Возможности использования анатомических браузеров для иллюстрирования судебно-медицинских экспертиз

Актуальность. Графические изображения присутствуют во всех сферах нашей жизни. Не является это исключением и в области судебной медицины. Прежде всего это связано с иллюстрированием судебно-медицинских экспертиз. Качественно и грамотно оформленные иллюстрации могут оказать помощь не только судебно-медицинским экспертам, но и представителям органов следствия, когда им необходимо быстро оценить в совокупности все имеющиеся повреждения, их пространственную ориентацию и понять насыщенные медицинскими терминами экспертные выводы. Уровень требований к качеству исполнения иллюстраций каждый эксперт вправе устанавливать для себя, исходя из своих технических возможностей и художественных наклонностей. Однако каждая схема-иллюстрация должна соответствовать определенным требованиям: наглядность, информативность, распознаваемость и соответствие международной анатомической номенклатуре. Проведение ситуационных экспертиз требует от судебно-медицинского эксперта еще более высокого уровня отображения графической информации. На помощь здесь могут прийти компьютерные программы, работающие с 3D графикой, и 3D анатомические атласы, над созданием которых в настоящее время работают многие компании. В рамках данной статьи нам хотелось бы обсудить анатомические 3D атласы, так как они просты в использовании и практически все общедоступны.

Задачи и цели исследования. Провести анализ рынка технологий трехмерных анатомических атласов. Установить возможность использования их в судебно-медицинской практике.

Результаты исследования и их обсуждение. Появление анатомических трехмерных атласов отчасти стало возможным благодаря внедрению технологии WebGL [1]. WebGL (Web-based Graphics Library) – библиотека для программного обеспечения, которая расширяет возможности такого языка программирования, как Java Script, позволяя ему создавать интерактивную 3D графику внутри любого совместимого с ней веб-браузера.

Трехмерные анатомические атласы предназначены для сбора, хранения и представления анатомической информации о человеке. На данный момент они представляют собой инструмент, который должен поддерживать профессиональную медицинскую деятельность и способствовать совершенствованию информационной инфраструктуры системы здравоохранения. Из всего многообразия 3D анатомических атласов, встречающихся в интернете, хотелось бы обратить внимание на некоторые из них.

Zygote Body Browser – впервые появился в 2010 году благодаря работе компании Google и в настоящее время доступен по адресу http://www.zygotebody.com. Он предлагает ознакомиться со строением человеческого тела, условно удаляя послойно кожу, мышцы и внутренние органы. Оперируя настройками, можно в подробностях рассмотреть как форму отдельных органов, так и их расположение. Есть возможность работы и с системами внутренних органов. В отличие от большинства подобных проектов, анатомический атлас от Google не нуждается в скачиваемых приложениях и flashплеерах. Все графические эффекты в нем реализуются благодаря технологии WebGL, специально разработанной для отображения трехмерной графики в браузерах.

BioDigital Human доступен на сайте http://www.biodigitalhuman.com и представляет собой 3D платформу, позволяющую изучать анатомию посистемно и в комплексе. Все 3D модели сопровождаются подробными медицинскими комментариями. Он адаптирован для врачей и студентов, но по уровню графики уступает предыдущему онлайн-атласу.

Атлас Visible Body – проект американской компании Argosy Publishing. Он доступен на сайте http://www.visiblebody.com. Это наиболее полное из существующих на интернет-рынке приложений для обучения анатомии человека. В нем рассматриваются выполненные в виде трехмерных изображений женская и мужская модели тела, в каждой из которых более 3400 анатомических образований. Пользователь может просматривать любое их сочетание, свободно вращать и регулировать область увеличения. Все образования включают определения с подробной информацией о положении, форме, функциях и физиологических особенностях данной области тела. Атлас Visible Body является полнофункциональным визуальным справочником для врачей и доступен для скачивания на iPhone и PC, однако лицензия на программу является платной.

3D Human anatomy software – программное обеспечение для преподавателей и студентов медицинских вузов, позволяющее изучать внутренние органы, добавлять и удалять слои, вращать модели. Доступно на сайте http://www.primalpictures.com. Данная программа состоит из более чем 5000 реалистичных 3D анатомических структур и является платной.

