Изучить движение тела человека по ЗD-скелетам: в Самаре разработали динамический модуль по функциональной анатомии

Студенты во всем мире смогут изучать основы биомеханики. Фото: СамГМУ

В Самаре ученые разработали новый динамический модуль интерактивного стола «Пирогов». Теперь студенты смогут изучить ЗD-анатомию человеческого тела в движении. В реальном времени получится увидеть суставы, взаимодействие мышц, связок и костей. Модуль предусматривает возможность детально рассматривать движения ног, рук, головы и шеи. Будущие врачи будут наглядно учиться отличать здоровые анатомические процессы от патологических, а значит, профессионализм специалистов в медицине повысится. Рассказываем, как устроен новый модуль и какие у него есть возможности.

Анимировали движения

Интерактивный комплекс «Пирогов» – масштабная экосистема для интерактивного изучения анатомии. Он поставлен в более чем 400 вузов, колледжей, профильных классов России и 15 стран мира. Его разработали представители СамГМУ и компании «Развитие». Теперь стол дополнен новым модулем по функциональной анатомии. С помощью него студенты во всем мире смогут изучать основы биомеханики и наглядно видеть, как возникают процессы движения в человеческом организме.

Сейчас завершен первый этап создания модуля. Там анимировали движения в одной плоскости для суставов конечностей, головы и шеи. Точности симуляции удалось добиться благодаря слаженной работе команды моделлеров, экспертов-анатомов, хирургов и разработчиков при экспертном контроле преподавателей, анатомов и врачей.

Можно наглядно видеть, как возникают процессы движения в человеческом теле. Фото: СамГМУ

«Это важный шаг от статичной модели к динамической. Модуль поможет студентам лучше воспринимать материал и развивать клиническое мышление. Наблюдая за движущимися 3D-моделями, они смогут легче осваивать сложные темы, связанные с движениями суставов, и понимать, какие нарушения могут возникать при повреждении различных структур», – рассказал руководитель лаборатории 3D-моделирования тела человека центра НТИ Бионическая инженерия в медицине Айкуш Назарян.

Сгибание колена или поворот головы

Новый модуль интегрировали с использованием технологии трехмерной анимации органических элементов в программу 3D-визуализации анатомии человеческого тела, которая установлена на интерактивном анатомическом столе «Пирогов».

На экранах монитора представлен скелет человеческого тела. Он может выполнять разные действия, например, сгибание – разгибание. Списком отображается название сустава, его костей и вспомогательных элементов. Можно посмотреть на мышечную систему, систему соединений и систему скелета.

Анимировали движения в одной плоскости для суставов конечностей, головы и шеи. Фото: СамГМУ

Теперь студенты могут анализировать движения суставов в реальном времени. С помощью модуля получится изучить, как мышцы, связки и кости взаимодействуют при сгибании колена или повороте головы. Доступна возможность выбрать слои и суставы для детального рассмотрения мышц, костей или связок конечностей, головы и шеи. Также, что особенно важно для клинической практики, можно сравнивать нормальные процессы с патологией.

Презентовали мировому сообществу

Разработку презентовали на международном семинаре, в котором участвовало более 500 анатомов, преподавателей и экспертов, в том числе представителей ведущих университетов Европы, Азии и Африки. Участники мероприятия в реальном времени увидели, как работает «Пирогов» – от визуализации мышц в 3D до послойного изучения тканей. Была продемонстрирована работа и нового модуля.

Сейчас завершен первый этап создания модуля. Фото: СамГМУ

Новые функции и модули, которые интегрируются во все столы «Пирогов», запускают регулярно. Они появляются во всех комплексах, в какой бы точке мира ни были установлены, а также в версии для ПК и мобильных устройств.

Теперь ученым предстоит разработать физиологические процессы и сложные движения, при которых задействованы несколько суставов. Движение будет строиться уже в нескольких плоскостях. Релиз следующих этапов запланирован на осень 2025 года.