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Actualité des entreprises

Scan 3D, les technologies médicales futuristes en réalité virtuelle

Publication: 4 juin

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Les technologies 3D et de Réalité Virtuelle deviennent très populaires dans différents secteurs industriels, notamment dans le secteur de la santé, grâce à leur grande précision...
 

Un des clients historique d’Artec 3D , IMA Solutions, a dernièrement été impliqué dans un projet combinant les derniers développements en scan 3D et RV, cherchant à changer de manière significative la façon dont la médecine est pratiquée et enseignée.

Deux chirurgiens du Laboratoire d’anatomie de la Faculté de Médecine de Montpellier, Guillaume Captier, et Mohamed Akkari, ont cherché à résoudre certaines difficultés rencontrées lorsqu’ils enseignent aux étudiants de médecine. Les leçons demandaient d’utiliser de vrais cadavres, et, bien que ce soit une manière efficace d’étudier l’anatomie humaine, des problèmes de disponibilité et de coût des cadavres survenaient souvent. Effectuer des dissections sur les corps de personnes décédées est assez coûteux et les étudiants en médecine inexpérimentés n’effectuent pas toujours une dissection correcte dès la première fois, abîmant ou même détruisant plusieurs cadavres en une fois.

Une application de dissection 3D

Après avoir considéré les différentes options possibles, une décision a été prise de créer une application de dissection 3D en temps réel, hautement précise, qui permet aux étudiants de s’entraîner aux procédures et d’atteindre un niveau acceptable avant de disséquer de vrais cadavres. Cette application unique et polyvalente peut également fonctionner en mode examen afin d’évaluer le niveau de connaissance des étudiants, leur permettant d’acquérir leurs compétences médicales sans avoir à utiliser de vrai cadavre.

Pour assurer que les données de l’application soient aussi précises que possible, toutes les étapes de dissection de vrais cadavres ont dû être scannées et transférées dans l’application de formation. Les experts d’IMA Solutions ont entrepris cette tâche vitale. En utilisant le scanner le scanner 3D Artec Space Spider ultraprécis, ils ont capturé toutes les étapes de dissection pour obtenir des modèles 3D photoréalistes et les fournir à l’application.

Les chirurgiens ont proposé des zones du corps pour dissection. L’une d’elle était le cou, où il était nécessaire de voir le nerf facial, l’anatomie vasculaire du cou, et la trachée, ainsi que d’autres parties. Pour être sûr que les données de toutes ces zones étaient dans l’application d’entraînement, huit scans 3D différents, ou couches anatomiques, ont dû être faites, allant de la peau aux couches profondes. Parce que la couleur du cadavre change au fil du temps, tout le scan a dû être effectué aussi rapidement que possible, et ne pas dépasser un maximum d’une journée, pour être sûr que les couleurs soient les mêmes à toutes les étapes.

Après que toutes les données aient été capturées par le scanner 3D Artec Space Spider, elles devaient être traitées et appliquées correctement sur le modèle 3D qui serait utilisé pour la dissection virtuelle. Pour réussir cela, IMA Solutions a utilisé le logiciel 3D Geomagic Freeform, pratique et polyvalent, très populaire dans l’industrie pour ses vastes capacités de modélisation de formes organiques.

« Freeform est un logiciel que nous avons utilisé depuis le début pour sa capacité à manipuler rapidement des objets 3D dans un environnement 3D et pour être capable d’utiliser le sens du toucher par un appareil haptique. Puisque le logiciel est basé sur un système d’argile voxel, vous pouvez utiliser certains opérateurs tels que les Booléens très rapidement, ou simplement garder le plus gros objet sur la scène. Vous pouvez également sculpter sur des objets 3D avec un sens du toucher imitant la sculpture sur un modèle en argile, ajoutant des détails, modifiant des formes... Il est possible de faire beaucoup de ces choses dans d’autres logiciels 3D, mais pas à la vitesse de Freeform. » Explique Benjamin Moreno, fondateur et PDG d’IMA Solutions.

Pour ce projet de Réalité virtuelle, les experts d’IMA Solutions ont utilisé le logiciel Freeform pour corriger et améliorer la géométrie et les textures des modèles 3D capturés. Ces corrections incluent l’effacement des îles, la sculpture en 3D de géométries minuscules et la texturisation en 3D. Capturer les différentes étapes de la dissection de vrais cadavres peut être assez difficile, surtout pour les zones de tissus adipeux et de vaisseaux sanguins. Ces tissus sont partiellement translucides et absorbent et reflètent la lumière. Ceci peut affecter la qualité du scan et le résultat final. C’est pourquoi, pour ces zones complexes, où de petits artefacts de scan 3D peuvent parfois être présents, Geomagic Freeform est une solution fantastique pour corriger la géométrie et la texture. Toutes ces tâches peuvent facilement être menées en utilisant la combinaison efficace du logiciel Freeform et de l’appareil haptique, ce qui vous permet de manipuler et sculpter des objets en 3D comme vous le feriez dans la réalité.

Durant le processus de dissection, Benjamin et son équipe devaient interagir avec différents tissus, dont chacun avait sa propre texture et des propriétés matérielles propres. La première étape était de faire des tests de faisabilité sur trois dissections : deux dissections du cou et une dissection de la zone pelvique.

« Nous étions clairement impressionnés par la capacité des scanners Artec à capturer des géométries et textures sur des tissus difficiles à scanner qui sont translucides ou diffusent ou absorbent la lumière. La possibilité de gérer la sensibilité du scanner nous a beaucoup aidé à obtenir 100% des géométries et couleurs » Poursuit Benjamin Moreno, fondateur et PDG d’IMA Solutions.

Le premier test d’utilisation de la version finale de l’application est prévu pour le quatrième trimestre 2018, à la Faculté de Médecine de Montpellier.

La combinaison des dernières technologies 3D et RV permet un énorme pas en avant pour les opportunités d’enseignement dans le domaine de la santé. L’intégration réussie de l’application de formation interactive dans les processus d’enseignement pour la santé aura de grands bénéfices pour les étudiants, professeurs et docteurs. Les futurs professionnels de la médecine auront la possibilité de s’entraîner sur des cadavres virtuels, sans être restreints par des facteurs tels que la disponibilité ou les coûts, pendant que les maîtres de conférences, docteurs et autres personnels médicaux expérimentés auront accès à une nouvelle manière révolutionnaire d’enseigner la médecine. Des inventions telles que celle-ci semblaient impossible il n’y a de cela que quelques années, mais avec l’implémentation de nouvelles technologies de pointe, ce n’est que le début.

http://www.artec3d.com

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