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Visualisations 3D

Projet

Project

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Annexes

Général
61
Visualisations 3D
3D visualizations
René Daher
Ivo Krejci
Rene.Daher@unige.ch
Anatomie dentaire
Catégorisation
Bachelor
25 - 50
Rendre actifs
Démontrer
Université de Genève
Médecine
2019
Oui
Description du projet
Un scanner haute résolution a été utilisé pour numériser des dents, permettant ainsi la création de reconstructions en 3D. Ces modèles 3D sont ensuite diffusés lors des cours offrant aux étudiants la possibilité d'examiner les dents sous tous les angles, de zoomer sur les détails importants, et même de reconstruire virtuellement des dents endommagées.

Les étudiant-es de ce cours obligatoire n’ont aucune connaissance préalable sur l’anatomie dentaire. L’enseignant estime que les étudiant-es devraient apprendre l’anatomie d’un organe en le visualisant non pas en 2D comme le proposent les diapositives utilisées depuis des années, mais sous sa véritable forme, c’est-à-dire, en 3 dimensions (3D). Cette nouvelle forme de visualisation permet aux étudiant-es, dès le début de leurs études, d’avoir une vision plus réelle de l’organe sur lequel ils/elles travailleront durant toute leur carrière.

Des dents ont été scannées avec un scanner de haute résolution (micro CT). Ce type de scanner par rayon X permet d’obtenir un degré de précision très fin. Contrairement à une « simple » modélisation 3D, il permet également de voir à l’intérieur de l’objet. Sur la base des scans obtenus, l’enseignant a utilisé un logiciel libre (Blender) afin de pouvoir créer des reconstructions en 3D.

Ces visualisations en 3D stéréoscopiques sont diffusées par l’enseignant en direct lors de son cours dans les salles de cours équipées d’écrans 3D. Les étudiant-es sont de leur côté équipé-es de lunettes 3D. Les photos en 2D limitent la visualisation des organes à certains points de vue seulement. Avec les visualisations 3D proposées, les étudiant-es accèdent à une vision globale de l’organe, lequel peut être largement agrandi afin que chacun des détails nécessaires ressorte, et que l’image paraisse réelle. Ils/elles peuvent, par exemple, visualiser les zones anatomiques les plus susceptibles à la carie (les sillons étroits et les surfaces moins accessibles au nettoyage), et comprendre pour quelles raisons ces zones le sont. Cela leur permet également d’apprendre la forme physiologique des dents pour les reconstruire en cas de perte de tissus.

Les reliefs 3D de l’organe permettent à l’enseignant de décrire clairement les structures anatomiques, visualisées en direct et en 3D par les étudiant-es. L’interprétation ou traduction des diapositives 2D vers la réalité 3D n’est alors plus nécessaire et l’apprentissage s’en trouve fluidifié. Ces visualisations peuvent également servir à proposer aux étudiant-es des représentations 3D de dentitions de patient-es afin de leur permettre de s’entraîner avant de pratiquer sur des patient-es réel-les.

La modélisation et l’animation 3D ont été spécifiquement appliquées dans ce cours à la médecine dentaire. La démarche pédagogique pouvant tout à fait être élargie à n’importe quel cours d’anatomie et plus largement à d’autres disciplines.

Pour ce transfert, la partie la plus longue et laborieuse est la création et l’animation du contenu 3D. Il convient ensuite de pouvoir faire son cours dans une salle équipée de vidéoprojecteurs (ou écrans) 3D et de lunettes 3D. Sinon l’alternative serait l’utilisation de visionneuses de réalité virtuelle (Google Cardboard ou autre alternative non coûteuse) en combinaison avec des smartphones si disponibles.

A high-resolution scanner was used to scan teeth, allowing the creation of 3D reconstructions. These 3D models are then disseminated during classes offering students the opportunity to examine teeth from all angles, zoom in on important details, and even virtually reconstruct damaged teeth.

Students in this mandatory course have no prior knowledge of dental anatomy. The teacher believes that students should learn the anatomy of an organ by visualizing it not in 2D as proposed by the slides used for years, but in its true form, that is, in 3 dimensions (3D). This new form of visualization allows students, from the beginning of their studies, to have a more real vision of the organ on which they will work throughout their career.

Teeth were scanned with a high resolution scanner (micro CT). This type of X-ray scanner allows for a very fine degree of precision. In contrast to a "simple" 3D model, it also allows to see inside the object. Based on the scans obtained, the teacher used a free software (Blender) to create 3D reconstructions.

These stereoscopic 3D visualizations are broadcast live by the teacher during his or her class in classrooms equipped with 3D screens. The students are equipped with 3D glasses. The 2D photos limit the visualization of the organs to certain points of view only. With the 3D visualizations, students have access to a global vision of the organ, which can be enlarged so that each of the necessary details comes out, and the image looks real. They can, for example, visualize the anatomical areas most susceptible to decay (narrow grooves and surfaces less accessible to cleaning), and understand why these areas are susceptible. It also allows them to learn the physiological shape of the teeth in order to reconstruct them in case of tissue loss.

The 3D reliefs of the organ allow the teacher to clearly describe the anatomical structures, visualized live and in 3D by the students. Interpretation or translation of 2D slides into 3D reality is no longer necessary and learning becomes more fluid. These visualizations can also be used to provide students with 3D representations of patients' teeth to allow them to practice before practicing on real patients.

Modeling and 3D animation have been specifically applied in this course to dentistry. The pedagogical approach can be extended to any anatomy course and more widely to other disciplines.

For this transfer, the most time-consuming part is the creation and animation of the 3D content. It is then necessary to be able to hold the class in a room equipped with 3D projectors (or screens) and 3D glasses. Alternatively, the use of virtual reality viewers (Google Cardboard or other inexpensive alternative) in combination with smartphones, if available, would be an alternative.

Illustrations/annexes
Nouvelles fonctionnalitées
01/05/2020
Non
Institution Faculté Couleur (Hexadecimal)
Université de Genève Transversal #CF0063
Université de Genève Théologie #4B0B71
Université de Genève SDS #F1AB00
Université de Genève Sciences #007E64
Université de Genève Médecine #96004B
Université de Genève Lettres #0067C5
Université de Genève GSEM #465F7F
Université de Genève FTI #FF5C00
Université de Genève FPSE #00b1ae
Université de Genève Droit #F42941
Situation problématique Page cible Situation Main color Dark color Illustration
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Rendre actifs Rendre actif Engage #33cc99 #269973 RendreActif.svg
Responsabiliser Responsabiliser Make responsible #0099ff #297eb6 Responsabiliser.svg
Faire créer Faire creer Create #ffa248 #bc7c3c FaireCréer.svg
Nom de l'innovation Page Cible Innovation name
Impliquer dans l'enseignement Impliquer dans l'enseignement Involve students in the teaching process
Exposer des cas pratiques Exposer des cas pratiques Examine case studies
Impliquer dans la Recherche Impliquer dans la Recherche Involve students in the research process
Démontrer Démontrer Demonstrate
Donner la parole Donner la parole Hear from students
Faire conceptualiser un projet Faire conceptualiser un projet Have students conceptualize a project
Faire gérer un projet Faire gérer un projet Have students manage a project
Faire réagir Faire réagir Generate reactions
Faire réaliser une production originale Faire réaliser une production originale Have students produce an original production
Développer des compétences Développer des compétences Develop skills
Simuler une situation Simuler une situation Simulate a situation
Questionner Questionner Ask questions
Faire collaborer Faire collaborer Encourage cooperation
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Logo Nom court Nom de l'institution
UNINE Université de Neuchâtel
UNIGE Université de Genève