцы живота, m. obliquus abdominis externus, и снизу — crista iliaca образуется поясничный треугольник, trigonum lumbale; дном (передней стенкой) является m. obliquus abdominis internus.

Выше этого треугольника располагается небольшой ромбовидный участок, прикрытый сзади m. latissimus dorsi и ограниченный сверху XII ребром и нижним краем m. serratus posterior inferior, медиально — m. erector trunci, латерально — верхним краем mm. obliqui abdominis intemus, дно его (переднюю стенку) составляет апоневроз поперечной мышцы живота. Верхние пучки широчайшей мышцы спины, направляясь латерально, нижние — косо вверх и латерально, прикрывают заднюю поверхность нижних ребер.

Здесь мышца получает дополнительные пучки в виде 3-4 зубцов, а также прикрывает нижний угол лопатки и нижний край большой круглой мышцы, m. teres major (получая иногда дополнительный пучок). Далее мышца, образуя заднюю стенку подмышечной ямки, подходит к плечевой кости и заканчивается на crista tuberculi minoris humeri. Здесь имеется сумка широчайшей мышцы спины, bursa subtendinea m. latissimi dorsi.

Действие: приводит плечо к туловищу и тянет верхнюю конечность назад к срединной линии, вращая ее внутрь (рrоnatio). При укрепленной верхней конечности приближает к ней туловище или принимает участие в смещении нижних ребер вверх при дыхательном движении, являясь таким образом вспомогательной дыхательной мышцей.

Иннервация: n. thoracodorsalis (C7,С8).Кровоснабжение: аа. thoracodorsalis, circumflexa humeri, intercostales.

4 — Большая ягодичная мышца, m.gluteus maximus 5 — Широчайшая мышца, m. latissimus dorsi
6 — Наружная косая мышца живота,
m.obliquus abdominis externus
7 — Подостная мышца, m. infraspinatus
11 — Ременная мышца головы, m. splenius capitis
12 — Мышца поднимающая лопатку,
m. levator scapula
13 — Большая ромбовидная мышца,
m.rhomboideus major
14 — Надостная мышца, m. supraspinatus
15 — Нижняя задняя зубчатая мышца,
m. serratus posterior inferior
16 — Средняя и малая ягодичные мышцы,
m. gluteus medius, gluteus minimu
17 — Грушевидная мышца, m. piriformis
19 — Полуостистая мышца головы, m. semispinalis capitis

Трехмерное иммерсивное фотореалистичное послойное рассечение поверхностных и глубоких мышц спины: анатомическое исследование

Введение

Отличительная анатомия поверхностных и глубоких мышц спины характеризуется сложными многослойными ходами, фасциальными плоскостями, специфической васкуляризацией и иннервацией. Знание этих анатомических параметров важно для некоторых хирургических подходов, включая грыжу поясничного отдела позвоночника, пластику ликворной фистулы, васкуляризированные мышечные лоскуты на ножке и экстра-интракрайнее шунтирование задней черепной ямки. В настоящем исследовании мы используем современные методы трехмерного (3D) сканирования поверхности, чтобы лучше проиллюстрировать многоуровневую анатомию мышц спины.

Материалы и методы

Мы рассекли по слоям мышцы спины одного трупа . Каждый этап вскрытия был отсканирован в 3D с использованием метода фотограмметрии, который позволяет извлекать 3D-данные из 2D-фотографий. 3D-данные были обработаны с помощью программного обеспечения Blender, а фотореалистичные 3D-модели были загружены на специальный веб-сайт для 3D-визуализации. Это позволяет пользователям просматривать 3D-модели с любого настольного компьютера или мобильного устройства, а также в форматах дополненной (AR) и виртуальной реальности (VR).

Результаты

Фотореалистичные 3D-модели представляют анатомию мышц спины в объемной форме, которую можно визуализировать на любом компьютерном устройстве. Функции веб-3D, включая AR и VR, позволяют пользователям масштабировать, панорамировать и вращать модели, что может облегчить обучение.

