Modèles anatomiques humains

Modèles anatomiques humains

 

Les modèles anatomiques humains peuvent être globalement classés en trois types en fonction de leurs techniques de fabrication, de leurs matériaux et de leurs fonctions : les modèles physiques traditionnels, les modèles numériques modernes et les modèles physiques modernes (y compris les modèles assemblés de haute précision et les modèles imprimés en 3D personnalisés par le patient).

 

Les modèles physiques traditionnels, tels que la « Vénus anatomique » répandue aux XVIIIe et XIXe siècles, sont caractérisés par : des matériaux tels que la cire, le bois et le plâtre ; dimensions grandeur nature; un réalisme élevé dans l'artisanat et la fonction ; détachable; et une combinaison d'esthétique artistique et de précision scientifique. Leur création nécessite de nombreuses références aux cadavres et implique des processus méticuleux de moulage, de peinture et d'assemblage. Historiquement, ces modèles ont été des outils importants pour l’enseignement anatomique et l’enseignement scientifique populaire.

 

Les modèles numériques modernes sont des modèles virtuels tridimensionnels construits sur la base de données d’imagerie humaine réelle (telles que les tomodensitogrammes et les IRM). Ses caractéristiques de base comprennent : une base de données basée sur des données réelles du corps humain, avec une structure précise ; échelle de modèle contenant des milliers à des dizaines de milliers de structures anatomiques 3D indépendantes ; des fonctions interactives prenant en charge des opérations telles que la rotation du modèle, la mise à l'échelle, le masquage, le fractionnement et l'affichage transparent ; et intégrant souvent des modules étendus tels que l'analyse du mouvement, les méridiens d'acupuncture, la comparaison d'images par tomographie et l'apprentissage AR pour des applications en anatomie systémique, en anatomie régionale et en simulation chirurgicale. De tels modèles sont devenus un outil important dans l’enseignement médical moderne.

 

Les modèles physiques modernes comprennent principalement des modèles assemblés de haute précision et des modèles imprimés en 3D personnalisés par les patients. Les modèles assemblés de haute précision (comme la série 4D Master) sont généralement mis à l'échelle proportionnellement (par exemple 1:6), avec des pièces détachables et assemblables et des couleurs vives, utilisés pour l'enseignement et la vulgarisation scientifique. Les modèles imprimés en 3D personnalisés par les patients sont imprimés 1:1 sur la base des données d'images CT/IRM du patient et peuvent être constitués de plastique rigide ou de matériaux flexibles, reflétant de manière réaliste les structures anatomiques individuelles (telles que l'emplacement de la tumeur et l'orientation des vaisseaux sanguins), utilisés pour la planification préopératoire, la simulation chirurgicale et la communication médecin-patient.

 

Applications

Les modèles anatomiques humains ont des applications dans de multiples domaines tels que la formation médicale, la pratique clinique et la vulgarisation scientifique publique.

 

Dans le domaine de la formation médicale, les modèles anatomiques sont des outils pédagogiques essentiels pour aider les étudiants en médecine et les médecins résidents à en apprendre davantage sur l'anatomie humaine, les fonctions physiologiques et les procédures chirurgicales. Les modèles anatomiques numériques modernes offrent des méthodes d’apprentissage plus riches. Par exemple, un logiciel d'anatomie 3D construit sur la base de données humaines réelles peut être utilisé pour acquérir systématiquement des connaissances anatomiques et prend en charge l'apprentissage AR, la chirurgie simulée, les défis de connaissances et d'autres fonctions. Certains modèles virtuels 3D disposent de fonctions de retour haptique, permettant aux utilisateurs de pratiquer des compétences médicales telles que l'injection dans un environnement sûr, sans contact avec de vrais patients. Dans la pratique clinique, en particulier les modèles anatomiques imprimés en 3D personnalisés sur la base des données d'images des patients, sont devenus des outils importants pour la planification préopératoire, les exercices de simulation et la communication médecin-patient dans le cadre d'interventions chirurgicales complexes. Les modèles anatomiques imprimés en 3D peuvent être utilisés pour clarifier les limites des tumeurs osseuses et les relations spatiales des structures anatomiques complexes environnantes, et peuvent être utilisés pour la planification, la conception et la simulation préopératoires du processus chirurgical [8]. L’utilisation de modèles 3D permet de comprendre les relations spatiales de structures anatomiques complexes, améliorant ainsi la précision chirurgicale, réduisant les complications et raccourcissant la durée de l’intervention chirurgicale. Il a été démontré que les modèles anatomiques imprimés en 3D sont utiles pour certaines interventions chirurgicales, notamment la chirurgie de la tête et du cou, la reconstruction complexe du visage ou des voies respiratoires, la chirurgie cardiaque, la chirurgie pulmonaire, la reconstruction articulaire et la résection tumorale. Les modèles anatomiques ont une longue histoire dans l’enseignement et le divertissement scientifiques publics. Des modèles en cire de « l'anatomie de Vénus » des XVIIIe et XIXe siècles ont été exposés dans des parcs d'attractions, à des fins éducatives et de divertissement. Les modèles modernes incluent des modèles de style assemblage pour les passionnés et les adolescents, vulgarisant l'anatomie humaine grâce à un assemblage pratique.

 

De plus, des modèles anatomiques sont utilisés dans la médecine traditionnelle chinoise, ainsi que dans le sport et la rééducation. Certains logiciels d'anatomie 3D intègrent des modèles de méridiens et de points d'acupuncture, qui peuvent faciliter l'enseignement et la recherche en acupuncture. En sciences du sport, les modèles peuvent être utilisés pour analyser les trajectoires et les liens des mouvements musculaires dans des mouvements spécifiques tels que les tractions, les pompes et le tir au basket-ball ; en rééducation, ils sont utilisés pour localiser les points déclencheurs de la douleur.