Madrid概要ここでは、3Dプリントされた基準マーカーを用いた患者の解剖学的三次元モデルの可視化のための拡張現実スマートフォンアプリケーションを設計する方法である。おいて大きな可能性を秘めています。3次元(3D)印刷(3DP)との組み合わせは臨床応用の新しい可能性を開く。これらの技術は近年飛躍的に成長していますが、工学やソフトウェア開発に関する広範な知識を必要とするため、医師の採用はまだ限られています。したがって、このプロトコルの目的は、経験の浅いユーザーが3Dプリントされた参照マーカーを持つ患者の解剖学的3Dモデルの可視化のためにARと3DPを組み合わせたスマートフォンアプリを作成することを可能にするステップバイステップの方法論を記述することです。プロトコルは、3D医療画像から派生した患者の解剖学の3D仮想モデルを作成する方法を説明します。モデルの位置決めを実行する方法について説明します。印刷する方法についても説明します。最後に、アプリを展開する手順を示します。プロトコルは自由で、マルチプラットフォームのソフトウェアに基づいており、任意の医療画像モダリティまたは患者に適用することができます。別のアプローチは、患者の解剖学から作成された3Dプリントモデルと投影ホログラムとの間の自動登録を提供するために記述されています。一例として、遠位脚肉腫に罹患している患者の臨床症例が方法論を例示するために提供される。このプロトコルは、医療専門家によるARおよび3DP技術の採用を加速することが期待されます。IntroductionARと3DPは、医療分野での応用数を増やす技術です。ARの場合、仮想3Dモデルとの相互作用および実際の環境は、教育および訓練1、2、3、他の医師とのコミュニケーションおよび相互作用に関して医師に利益をもたらす4、および臨床介入中のガイダンス5、6、7、8、9、10である。同様に、3DPは、患者固有のカスタマイズ可能なツール11、12、13を開発する場合、または患者の解剖学の3Dモデルを作成する際に医師のための強力なソリューションとなり、術前計画および臨床介入を改善するのに役立ちます14、15。AR技術と3DP技術はいずれも、医療処置におけるオリエンテーション、ガイダンス、空間的スキルの向上に役立ちます。したがって、これらの組み合わせは次の論理的なステップです。以前の研究は、彼らの共同使用が患者教育16における価値を高めることができることを実証し、病状および提案された治療の説明を容易にし、外科的ワークフロー17、18を最適化し、患者からモデルへの登録19を改善する。これらの技術は近年飛躍的に成長していますが、工学やソフトウェア開発に関する広範な知識を必要とするため、医師の採用はまだ限られています。そこで、この作業の目的は、広範な技術知識を必要とせずに、経験の浅いユーザーによるARおよび3DPの使用を可能にする段階的な方法論を記述することです。このプロトコルは、スマートフォンのカメラで追跡された3Dプリントマーカーを使用して、患者ベースの3Dモデルを現実世界の環境に重ね合わせることができるARスマートフォンアプリを開発する方法を説明します。3Dプリントされたバイオモデル(すなわち、患者の解剖学から作成された3Dモデル)と投影ホログラムとの間に自動登録を提供する代替アプローチが記載されています。説明されているプロトコルは、完全に無料のマルチプラットフォームソフトウェアに基づいています。以前の研究では、AR患者から画像への登録は、表面認識アルゴリズム10で手動で5を計算されているか、2を使用できませんでした。これらの方法は、正確な登録が必要な場合にはやや制限されていると考えられています19.これらの制限を克服するために、この作業はAR技術と3DPを組み合わせることでAR手順で正確かつ簡単な患者から画像への登録を行うためのツールを提供します。プロトコルは一般的であり、任意の医療画像モダリティまたは患者に適用することができます。一例として、遠位脚肉腫に罹患している患者の実際の臨床症例が方法論を例示するために提供される。最初のステップでは、3D仮想モデルを生成するために、コンピューター断層撮影(CT)医療画像から影響を受ける解剖学を簡単にセグメント化する方法について説明します。アプリがデプロイされます。このアプリは、リアルタイムでスマートフォンのカメラにオーバーレイ忍耐強い3Dモデルの可視化を可能にします。Protocol本研究は、2013年に改訂された1964年ヘルシンキ宣言の原則に従って行われた。この論文に含まれる匿名化された患者データおよび写真は、参加者および/または法的代理人から書面によるインフォームド・コンセントを得た後に使用され、科学出版物を含む普及活動のためにこのデータの使用を承認した。メモ:このプロトコルは、各ツールに示されている特定のソフトウェアバージョンでテストされています。新しいバージョンでは動作する可能性がありますが、保証はありません。システムとして使用するコンピューターを使用します。サイトから次のツールをインストールします。https://developer.apple.com/xcode/。メモ:プロトコルを完了するために必要なすべてのソフトウェアツールは、個人的な目的のために自由にダウンロードすることができます。各ステップで使用されるソフトウェアは、具体的に示されます。リポジトリからデータhttps://github.com/BIIG-UC3M/OpenARHealthをダウンロードします。リポジトリには、次のフォルダが含まれています。