Заключение

Технология фотореалистичного сканирования поверхности, современные возможности 3D-визуализации веб-форматов, а также достижения в области дополненной и виртуальной реальности могут помочь лучше понять сложную анатомию. Мы считаем, что это открывает поле для дальнейших исследований в области медицинского образования.

Введение

Общая анатомия мышц спины человека отличается специфической слоистой структурой, особой иннервацией и васкуляризацией в зависимости от типа мышц: внешние (поверхностные) или внутренние (глубокие) мышцы спины. Эту многослойную структуру может быть трудно понять при изучении по традиционным двухмерным (2D) атласам, потому что сложно распознать сложные трехмерные (3D) отношения слоев мягких тканей, отдельных мышечных слоев, межмышечных фасциальных плоскостей, мышечных прикреплений, и связанная с ней сосудисто-нервная анатомия из плоских фотографий и схем, представленных только с одного угла зрения.

В последнее время наблюдается растущая тенденция публикаций трехмерных анатомических моделей, которые создаются с помощью различных методов поверхностного сканирования [1,2]. Один из таких методов, называемый фотограмметрией, является одним из способов создания таких фотореалистичных 3D-моделей. Фотограмметрия состоит из процесса сканирования поверхности, в котором используется стандартное фотографическое оборудование для создания объемных 3D-данных [1-3]. Этот процесс является очень ресурсоемким с точки зрения вычислительной мощности, но если фотографии сделаны с помощью современной камеры с высоким разрешением и подвергнуты соответствующей постобработке, результат может представлять собой высокоточную фотореалистичную 3D-модель. Фотограмметрия широко используется в географии для создания 3D-ландшафта из аэрофотоснимков с малой высоты [4,5] или в археологии для 3D-картирования раскопок или создания 3D-пространственных реконструкций исторических памятников [6]. Нейрохирургия является относительно новой областью применения этой технологии с относительно небольшим количеством исследований, в основном для хирургии основания черепа и анатомии головного мозга [3-7].

В данной статье мы используем фотограмметрию для создания фотореалистичных 3D-моделей анатомии мышц спины и исследуем возможности, которые современные технологии позволяют представлять эти данные через настольные и мобильные устройства или в виде дополненной реальности (AR) и виртуального реальность (ВР). Несмотря на отсутствие убедительных доказательств того, что обучение с помощью компьютерных 3D-атласов и атласов виртуальной реальности более эффективно, чем традиционное обучение, мы считаем, что такие 3D-модели могут быть использованы для медицинского образования в области анатомии, нейрохирургии и пластической хирургии и потенциально облегчают обучение. процесс обучения за счет взаимодействия и «опыта от первого лица», которые обеспечивают 3D-модели [7,8]. Цель настоящего исследования — продемонстрировать преимущества технологии фотограмметрии в области анатомии, которая потенциально может облегчить создание 3D-моделей непрофессиональными 3D-художниками и сделает 3D-технологии более доступными для широкого медицинского сообщества.

Материалы и методы

Мы послойно препарировали мышцы спины одного трупа, соблюдая этические и юридические нормы. Первоначально для первых моделей мы использовали следующий процесс: каждый шаг вскрытия фотографировали с разных ракурсов с помощью восьмимегапиксельной цифровой зеркальной камеры Canon 350D. Для репрезентативных фотореалистичных моделей было сделано от 70 до 120 фотографий. Фотографии были сделаны в формате RAW, который содержит несжатые данные изображения и позволяет получить гораздо более подробные изображения анатомического образца. Затем файлы фотографий *.RAW были загружены в программное обеспечение Darktable (https://www.darktable.org), которое представляет собой приложение для обработки фотографий с открытым исходным кодом и разработчиком RAW, позволяющее обрабатывать несколько изображений. Изображения были извлечены в формате 8/16-бит TIFF или JPEG и переданы в программное обеспечение Agisoft Metashape v.1.7.5 (ООО «Агисофт», Санкт-Петербург, Россия), которое является специализированным программным обеспечением для фотограмметрии. Рабочий процесс в этом программном обеспечении был следующим: сначала изображения были импортированы в программное обеспечение и совмещены, что позволяет программе оценить положение, в котором были сделаны фотографии в пространстве. Затем было построено плотное облако, в котором из фотографий были извлечены общие точки поверхности и созданы облака раскрашенных координат. После этого шага точки были триангулированы и построена трехмерная сетка. Последним шагом стала генерация текстуры, и модель была готова для экспорта из программы в виде файла *.obj.

