У квітні 2022 року ноутбук ConceptD 7 SpatialLabs™ Edition (CN715-73G-SL76Z) був випущений у продаж. Канагавський стоматологічний університет, освітній заклад у галузі передової стоматології, та Канагавська стоматологічна університетська лікарня, яка просуває цифрову трансформацію (DX) у стоматології, були одними з перших, хто впровадив цю найсучаснішу техніку. Такі заходи з цифрової трансформації сприяють розвитку тривимірних додатків, які вдосконалюються завдяки співпраці між фахівцями. Участь стоматологів, хірургів-стоматологів, зубних техніків та фахівців з віртуальної та доповненої реальності (VR/AR) є необхідною для того, щоб такі продукти, як ConceptD 7 SpatialLabs™ Edition, розширювали межі стоматології.
Інтерв'ю з професором Томоакі Ітамія: Він відповідає за впровадження ConceptD 7 SpatialLabs™.
Застосування та розвиток стереоскопічного зору неозброєним оком
Повторювані особисті переживання стають досвідним знанням із розвитком застосувань
Мої спеціалізації – це дослідження в області обробки зображень, застосування VR/AR та технології просторового відтворення для медичних цілей та запобігання катастрофам. Я також близько 20 років займаюся дослідженнями тривимірних зображень у співпраці з медичними та стоматологічними школами, а також застосуванням технологій VR/AR для запобігання катастрофам після Великого східнояпонського землетрусу. Крім того, я розробляю освітні програми для студентів стоматологічного факультету Канагавського стоматологічного університету. Я керую дослідженнями аспірантів на тему застосування VR/AR у стоматологічній галузі для їхніх докторських дисертацій. Мета полягає в тому, щоб полегшити розуміння складної інформації за допомогою візуалізації за допомогою тривимірних зображень. Такий обмін досвідом сприяє формуванню їхніх експериментів, тому я займаюся такими технічними розробками.
Середовище, яке безперебійно підключене та пристосоване для розвитку в галузі стоматології
Я завжди цікавився будовою людського тіла, тому я надзвичайно вдячний за можливість брати участь у сучасних дослідженнях та навчанні разом із викладачами стоматологічного факультету. Переваги співпраці та консультацій із професіоналами у цій галузі є значними та безперечними. Така тісна співпраця з цими фахівцями була б неможливою, якби я не був штатним викладачем. Канагавський стоматологічний університет, мабуть, єдиний університет в Японії, який має стоматологічний факультет, де працюють штатні викладачі в галузі інформаційних систем, такі як я, що спеціалізуються на VR/AR. За кордоном є багато установ, які мають штатних інженерів, які співпрацюють з медичними фахівцями в лікарнях, але в Японії це все ще відносно рідкісне явище. Особливо стоматологія має значну потребу в 3D-технологіях, оскільки стоматологи регулярно працюють з 3D-даними та використовують CAD/CAM для виготовлення протезів.
Обмеження щодо носіння VR-окулярів та смарт-окулярів
З 2020 року я отримую інформацію від викладачів стоматологічного факультету, яка є важливою для розробки освітнього 3D контенту для стоматології. Зараз я розумію, що носіння VR-шоломів та смарт-окулярів створює кілька перешкод у медичній практиці та стоматологічних школах. Забезпечення відповідності цих пристроїв належним гігієнічним вимогам, особливо після пандемії, зробило приєднання та від'єднання таких пристроїв трудомістким процесом і створило деякі обмеження.
Ми вступаємо в еру стереоскопічного зображення, яке можна побачити неозброєним оком!
Коли восени 2020 року ми дізналися про компанію, яка виготовила пристрій, здатний створювати високоякісні стереоскопічні зображення, видимі неозброєним оком, ми показали розроблену мною програму викладачам і студентам. Відгуки були надзвичайно позитивними. Просто сидячи перед дисплеєм, навіть не надягаючи окулярів, зображення виглядають як справжні об'єкти. Користувачі навіть намагалися торкнутися зображених об'єктів і були дуже вражені. Складні структури людського тіла, які раніше було важко показати за допомогою двовимірних зображень, набагато легше зрозуміти за допомогою стереоскопічного зображення, яке можна бачити неозброєним оком. Це виявилося дуже ефективним навчальним інструментом. Я швидко зрозумів, що «ми вступаємо в еру стереоскопічного зображення, яке можна бачити неозброєним оком».
