論文の概要: Multisensory extended reality applications offer benefits for volumetric biomedical image analysis in research and medicine
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.03986v2
- Date: Fri, 14 Jun 2024 11:23:27 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-17 19:43:29.829141
- Title: Multisensory extended reality applications offer benefits for volumetric biomedical image analysis in research and medicine
- Title（参考訳）: 多感性拡張現実感の応用は、研究・医学におけるバイオメディカル画像解析に有用である
- Authors: Kathrin Krieger, Jan Egger, Jens Kleesiek, Matthias Gunzer, Jianxu Chen,
- Abstract要約: 高解像度ボリューム画像からの3Dデータは、現代医学における診断と治療の中心的な資源である。
近年の研究では、視覚深度知覚と触覚を持つ3次元画像の知覚に拡張現実(XR)を用いたが、制限的な触覚デバイスを用いた。
本研究では, バイオメディカル画像の専門家24名を対象に, 3次元医用形状を探索した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.46537907738351
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: 3D data from high-resolution volumetric imaging is a central resource for diagnosis and treatment in modern medicine. While the fast development of AI enhances imaging and analysis, commonly used visualization methods lag far behind. Recent research used extended reality (XR) for perceiving 3D images with visual depth perception and touch but used restrictive haptic devices. While unrestricted touch benefits volumetric data examination, implementing natural haptic interaction with XR is challenging. The research question is whether a multisensory XR application with intuitive haptic interaction adds value and should be pursued. In a study, 24 experts for biomedical images in research and medicine explored 3D medical shapes with 3 applications: a multisensory virtual reality (VR) prototype using haptic gloves, a simple VR prototype using controllers, and a standard PC application. Results of standardized questionnaires showed no significant differences between all application types regarding usability and no significant difference between both VR applications regarding presence. Participants agreed to statements that VR visualizations provide better depth information, using the hands instead of controllers simplifies data exploration, the multisensory VR prototype allows intuitive data exploration, and it is beneficial over traditional data examination methods. While most participants mentioned manual interaction as best aspect, they also found it the most improvable. We conclude that a multisensory XR application with improved manual interaction adds value for volumetric biomedical data examination. We will proceed with our open-source research project ISH3DE (Intuitive Stereoptic Haptic 3D Data Exploration) to serve medical education, therapeutic decisions, surgery preparations, or research data analysis.
- Abstract（参考訳）: 高解像度ボリューム画像からの3Dデータは、現代医学における診断と治療の中心的な資源である。
AIの急速な開発は画像と分析を強化するが、一般的に使われている可視化手法はずっと遅れている。
近年の研究では、視覚深度知覚と触覚を持つ3次元画像の知覚に拡張現実(XR)を用いたが、制限的な触覚デバイスを用いた。
制限のないタッチはボリュームデータ検査の恩恵を受けるが、XRとの自然な触覚相互作用を実装することは困難である。
研究課題は、直感的な触覚相互作用を持つ多感覚XRアプリケーションが価値を付加し、追求すべきかどうかである。
研究・医学のバイオメディカル画像の専門家24人が、触覚手袋を用いた多感覚バーチャルリアリティー(VR)プロトタイプ、コントローラーを用いたシンプルなVRプロトタイプ、標準PCアプリケーションという3つの応用で3D医療形態を調査した。
標準化されたアンケートの結果,ユーザビリティに関するすべてのアプリケーションタイプ間に有意差は認められず,VRアプリケーションと存在に関する有意差は認められなかった。
参加者は、VRヴィジュアライゼーションがデータ探索を単純化するコントローラの代わりに手を使って、より深い情報を提供するという声明に同意し、多感なVRプロトタイプは直感的なデータ探索を可能にし、従来のデータ検査方法よりも有益である。
ほとんどの参加者は手動インタラクションを最高の側面として言及したが、最も即効性があることにも気付きました。
手動操作を改良した多感性XRアプリケーションは, バイオメディカルデータ検査に有用である。
ISH3DE(Intuitive Stereoptic Haptic 3D Data Exploration)は、医療教育、治療決定、手術準備、研究データ分析を支援するためのオープンソースの研究プロジェクトである。
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