В качестве альтернативы этому длительному процессу для более поздних 3D-моделей мы использовали программное обеспечение для мобильных телефонов под названием Metascan (Abound Labs Inc., Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США), где фотографии были сделаны аналогично описанному выше способу. но весь процесс фотограмметрии основан на облаке и не выполняется на мобильном телефоне. После завершения облачной обработки и отправки данных обратно на устройство готовая 3D-модель экспортировалась в виде файла *.fbx.

3D фотореалистичная модель была дополнительно обработана с помощью программы Blender 2.92 (Blender Foundation, Амстердам, Голландия), который представляет собой набор инструментов для трехмерной компьютерной графики с открытым исходным кодом. С помощью этого софта были удалены лишние части моделей (в основном окружение, которое не важно для модели). Окончательная 3D-модель была экспортирована на платформу Sketchfab (Sketchfab; Sketchfab Inc, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США), которая представляет собой средство просмотра 3D-изображений в Интернете на основе технологий библиотеки веб-графики (WebGL), которые позволяют пользователям отображать 3D-модели в Интернете. , а затем просматривать их в любом мобильном браузере или в формате AR или VR с помощью специальной гарнитуры. На платформе Sketchfab 3D-модели снабжены комментариями. Каждая соответствующая структура (мышца, сосуды или нервы) была указана (рис. 9).0009 1 ).

Фигура
1:
Пример поверхностной (внешней) диссекции мышц спины.

Ромбовидные мышцы мобилизованы и отражены (1). Выявляется задняя верхняя зубчатая мышца (11) справа. С левой стороны более поверхностные мышцы, такие как трапециевидная (5), широчайшая мышца спины m. (14) малая круглая (16) и большая круглая мышца. (17) представлены слева. Отражается мышца, поднимающая лопатку (9), и выявляется ее иннервация (дорсальный лопаточный нерв (10)). Модель 3: https://sketchfab.com/3d-models/3-layered-anatomy-back-muscles-dissection-339.a5b701ea94eafa2fa3ed12d955685.

Функция виртуальной реальности платформы Sketchfab была протестирована с использованием гарнитуры виртуальной реальности Oculus Quest 2 (Facebook Technologies, LLC., https://www.oculus.com/).

Результаты

Было создано одиннадцать 3D-моделей, на которых показаны внешние (поверхностные) и внутренние (глубокие) мышцы спины (рис. 1 — 2 ).

Фигура
2:
Глубокая (внутренняя) диссекция мышц спины.

Подвздошно-реберная мышца m. мобилизуется и предъявляются его прикрепления. Представлены отдельные мышцы группы мышц, выпрямляющих позвоночник. https://sketchfab.com/3d-models/9-illiocostalis-m-mobilised-432130b7916a465d93597456b3c09f6a.

Модели были пронумерованы последовательно, и веб-ссылки, соответствующие каждой модели, представлены в Таблице 1 .