Потім, у 2021 році, Acer представила ConceptD 7 SpatialLabs™ Edition, ноутбук, оснащений технологією, що полегшує сприйняття стереоскопічних зображень без додаткових пристроїв. Це персональний комп'ютер, здатний відображати стереоскопічні зображення неозброєним оком в одному пристрої. Він портативний і, що найголовніше, має безліч додатків, пов'язаних із тривимірним зображенням. Коли цей продукт був випущений в Японії у квітні 2022 року, я придбав один із перших екземплярів. Я був зачарований цим продуктом, який допоміг мені придумати кілька цікавих ідей. З того часу я розробив десять тривимірних додатків.
Ще однією чудовою перевагою ConceptD 7 SpatialLabs™ Edition є те, що він також пропонує широкий спектр додатків, таких як «SpatialLabs™ Go».
Штучний інтелект полегшує перетворення двовимірних відеозображень у тривимірні зображення.
«SpatialLabs™ Go» перетворює відеозображення, зняті камерою з одним об'єктивом, у псевдотривимірні зображення для стереоскопічного перегляду неозброєним оком за допомогою штучного інтелекту. Я вважаю, що існує значний попит на перетворення 2D-відеозображень для стереоскопічного перегляду. Я виступив з презентацією та продемонстрував цю програму у вересні 2022 року на 27-й щорічній конференції Японського товариства віртуальної реальності.
Пряма трансляція відеозображень з камери з двома об'єктивами вимагає спеціального обладнання і є досить дорогою. Однак я вважаю, що ми все одно можемо багато чого навчитися, використовуючи зображення, зняті звичайними камерами з одним об'єктивом, з доданою глибиною за допомогою штучного інтелекту, а потім переглядаючи їх на SpatialLabs™. Можливо, існує більший попит і ширше застосування для програм і методів перетворення відео або зображень, знятих у навчальній кімнаті, на відміну від стереоскопічних зображень з CG-моделями. Ці функції демонструються викладачем, який використовує тривимірні зображення зі стереоскопічним зображенням, яке можна бачити неозброєним оком, на настільних дисплеях для окремих студентів. Я покладаю великі надії на цю технологію, і в міру зниження бар'єрів для створення контенту все більше людей будуть її використовувати. Незалежно від того, наскільки хороший пристрій, він стане застарілим, якщо він не буде простим у використанні, а контент не буде легкодоступним. Тому я бачу світле майбутнє для технології SpatialLabs™.
Апаратне забезпечення вражає, але потенціал додатків просто феноменальний.
Стоматологічні техніки, які працюють у нашій університетській лікарні, запитали мене, чи можна відображати дані зі звичайного програмного забезпечення CAD/CAM для перегляду за допомогою стереоскопічного зображення неозброєним оком. Хоча на цей час неможливо підтримувати стереоскопічне зображення неозброєним оком даних, наданих непідтримуваним програмним забезпеченням, я виявив, що це можна зробити, передаючи зображення через HDMI-з'єднання, яке під'єднане до пристрою для захоплення відео. Передаючи цей контент через «SpatialLabs™ Go», я зміг отримати псевдотривимірні зображення для стереоскопічного зображення неозброєним оком з певною точністю. Це досить дивовижно, і я вважаю, що в цьому є потреба. Тому я пробую різні методи, використовуючи лише стандартні програми. Я вважаю, що існує потенціал для перетворення зображень, знятих однооб'єктивними камерами, та екранних зображень інших комп'ютерів у псевдотривимірні зображення для стереоскопічного відображення неозброєним оком за допомогою штучного інтелекту. Хоча перетворення 2D в 3D за допомогою штучного інтелекту наразі перебуває на стадії розробки, точність покращується з кожним роком. Стає все більш зрозумілим, які об'єкти легше перетворити на стереоскопічні зображення, що відображаються неозброєним оком.
Прогнози щодо ери стереоскопічного зображення, видимого неозброєним оком
Новий проєкт Acer є революційним, оскільки він дозволяє практично без окулярів переглядати стереоскопічні зображення на автономному ноутбуці. Можливо, ми стали свідками початку ери стереоскопічного зображення, яке можна переглядати без окулярів. Однак, вихід на ринок стереоскопічного зображення без окулярів інших виробників сприятиме розвитку конкуренції, розширенню сфер застосування та, ймовірно, подальшому прогресу в цій галузі. Користувачі не будуть обмежуватися лише медичною сферою, і, ймовірно, з'являться нові категорії стереоскопічного зображення, яке можна бачити неозброєним оком. Це лише сприятиме подальшому прогресу. Я покладаю великі надії на цю галузь і переконаний, що це станеться в майбутньому.