Проанализировав анатомические интернет-ресурсы, мы хотели бы остановиться на двух – Zygote Body browser и Visible Body. Сравнение между ними проводилось по параметрам наполнения и эргономики: цветовая проработка, уровень детализации моделей, соответствие анатомическим стандартам, оперативность трехмерного управления, наличие закладок, поисковой системы, возможность копирования графической информации, а также по возможностям использования их в практике судебной медицины. По первому разделу хочется отметить, что цветовая проработка у обоих анатомических атласов на высоком уровне, но для zygote body browser она очень зависит от параметров видеокарты компьютера, атлас visible body в этом плане менее зависим. Уровень детализации моделей для visible body выше, чем у zygote body browser. Соответствие анатомическим стандартам приблизительно одинаково для обоих атласов; конечно, оно не идеально, но вполне допустимо для создания иллюстраций к экспертизам. Оперативность и объем управления в трехмерном пространстве в visible body на порядок выше, так как оно не зависит от интернета и его скорости, малого того, имеются множественные анатомические заготовки областей тела, отдельных органов, что значительно ускоряет работу эксперта. В обоих атласах имеется система поиска, закладки. Переключение между системами органов в visible body значительно мобильнее, однако в zygote body browser есть возможность оперативно совмещать и удалять изображение систем органов. Процесс сохранения графической информации в visible body очень прост – достаточно одного нажатия; в zygote body browser такая возможность тоже имеется, но занимает больше времени. Несмотря на видимое преимущество visible body по параметрам наполнения и эргономичности, zygote body browser выигрывает в рамках применения в судебно-медицинской практике. Вопервых, он позволяет работать с изображением тела человека, в котором присутствуют кожные покровы, чего нет во втором атласе. Правда, следует отметить, что всю картину портит наличие элементов одежды. Работа в первом атласе начинается с полной анатомической модели, далее, послойно удаляя кожные покровы и мышцы, эксперт плавно переходит к органам, причем имеется возможность убирать их сразу комплексом и посистемно, чего нет во втором атласе. В обоих атласах имеется функция прозрачности тканей, что позволяет показывать повреждения по ходу раневых каналов (рис. 1), внутричерепные повреждения, не убирая полностью кости и т.д.

Рис. 1. Возможности использования zygote body browser на примере иллюстрирования колото-резаного ранения шеи с повреждением кровеносных сосудов. Включена функция прозрачности мягких тканей

Однако в zygote body browser есть разные уровни прозрачности, так что возможности эксперта в этом плане здесь значительно расширены. Плюсы visible body – в оперативной возможности рисовать прямо в атласе, отмечая необходимые области, выделить с удалением отдельные кости свода черепа (рис. 2), контрастировать анатомические образования и в возможности показать необходимые области тела под любым углом, не теряя при этом в качестве и размере изображения (рис. 3).

Рис. 2. Возможности использования программы Нuman Anatomy Atlas (Visible body) на примере иллюстрирования перелома свода и основания черепа. Часть костей удалена, и перелом показан с разных пространственных позиций

Рис. 3. Возможности использования программы Visible body. Иллюстрация колото-резаного ранения шеи в правой надключичной области с повреждением правой подключичной артерии и вены, а также правого легкого

Выводы. Онлайн-атласы zygote body browser и visible body имеют свои преимущества и недостатки, но вполне приемлемы для создания профессиональных пространственных иллюстраций, особенно в случаях проникающих колото-резаных повреждений грудной и брюшной полости, огнестрельных ранений, черепно-мозговой травмы и пр. При этом эксперт может использовать сочетание схем из разных 3D атласов. Рассмотренное в рамках данной статьи программное обеспечение является для российского рынка инновационным, так как отечественных аналогов пока не существует. В связи с этим, перспе ктивным может быть создание русскоязычной версии интерфейса и текстового наполнения, а также создание специализированных судебно-медицинских программ.

Список литературы:

1. Khronos Details WebGL Initiative to Bring Hardware-Accelerated 3D Graphics to the Internet / Khronos.org.
2. Zygote Body Browser. – Режим доступа: URL: http://www.zygotebody.com.
3. Visible Body. – Режим доступа: URL: http://www.visiblebody.com.
4. 3D Human anatomy software. – Режим доступа: URL: http://www.primalpictures.com.
5. BioDigital Human. – Режим доступа: URL: http://www.biodigitalhuman.com.