Номер 3D модели	Описание	Веб-ссылка на 3D-модель
Модель 1	Анатомия поверхностных мышц спины — наружные (поверхностные) мышцы	https://sketchfab. com/3d-models/1-superficial-muscle-anatomy-of-the-back-ceb327afc9a142d8809c197d6e1dd0e0
Модель 2	Правая трапециевидная мышца мобилизована и отведена латерально, показывая ее иннервацию (добавочный нерв)	https://sketchfab.com/3d-models/2-anatomy-dissection-of-the-back-muscles-a445270875334764b46a125351371013
Модель 3	Ромбовидные мышцы мобилизованы и отражены	https://sketchfab.com/3d-models/3-layered-anatomy-back-muscles-dissection-339a5b701ea94eafa2fa3ed12d955685
Модель 4	Трапециевидная, ременная мышца головы и шейные мышцы отражаются латерально	https://sketchfab.com/3d-models/4-layered-back-muscles-dissection-016e7691af564ac494eb57b6a5c93c12
Модель 5	Отражена полуостистая мышца головы и представлены полуостистая шейная мышца, а также затылочный треугольник	https://sketchfab.com/3d-models/5-anatomy-of-back-muscles-2641390f57c44da0b5e348d30b0baf08
Модель 6	Широчайшая мышца спины полностью рассечена и представлена ​​	https://sketchfab. com/3d-models/6-latissimus-dorsi-muscle-presented-7eb4c44c64df490bb50e88b05e9a88a5
Модель 7	Правая широчайшая мышца спины мобилизована и рефлектирована с выявлением ее иннервации и сосудистой сети (грудно-дорсальная артерия и нерв)	https://sketchfab.com/3d-models/7-latissimus-reflected-02a390ee94bc4a57b5ac88c3558c41ce
Модель 8	Представлены мышцы, выпрямляющие позвоночник	https://sketchfab.com/3d-models/8-erector-spinae-muscles-c4df9386b7ef4f4ba4d0953879f33518
Модель 9	Подвздошно-реберная мышца m. мобилизован и его крепления представлены	https://sketchfab.com/3d-models/9-illiocostalis-m-mobilised-432130b7916a465d93597456b3c09f6a
Модель 10	Длиннейшая мышца в отражении	https://sketchfab.com/3d-models/10-longissimus-muscle-reflected-ac7acfd7101542fa9ae9a54d5d5bee8f
Модель 11	Представлены самые глубокие мышцы спины — подзатылочный треугольник и многораздельная мышца mm.	https://sketchfab.com/3d-models/11-semispinalis-m-reflected-38230823060743e5ab6b76748b3854be

Стол
1: Представление всех 3D-моделей с их описаниями и соответствующими веб-ссылками.

В первую очередь препарировалась правая сторона, чтобы сравнить левую и правую анатомические области и определить глубину рассечения. Каждая интересующая анатомическая структура была пронумерована и аннотирована. При выборе соответствующей конструкции камера автоматически направляется на нее. В середине каждой 3D-модели есть раскрывающийся список всех аннотаций. Сначала эту кожу и подкожную клетчатку удаляли, обнажая первый слой поверхностных мышц — трапециевидную, широчайшую мышцу спины, часть ременной мышцы и ромбовидные мышцы (Модель 1). В дальнейшем была мобилизована и рефлектирована трапециевидная мышца, представляя ее иннервацию добавочным нервом и васкуляризацию (поперечной шейной артерией). Были обнажены более глубокие внешние мышцы, а именно ременная мышца, поднимающая лопатку и ромбовидные мышцы (Модель 2). Далее мобилизовали и отразили ромбовидные мышцы. Выявлена ​​задняя верхняя зубчатая мышца. Отражена мышца, поднимающая лопатку, и выявлена ​​ее иннервация (дорсальный лопаточный нерв) (Модель 3). Затем трапециевидную, ременную и шейную мышцы головы отобразили латерально, таким образом выявив полуостистую мышцу головы, а также длиннейшую мышцу (Модель 4). После этого рефлектировали полуостистую мышцу головы и предъявляли полуостистую мышцу шеи, а также затылочный треугольник. Выявляли позвоночную артерию и визуализировали большой затылочный нерв (Модель 5). На следующем вскрытии представлена ​​правая широчайшая мышца спины, которая была мобилизована и рефлектирована, выявляя ее иннервацию и сосудистую сеть (торакодорсальная артерия и нерв) (модели 6 и 7). Следующие модели (Модели 8, 9, 10 и 11) представлена ​​диссекция внутренних (глубоких) мышц спины, где последовательно представлены длиннейшая, подвздошно-реберная, многораздельная, остистая и полуостистая мышцы головы.