Інтерв'ю зі стоматологом і аспірантом: доктором Такахіто Цукуда
Ми прагнемо використовувати цифрові технології на благо досліджень, освіти та пацієнтів.
Як цифрові технології VR/AR вплинули на життя дослідника
Зараз я працюю стоматологом в університетській лікарні, проводячи та допомагаючи в лікуванні зубів. Я також займаюся дослідженнями в аспірантурі стоматологічного факультету Канагавського стоматологічного університету. Під час першого курсу я відвідав лекцію професора Ітамія і був вражений його презентацією технології VR/AR. Це справило на мене таке сильне враження, що я змінив тему свого дослідження, яке до того часу було зосереджене на експериментах на тваринах. Під керівництвом професора Ітамія я почав досліджувати методи застосування цифрових технологій в освіті. Попри перешкоди, я вважаю, що було б чудово, якби цифрові технології можна було застосовувати до пацієнтів у клінічних умовах, щоб допомогти надавати більш детальні пояснення.
Моя реакція була: «Що, це вже доступно?»
Я також був здивований, коли доктор Ітамія вперше представив мені ConceptD 7 SpatialLabs™ Edition. Хоча я думав, що колись з'явиться інтегрований комп'ютер зі стереоскопічним зображенням, яке можна бачити неозброєним оком, я був вражений, побачивши, що він уже випущений. У клінічних умовах кабінет для огляду та операційна знаходяться в різних місцях. Однак наявність легкого та універсального пристрою в кабінеті для огляду, щоб надавати пояснення пацієнтам, є дуже корисною. До того ж це, безсумнівно, полегшить мою дослідницьку роботу.
Це має бути корисним для моделювання передопераційних процедур.
Для дослідження стану коренів зубів використовуються мікроскоп, конусно-променева комп'ютерна томографія (CBCT) та комп'ютерна томографія (CT). Однак ці методи значною мірою залежать від технічної майстерності лікарів. Хоча для досвідчених стоматологів вони не є обов'язковими, здатність розуміти стан коренів зубів за допомогою тривимірних зображень є корисною для моделювання передопераційних процедур для студентів та клінічних стажистів. Я також сподіваюся, що цей продукт виявиться корисним як навчальний інструмент.
Перегляд стереоскопічних зображень з погляду досвідчених практиків для розуміння технік
Інтеграція рухів досвідченого лікаря практика з рухами 3D-зображень, що відображаються на екрані, ймовірно, стане корисним інструментом для дистанційного навчання в майбутньому. Однак фактично показати та продемонструвати студентам техніки внутрішньоротового лікування може бути складно. До Японії приїжджає багато іноземних студентів, щоб вивчати стоматологічні технології, але це також може бути корисним для дистанційних занять. Навчання хірургічних операцій шляхом спостереження за лікарями практиками є найважливішою компонентою клінічного навчання. Спостереження з погляду хірурга в тривимірному просторі є чудовим навчальним досвідом для студентів і молодих лікарів. Крім того, оскільки тривимірне бачення неозброєним оком можна досягти без окулярів, ми хочемо зафіксувати техніки досвідчених викладачів і використовувати їх для навчання.
Інтерв'ю з зубним техніком: пан Тошіфумі Накашізука
Зображення, які ніби вистрибують з екрана
Я бачив зображення на стереоскопічних дисплеях, виготовлених іншими компаніями, але вважаю, що 3D-моделі на ConceptD 7 SpatialLabs™ Edition мають більш плавні рухи та зображення, які ніби вистрибують з екрана. Для порівняння, тривимірні зображення, які я бачив раніше, виглядали так, ніби вони були ув'язнені в коробці.
Я бачу потенціал і відчуваю можливості впровадження аналогових стоматологічних технологій на цифрову платформу.
