Sharp NEC Display Solutions Kundeninstallation – Education, Healthcare

Medizinische Universität Graz

Neue Dimension in der Anatomielehre mit 3D- und LED-Technologie

Mit der Vorlesungsreihe „Virtuelle Anatomie“gehören die Medizinische Universität Graz und die Johannes Kepler Universität Linz zu den Vorreitern der digitalen Lehre in der Anatomie. Eine einzigartige Kombination aus 3D- und LED-Technologie in einer Installation markiert nun einen weiteren Meilenstein im Projekt und setzt neue Branchenstandards. Als Visualisierungslösung dient dabei an der Medizinischen Universität Graz dvLED-Technologie von Sharp/NEC.

Die Arbeit mit anatomischen Präparaten im Hörsaal ist seit jeher ein unverzichtbarer Bestandteil der medizinischen Ausbildung. Doch der Zugang zu physischem Präparationsmaterial und auch die Visualisierungsmöglichkeiten im Hörsaal sind oft begrenzt. Digitalisierungsinitiativen können diese Lücke schließen, wie die Johannes Kepler Universität Linz (JKU) in Zusammenarbeit mit der Medizinischen Universität Graz (Med Uni Graz) vormacht, die das Bachelorstudium Humanmedizin gemeinsam anbieten.

Herausforderung

Begrenzte Visualisierungsmöglichkeiten im Hörsaal

Da an der JKU kein klassischer Anatomieunterricht mit Körperspenden durchgeführt wird, initiierte Univ.-Prof. Dr. Franz Fellner, Leiter der Abteilung für Virtuelle Morphologie an der JKU, die „Virtuelle Anatomie“. Dabei werden MRT- und CT-Daten von realen Patienten zu fotorealistischen dreidimensionalen Bildern der menschlichen Anatomie zusammengeführt. Mittels 3D-Brillen können Studierende Organe als Ganzes betrachten und zugleich bis in ihre kleinsten Strukturen stufenlos zoomen – auf sieben mal vier Metern, stereoskopisch in 4K-Auflösung und 120 Hz Bildwiederholrate. Partner der JKU bei dieser einzigartigen Forschungskooperation sind das Ars Electronica Futurelab mit seinem Programm „Cinematic Anatomy x Deep Space“ und die Softwareexperten von Siemens Healthineers. Ein Teil dieser Virtuellen-Anatomie-Vorlesungen wurde bisher von der JKU als 2D-Videostream an die Med Uni Graz übertragen, und im Gegenzug wurden Lehrinhalte mit anatomischen Präparaten per 2D-Videostream nach Linz übertragen.

Nun suchten die Verantwortlichen an der Med Uni Graz, darunter Dipl.-Ing. Dr. techn. Herwig Rehatschek, Leiter der Stabsstelle Lehre mit Medien und designierter Projektleiter für die Umsetzung in Graz, nach einer Erweiterung für ihre Lösung, um die Inhalte auch in Graz in 3D und in Echtzeit erlebbar zu machen und die Vorlesung interaktiver zu gestalten.

Neben Komponenten wie 3D-Brillen für Vorlesungsteilnehmer sowie einer geeigneten 3D-Kamera für die Übertragung war dabei die Auswahl der Display-Lösung für die Ausstattung im Hörsaal entscheidend – denn die Kombination aus 3D und großflächiger Visualisierung mit qualitativ hochwertigen, gestochen scharfen Bildern mit hervorragendem Kontrast stellt eine besondere technische Herausforderung dar.

Als weitere Projektbeteiligte der Med Uni Graz waren zudem als technischer Planer Christian Zagler, Outstanding-Media GmbH, sowie als Integrator die PKE Electronics GmbH an Bord, welche die Ausschreibung für sich entscheiden konnte.

Nach der Planungsphase wurde schließlich im Juli 2024 die Installation einer 7,3 x 4 m großen LED-Wall mit 1,9 mm Pixel-Pitch, nativer UHD-Auflösung, vollem 3D-Support und Low-Power-Technologie als Turnkey-Lösung durch das Sharp/ NEC LED Solutions Center direkt vor Ort fertiggestellt. Dank Flip-Chip-SMD-Technologie benötigen die verwendeten dvLEDModule rund 60 Prozent weniger Strom als herkömmliche Indoor-LED-Installationen.

Auch minimiert sich ihre Wärmeentwicklung, was wiederum den Bedarf an zusätzlicher Klimatisierung senkt und auf die Langlebigkeit des Displays einzahlt. Die Videowand liefert ein hervorragendes Kontrastverhältnis von bis zu 8000:1 und einen tiefen Schwarzwert. Mit einer Leuchtstärke von bis zu 700 Candela pro Quadratmeter kommen die Inhalte selbst bei unterschiedlichsten Lichtverhältnissen bestens zur Geltung und werden den Vorlesungsteilnehmern optimal präsentiert.