Фотореалистичные 3D-модели позволяют наблюдателю увидеть эту сложную многослойную анатомию мышц спины со всех возможных направлений на любом устройстве; масштабирование, панорамирование и вращение моделей; и выберите аннотацию для конкретной интересующей структуры. Настройки виртуальной реальности были скорректированы в веб-редакторе Sketchfab для оптимальной визуализации 3D-модели через гарнитуру виртуальной реальности (рис. 9).0009 3 ).

Фигура
3:
Опция виртуальной реальности в редакторе Sketchfab.

Положение наблюдателя, а также размер и расположение 3D-модели можно изменить. Наблюдателя можно «телепортировать» в любой из квадратов. Размер 3D-модели можно изменить в настройках и позже с помощью VR-контроллера.

Тест технологии виртуальной реальности включал визуализацию моделей с помощью двух разных браузеров виртуальной реальности — браузера Oculus и браузера виртуальной реальности Firefox, которые можно загрузить из магазина приложений Oculus (рис. 9).0009 4 ).

Фигура
4:
Визуализация 3D-модели через автономную гарнитуру виртуальной реальности Oculus Quest 2.

Модели можно просматривать в кинотеатре, подобном экрану виртуальной реальности, через веб-браузер виртуальной реальности.

Приложения допускали два режима визуализации: большой виртуальный экран, как в кинотеатре, или захватывающий опыт виртуальной реальности. Первый позволял просматривать модели на очень большом виртуальном экране, похожем на кинотеатр, поворачивая их со всех возможных углов и выбирая аннотации. Только браузер Firefox VR позволял масштабировать модель. Иммерсивный опыт виртуальной реальности был лучше представлен в браузере Oculus, поскольку 3D-модель была лучше визуализирована, а изображение было более четким по сравнению с изображением в браузере Firefox. Размер моделей изменялся с помощью джойстика контроллера (рис. 9).0009 5 ).

Фигура
5:
Иммерсивная виртуальная реальность в режиме виртуальной реальности Sketchfab

Единственным ограничением было то, что угол обзора фиксирован и может быть изменен только через контроллер, так как наблюдатель «телепортируется» в определенную точку обзора. Аннотации анатомических структур можно выбирать с помощью ручного контроллера, но они не всегда видны, что в целом является небольшим недостатком по сравнению со всеми другими преимуществами технологии.

Функция дополненной реальности была протестирована с помощью приложения Sketchfab на iPhone 11 (Apple Inc. , Купертино, Калифорния). Приложение позволяет разместить модель в любом месте на плоской поверхности, а размер модели, а также поворот можно изменить с помощью интуитивно понятного управления жестами на экране. Используя экран мобильного телефона, модель можно рассматривать со всех возможных ракурсов, а масштабирование можно выполнять, изменяя расстояние до модели. Не было никаких аннотаций к соответствующим анатомическим структурам, но комбинированный опыт настольного веб-просмотра и функций виртуальной и дополненной реальности превращает изучение анатомических структур в совершенно новый опыт.

Обсуждение

Стремление представить сложную анатомию в более полной визуальной форме восходит к началу 20-го века, когда в 1905 году был опубликован первый стереоскопический атлас Даниэля Джона Каннингема — «Стереоскопические исследования анатомии» [9,10]. . Для этого атласа требовался специально разработанный стереоскопический просмотрщик для изучения специальных стереоскопических анатомических фотографий. Позднее в том же столетии были выпущены и другие стереоскопические анатомические атласы, посвященные нейроанатомии и общей анатомии человека, но из-за сложности производства стереоскопических фотографий было опубликовано не так много названий [10]. В нейрохирургии первые такие атласы были изданы в середине XIX в.80-х годов с одной отдельной работой Poletti и Ojemann, которая включала интраоперационные цветные стереослайды, используемые для обучения резидентов-нейрохирургов [10,11]. Эта подробная работа представила микроскопическую интраоперационную анатомию в виде стереоскопических изображений. В начале 21-го века это направление получило развитие благодаря работам профессора Ротона, который реализовал стереоскопическую анатомию в своих лекциях и статьях [10-14]. С помощью первых анаглифных очков был получен объемный 3D-эффект, когда зрители могли наблюдать 3D-изображение посредством анаглифной цветной фильтрации [10-14]. Позже, в начале прошлого десятилетия, эта технология продвинулась вперед с появлением 3D-дисплеев и стереоскопических мультимедийных проекторов, наблюдаемых с помощью активных или пассивных 3D-очков, что позволило производить стереоскопические анатомические фотографии и стереоскопические видео еще более высокого качества и представлять их более широкой аудитории. , которые установили новый стандарт в области обучения нейрохирургической анатомии [10-14]. В настоящее время, благодаря достижениям в вычислительной мощности современных компьютеров, развитию веб-платформ 3D, доступных через любой мобильный телефон, и медленно растущей популярности технологий виртуальной и дополненной реальности, мы находимся в начале нового этапа нейрохирургического обучения. и образование [10].

