Auf der Grundlage des männlichen Visible Human haben wir ein virtuelles Körpermodell des Rumpfes und der inneren Organe des Menschen von bisher unerreichter Detaillierung und Realitätsnähe erstellt. Die mit dem VOXEL-MAN 3D-Visualisierungssystem erzeugten anatomischen und radiologischen Bilder vermitteln einen Eindruck von der Qualität und Funktionalität des Modells.
In dieser Ansicht wurden Haut und Fettgewebe entfernt, um die Rumpfmuskulatur zu zeigen, mit dem Musculus rectus abdominis (“Sixpack”) in der Mitte. Die Bilder dieser Serie wurden mit einer Beleuchtung durch vier Lichtquellen und Schattenwurf berechnet.
Das dreidimensionale Modell des Körpers besteht aus mehr als 650 anatomischen Strukturen. Die größeren Organe (Knochen, Muskeln, Herz, Lunge, Leber, Nieren, etc.) werden als Voxelobjekte repräsentiert, die kleineren wie Blutgefäße und Nerven als Polygonmodelle. In diesem Bild enthüllt ein midsagittaler Schnitt einige Teile der menschlichen Anatomie.
Die Anatomie des Rumpfes kann in jeder Richtung mit einer beliebigen Anzahl von Schnitten präpariert werden. Das Bild zeigt eine schichtweise virtuelle Präparation verschiedener Gewebetypen.
Verschiedene Darstellungsmodi wie Anatomie und Röntgenaufnahme lassen sich beliebig kombinieren. Das Röntgenbild kann an jeder Stelle abgefragt werden, welche anatomischen Strukturen zu seiner Intensität beitragen.
Dieses Bild zeigt eine Röntgenaufnahme des kompletten Torsos. Jedes Organ kann zur Beurteilung seiner Manifestation im Röntgenbild hervorgehoben werden. Hier ist der Dünndarm violett, der Dickdarm gelb eingefärbt.
Durch die Entfernung von großen Teilen des Verdauungssystems werden tiefer gelegene Strukturen des Körpers sichtbar. Diese Ansicht zeigt den Hüftknochen mit Psoas- und Iliakusmuskeln sowie verschiedene Blutgefäße wie Bauchaorta, Beckenarterien und untere Hohlvene.
In dieser Ansicht des Modells der inneren Organe zeigt ein transversaler Schnitt die wichtigsten Blutgefäße und Nerven des Unterbauches. An jedem Ort können die Schnittbildanatomie und ihre radiologische Manifestation in der Computertomographie (CT) verglichen werden.
Die berühmte anatomische Darstellung von Leonardo da Vinci (um 1500) lieferte die Inspiration für eine ähnliche Präparation des Visible Human Male. Das Bild veranschaulicht auch die Entwicklung anatomischer Wissensrepräsentationen von Zeichnungen zu interaktiv explorierbaren virtuellen Körpermodellen.
Anwendungen
Das vorgestellte virtuelle Körpermodell bildet die Grundlage für den VOXEL-MAN 3D-Navigator: Innere Organe Atlas der Anatomie und Radiologie, das EUS meets VOXEL-MAN Trainingssystem für endoskopischen Ultraschall und andere Anwendungen. Der Atlas ist zum kostenlosen Download verfügbar.
Das 3D-Modell der Segmentierten Inneren Organe ist für Forschungszwecke erhältlich.
Literatur
- Karl Heinz Höhne, Bernhard Pflesser, Andreas Pommert, Martin Riemer, Rainer Schubert, Thomas Schiemann, Ulf Tiede, Udo Schumacher: A realistic model of human structure from the Visible Human data. Methods of Information in Medicine 40 (2), 2001, 83-89.
- Andreas Pommert, Karl Heinz Höhne, Bernhard Pflesser, Ernst Richter, Martin Riemer, Thomas Schiemann, Rainer Schubert, Udo Schumacher, Ulf Tiede: Creating a high-resolution spatial/symbolic model of the inner organs based on the Visible Human. Medical Image Analysis 5 (3), 2001, 221-228.
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