Med Uni Graz – Lehrstuhl für makroskopische und klinische Anatomie /Sarah Löcker

Ergebnis

Reibungslose Integration und neue Maßstäbe in der digitalen Anatomielehre

Die Sharp/NEC LED-Wall fügt sich nahtlos in die bestehende Lösung ein und arbeitet reibungslos mit den weiteren Komponenten wie stereoskopische 3D 4K-Kameras und 3D-Brillen zusammen.

„Ein voller Erfolg, der für die fantastische Zusammenarbeit aller Projektbeteiligten spricht. Als Hersteller freuen wir uns besonders, von Anfang an in das Projekt involviert gewesen zu sein. Mit der Installation und der Kombination aus LED und 3D setzen wir völlig neue Maßstäbe“, fasst Oliver Bauer zusammen.

Nachdem ein Teil der Virtuellen-Anatomie-Vorlesungen von Univ.-Prof. Dr. Franz Fellner bisher nur als 2D-Videostream an die Med Uni Graz übertragen wurde, vollzieht sich nun ein technischer Quantensprung: Die 3D-Vorlesungen aus dem JKU medSPACE in Linz werden live auf der LED-Wand an der Medizinischen Universität Graz gezeigt, ebenfalls in stereoskopischem 3D mit 3D-Brille und für bis zu 500 Studierende.

Die Audiosignale und Steuerdaten für das Programm aus Linz werden in Echtzeit nach Graz übertragen, sodass die Studierenden an beiden Standorten simultan in die Vorlesung eintauchen können.

Darüber hinaus werden Aufnahmen von Präparaten im Rahmen von Vorlesungen der Medizinischen Universität Graz mit einer stereoskopischen 4K-Kamera live nach Linz übertragen, sodass die Studierenden im JKU medSPACE ergänzend zur Virtuellen Anatomie auch anatomische Präparate in 3D erleben können. Die Vorlesung ist interaktiv, die beteiligten Lehrenden haben die Möglichkeit über einen Videokonferenz-Audiokanal zu kommunizieren und entsprechend Fragen von Studierenden gegenseitig weiterzuleiten.

„Jetzt kommt zusammen, was zusammengehört. In der Virtuellen Anatomie arbeiten wir mit Datensätzen aus MR- und CT-Aufnahmen von lebenden Menschen. Die klassische Anatomie lehrt anhand von Präparaten von Körperspender*innen. Um ein umfassendes Verständnis von Anatomie und Pathologie zu erlangen ist beides enorm wichtig. Das hebt die Ausbildung auf eine neue Ebene“, zeigt sich Univ. Prof. Dr. Franz Fellner begeistert.

„Die Zusammenarbeit zwischen der JKU und der Med Uni Graz ist in ihrer Art unvergleichlich. Gemeinsam haben wir Großes erreicht und durch die kombinierte Anwendung bewährter und neuester Technologien in Anatomie und Radiologie eine solide Basis geschaffen, um unsere Studierenden optimal auf die Medizin der Zukunft vorzubereiten“, sagt Univ. Prof. Dr. Niels Hammer, der den Lehrstuhl für makroskopische und klinische Anatomie an der Medizinischen Universität Graz innehat.

„Technologisch gesehen ist die vernetzte 3D-Lehre, synchron an zwei universitären Standorten, sowie die 3D-Darstellung auf einer LED-Wall für 500 Studierende eine Hitech-Pionierarbeit und ermöglicht die Ausbildung von Studierenden unter Verwendung der derzeit modernsten verfügbaren Möglichkeiten“, so Dipl.-Ing. Dr. techn. Herwig Rehatschek (Projektleiter Med Uni Graz). „Wir haben die gemeinsame vorklinische Ausbildung unserer Studierenden von Beginn an innovativ gestaltet. Dass virtuelle und klassische Anatomie nun in einem gemeinsamen virtuellen 3D-Hörsaal gelehrt werden, ist für die Studierenden ein bedeutender Mehrwert“. freuen sich die Vizerektoren für Lehre Univ. Prof. Dr. Andreas Janko (JKU) und Ao.Univ.-Prof. Mag. Dr. Dr. Erwin Petek (Med Uni Graz).

Produkte

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NEC LED-FE019i3

1.9 mm FinePitch-LED-Module für den Innenbereich
Pixelabstand	1,9 mm
Helligkeit	700 cd/m²
Seitenverhältnis	16:9