В нашем исследовании мы внедрили хорошо известную методологию, такую ​​как фотограмметрия, используемая в основном в географии [4,5] или археологии [6] для создания аутентичных трехмерных моделей послойного рассечения мышц спины на основе трупов. . На сегодняшний день существует относительно мало исследований, посвященных использованию фотограмметрии в нейрохирургии, в основном в хирургии основания черепа, 3D-моделировании головного мозга и вскрытии трупов [15-17]. Тем не менее, преимущества этой технологии очевидны: возможность создать очень точную 3D-модель на основе рассечения, которую можно поворачивать под любым возможным углом, увеличивать и отображать каждую важную анатомическую структуру и ссылаться на нее. Этот процесс потенциально может облегчить изучение сложной анатомии и показать точную зрительно-пространственную корреляцию структур, что является одним из основных недостатков при обучении по классическим 2D (двумерным) анатомическим источникам — отсутствием трехмерной концептуализации и визуализации структур. Результаты согласуются со многими исследованиями [18-24]. Это, наряду со сложностью изучения нейроанатомии, называемой некоторыми авторами «нейрофобией» [18], является одной из основных причин этого проекта. Нейроанатомия, наряду с анатомией головы и шеи и анатомией таза, занимает первое место по шкале сложности среди студентов-медиков и резидентов-хирургов [18].

Еще одним важным преимуществом обучения на основе фотограмметрии является степень фотореализма, которая достигается с этими 3D-моделями, поскольку они создаются из реальных фотографий. Таким образом, медицинские работники (студенты, ординаторы нейрохирургии, нейроанатомы) могут изучать реальное трупное вскрытие, которое, с одной стороны, может быть несколько сложнее, чем обычные 3D-атласы, созданные 3D-графиками и 3D-скульпторами, где модели очень точны и стилизованы, но, с другой стороны, не вполне соответствуют действительности. По нашему мнению, основным недостатком атласов на основе 3D-графики являются фактические текстуры тканей, поскольку они генерируются сложными компьютерными алгоритмами, а не реальными фотографиями.

В фотограмметрии можно получить очень хороший результат даже с относительно недорогой цифровой зеркальной камерой или даже с многокамерной системой современного мобильного телефона [25]. В нашем исследовании мы использовали старую восьмимегапиксельную зеркальную камеру Canon 350D и iPhone 12, что позволило получить приемлемое и информативное качество 3D-моделей. Это подтверждают и другие авторы, которые использовали камеры мобильных телефонов с высоким разрешением и облачную обработку данных, что привело к созданию 360-градусных 3D-моделей трупных образцов с высоким разрешением [15]. Авторы пришли к выводу, что это недорогой, простой и доступный метод создания 3D-моделей, которые можно использовать для обучения ординаторов нейрохирургии современным технологиям, таким как образовательные инструменты AR и VR [15].