Цифровізація в стоматології значно просунулася за останні роки, але світ зубних техніків все ще залишається аналоговим. Техніки використовують свої руки, що вимагає багаторічного досвіду та навичок для створення об'єктів. Вони виготовляються на основі двовимірних CAD-даних і фізично підганяються під конкретних пацієнтів. Косметичні процедури, особливо на передніх зубах, вимагають ручного коригування, щоб зуби виглядали природно. Їх також необхідно підганяти, щоб вони виглядали правильно під різними кутами. З цієї точки зору, також приємно мати можливість перевіряти зображення під різними кутами за допомогою стереоскопічного перегляду неозброєним оком. Можливість застосовувати та точно налаштовувати дані CAD/CAM за допомогою 3D-моделі була б чудовою для перенесення аналогової стоматологічної технології, яку ми розвивали дотепер, на цифрову платформу. Я бачу в цьому потенціал.
Я хотів би використовувати це для спілкування з пацієнтами.
Якщо стоматологічна галузь вирішить використовувати це стереоскопічне бачення неозброєним оком у майбутньому, це буде дуже корисно для надання пояснень пацієнтам. Як зубні техніки, ми звикли уявляти 3D-об'єкти на основі 2D-даних, але це не стосується наших пацієнтів. Усне пояснення за допомогою 2D-зображень не полегшує їм розуміння того, що ми намагаємося донести. Використання стереоскопічного зображення, яке можна побачити неозброєним оком, для надання пояснень зробить комунікацію набагато ефективнішою. Крім того, оскільки це ноутбук, його легко транспортувати. Я покладаю на це великі надії.
Інтерв'ю з доктором стоматології: професором Кацухіко Кімото
На шляху до «цифрової стоматології»
Розвиток стоматології за допомогою цифрових технологій
Стоматологія складається зі збереження зубів та протезування. Я спеціалізуюсь у галузі протезування, яке полягає у заміні відсутніх зубів імплантатами, протезами та мостами, коли зуби зламані або відсутні. На відміну від збереження зубів, у протезуванні необхідне індивідуальне виготовлення штучних об'єктів для окремих пацієнтів. Робота, яку стоматологічні техніки виконують у співпраці з лікарями-стоматологами для виготовлення коронок, вимагає багато часу та зусиль. Ми наполегливо працюємо над оптимізацією цієї частини процесу за допомогою цифрових технологій. Ця галузь останнім часом отримала назву «цифрова наука і технологія» або «цифрова стоматологія».
Початок нової ери
Я був дуже здивований, коли вперше побачив ConceptD 7 SpatialLabs™ Edition. Було цікаво, що на ноутбуці можна було переглядати стереоскопічні зображення неозброєним оком. Крім того, я зрозумів, що настала нова ера використання 3D-зображень у клінічних та освітніх закладах стоматології. Дисплеї для стереоскопічного відображення зображень неозброєним оком були доступні і раніше, але для використання цих пристроїв потрібно було замінити наявне обладнання. Були й інші проблеми, наприклад, практичність. Те, що це вдалося досягти за допомогою ноутбука, свідчить про те, що ми наближаємося до цієї реальності.
Ми прагнемо до майбутнього, в якому кожен студент матиме доступ до пристрою.
З погляду освіти було б корисно, якби в майбутньому витрати зменшилися і кожен студент міг мати власний пристрій. Зокрема, щелепно-лицьова ділянка складається з дрібних кровоносних судин і нервів, які складно переплітаються між собою та інтегровані з м'язами. Студентам надзвичайно складно зрозуміти цю ділянку. Наразі ми використовуємо моделі для кращого розуміння, але тривимірну модель легше модифікувати, ніж репліку. Таким чином, можна побачити внутрішню частину моделі, що сприяє кращому розумінню. Я також хотів би застосувати віртуальне навчання на практиці.
Поворотний момент для цифрової стоматології
Оскільки цей продукт є ноутбуком, який можна легко транспортувати, його можна розмістити поруч із пацієнтом під час надання пояснень. Я хотів би використовувати його для передопераційних симуляцій, що проводяться стоматологами-хірургами, для надання пояснень на конференціях та для підвищення обізнаності про гігієну порожнини рота. Ми раді широким можливостям застосування цього пристрою. Я вважаю, що поява ConceptD 7 SpatialLabs™ Edition стане поворотним моментом для цифрової трансформації стоматології.
Продукт, що використовується в Канагавському стоматологічному університеті та Канагавській стоматологічній університетській лікарні
ConceptD 7 SpatialLabs™ Edition “CN715-73G-SL76Z”
Застереження: ConceptD 7 SpatialLabs™ Edition «CN715-73G-SL76Z» не є медичним пристроєм. Цей продукт може використовуватися в освітніх і дослідницьких цілях, але не для обстеження та лікування.
Рекомендовані продукти