Важным моментом является то, что фотограмметрия зависит от качества получаемых изображений, размера сенсора камеры, глубины резкости и условий освещения (рассеянный свет лучше, чем сфокусированный) [3,9,25]. Если фотографии сделаны правильно, они четкие, а при соответствующем освещении результирующие текстуры 3D-модели могут быть очень высокого качества, даже выше, чем те, которые достигаются с помощью другой технологии, используемой для 3D-сканирования, которая структурирована. световое сканирование (SLS) [3,9,25]. Последняя технология использует структурированный свет или лазерные сканеры для захвата топологии поверхности, в результате чего получаются очень точные 3D-модели, которые можно использовать для 3D-печати или 3D-моделирования [3]. Главный недостаток заключается в том, что для технологии структурированного сканирования света требуются очень дорогие 3D-сканеры; он очень требователен к вычислительной мощности и обычно характеризуется медленным временем сбора данных (от 10 до 20 минут) [3]. Однако из-за точных датчиков, используемых при структурированном световом сканировании, оно обеспечивает точность около 100 мкм, что может относиться к высокоточной модели, особенно для глубоких структур, таких как внутренний слуховой проход, отверстия, каналы и другие анатомические коридоры. 3], где фотограмметрия не дала таких хороших результатов. Таким образом, сканирование структурированным светом обеспечивает наибольшую геометрическую точность, поскольку оно особенно полезно при разработке цифровых моделей для 3D-печати [2].

Оба метода (SLS и фотограмметрия) имеют свои сильные и слабые стороны и могут быть использованы для создания медицинских 3D-моделей, используемых для анатомического обучения. В нашем исследовании мы выбрали метод фотограмметрии из-за его относительно низкой стоимости производства, потенциально лучших текстур моделей и меньшего времени, необходимого для создания 3D-модели, что разделяют и другие авторы [3, 15,25].

Для нашего первого исследования с использованием метода фотограмметрии для создания анатомических 3D-моделей мы выбрали мышцы спины, поскольку это междисциплинарная область (нейрохирургия, хирургия позвоночника, пластическая хирургия, физиотерапия и кинезитерапия). Общая анатомия относительно плоская, что не требует техники сканирования на 360 градусов, как человеческий череп или мозг. Последнее требует различных настроек фотооборудования (вращающийся стол, монтаж рассеянного света и т. д.). Анатомическая область мышц спины может быть хорошей отправной точкой для изучения фотограмметрии в качестве учебного пособия. Анатомия мышц спинного отдела отличается относительно сложным многослойным ходом, особенно на верхнегрудном и шейном уровнях. Для нейрохирургии эта анатомия важна, так как есть несколько различных подходов и техник, требующих подробного знания отдельных мышечных слоев, а также питающих их сосудов — техники расщепления мышц при грыже поясничного отдела позвоночника [26-29].), восстановление ликворных фистул и сложные проблемы с заживлением ран после хирургии задней черепной ямки или спинального инструментария с использованием васкуляризированных мышечных лоскутов на ножке [30-34] и послойное рассечение мышц для обхода заднего кровообращения с использованием трансплантата затылочной артерии в качестве донорских сосудов [35]. Мы считаем, что представление этой отдельной анатомии в виде 3D-моделей, а также VR и AR может облегчить изучение такой анатомии. Имеющиеся в литературе данные показывают, что использование 3D-атласов помогает учащимся в процессе обучения, особенно в развитии пространственной памяти, которая, как известно, играет важную роль в хирургии [19].-21]. Тем не менее, нет убедительных доказательств того, что использование компьютерных 3D-атласов и атласов виртуальной реальности более эффективно, чем традиционное обучение, несмотря на тот факт, что высокий процент студентов находит 3D-атласы более полезными, чем традиционные [7,8,19]. -21]. Степан и др. [8] обнаружили, что виртуальная реальность была более увлекательной, приятной и полезной для студентов по сравнению с 2D-изображениями, которые обычно используются в анатомических атласах. Читтаро и др. [4] подчеркивают, что тип анатомического исследования в виртуальной реальности обеспечивает более вовлекающий опыт «от первого лица», в отличие от обычных 2D-атласов, которые автор называет опытом «от третьего лица», требующим больших когнитивных усилий. В другом исследовании Kolla et al. демонстрируют, что обучение в виртуальной реальности является менее требовательным к познавательным способностям методом и, как сообщается, дает лучший опыт обучения для студентов-медиков из-за эффекта «геймификации» модальности виртуальной реальности [19].]. Однако такие исследования часто проводятся в отдельных медицинских учреждениях, и обучение на основе 3D-моделей необходимо использовать в более крупных сравнительных исследованиях с участием нескольких учреждений, направленных на то, чтобы лучше оценить образовательные преимущества этой технологии [2]. Тем не менее, есть некоторые негативные аспекты использования VR 3D для анатомического обучения, особенно когда некоторые участники исследования жалуются на некоторые побочные эффекты, такие как легкая тошнота, нечеткое зрение и дезориентация, спотыкание о провода, соединяющие VR-устройство с компьютером, хождение по стенам и т. д. и т.д. [8,19,25]. В нашем исследовании мы обнаружили, что иммерсивный опыт виртуальной реальности очень полезен для представления 3D-моделей, но некоторые члены команды также сообщали о проблемах с головокружением при длительном использовании гарнитуры. Еще одна проблема, которую мы обнаружили, заключается в том, что читать аннотации в режиме виртуальной реальности веб-платформы было как-то сложно. В настоящем исследовании мы не проверяли преимущества 3D-сетевых моделей или AR/VR в качестве учебного инструмента для резидентов нейрохирургии, но это планируется для будущих исследований. Субъекты, которые тестировали технологию (нейрохирургические ординаторы, сертифицированные и старшие нейрохирурги, анатомы), в том числе 3D-модели на основе Интернета, устройства дополненной реальности для мобильных телефонов/планшетов и устройства виртуальной реальности с креплением на гарнитуру, все выразили свое положительное отношение и энтузиазм в отношении потенциальных преимуществ, которые эти методы могут дополнить нейрохирургическое и нейроанатомическое образование.

Другие типы 3D-моделей, которые используются для медицинского образования и обучения, создаются профессиональными 3D-художниками, а текстуры 3D-моделей генерируются не из фотографий на основе реальных вскрытий, а из сложных компьютерных алгоритмов [7,8]. Мы считаем, что фотограмметрия облегчит создание 3D-моделей непрофессиональными 3D-художниками и сделает 3D-технологии более доступными для общего медицинского сообщества, что потенциально может облегчить медицинское образование.

Выводы

В настоящем исследовании мы представляем наш первоначальный опыт использования метода фотограмметрии для создания фотореалистичных трехмерных анатомических моделей. Мы находим, что такая технология предлагает большие возможности для улучшения нейрохирургического образования с точки зрения представления многоуровневых анатомических вскрытий и более всесторонней передачи трудных для понимания идей. Тем не менее, необходимы дальнейшие исследования для изучения потенциальных преимуществ и недостатков этого метода для нейрохирургического и анатомического образования.

Плакат «Анатомия мышц спины» — Etsy.de

Etsy больше не поддерживает старые версии вашего веб-браузера, чтобы обеспечить безопасность пользовательских данных. Пожалуйста, обновите до последней версии.

Воспользуйтесь всеми преимуществами нашего сайта, включив JavaScript.

Нажмите, чтобы увеличить

2024 продажи
|

4,5 из 5 звезд

от 21,27 евро

Загрузка

С учетом НДС (где применимо) плюс стоимость доставки

Размер

Выберите размер

12×17 дюймов (21,27 евро)

18×24 дюйма (24,17 евро)

24×32,5-33 дюйма (27,06 евро)

Выберите размер

Количество

123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051525354555657585960616263646566676869707172737475767778798081828384858687888990919293949596979899100101102103104105106107108109110111112113114115116117118119120121122123124125126127128129130131132133134135

Listed on Nov 22, 2022

172 избранных

Сообщить об этом элементе в Etsy

Выберите причину… С моим заказом возникла проблемаОн использует мою интеллектуальную собственность без разрешенияЯ не думаю, что это соответствует политике EtsyВыберите причину…

Первое, что вы должны сделать, это связаться с продавцом напрямую.