gms | German Medical Science

MAINZ//2011: 56. GMDS-Jahrestagung und 6. DGEpi-Jahrestagung

Deutsche Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie e. V.
Deutsche Gesellschaft für Epidemiologie e. V.

26. - 29.09.2011 in Mainz

Freies Mikroskopieren im Web

Meeting Abstract

  • Sven Friedl - Fraunhofer IIS, Erlangen
  • Gregor Oehmke - Universitätsklinikum Erlangen, Erlangen
  • Thomas Wittenberg - Fraunhofer IIS, Erlangen
  • Arndt Hartmann - Universitätsklinikum Erlangen, Erlangen
  • Carol Geppert - Universitätsklinikum Erlangen, Erlangen

Mainz//2011. 56. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie (gmds), 6. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Epidemiologie (DGEpi). Mainz, 26.-29.09.2011. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2011. Doc11gmds031

DOI: 10.3205/11gmds031, URN: urn:nbn:de:0183-11gmds0312

Veröffentlicht: 20. September 2011

© 2011 Friedl et al.
Dieser Artikel ist ein Open Access-Artikel und steht unter den Creative Commons Lizenzbedingungen (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/deed.de). Er darf vervielfältigt, verbreitet und öffentlich zugänglich gemacht werden, vorausgesetzt dass Autor und Quelle genannt werden.


Gliederung

Text

Einleitung: Für die Lehre der mikroskopischen Pathologie ist es unabdingbar, dass die Studenten neben der reinen Vorlesung die Möglichkeit bekommen, selbstständig und frei das Gelernte mit verschiedenen Präparaten zu vertiefen. Der Aufwand für ein solches freies Mikroskopieren ist nicht unerheblich. Zeitliche Einschränkungen, Beschränkungen bei den zur Verfügung stehenden Präparaten sowie die personalaufwändige Betreuung der Mikroskopiersäle sind begrenzende Faktoren. Innovative Technologien ermöglichen es jedoch, mit digitalisierten, sog. virtuellen Objektträgern ein solches freies Mikroskopieren webbasiert als Ergänzung zu einer Vorlesung anzubieten.

Material und Methoden: Um einen guten Lernerfolg zu erzielen, ist eine hohe Bildqualität unabdingbar. Diese geht jedoch mit sehr hohem Datenaufkommen einher. Die pathologischen Präparate mit Hilfe eines Mirax Midi Scanners (Fa. Zeiss) in 40facher Vergrößerung digitalisiert. Dies resultiert in Bildern in einer Größenordnung von 10^5x10^5 Pixeln mit Datenmengen bis zu 5 GB je Präparat. Um trotz dieser hohen Datenmengen das virtuelle Mikroskopieren effizient zu ermöglichen, werden die Bilddaten in eine gekachelte Pyramidenstruktur konvertiert. In den Pyramidenstufen wird die originale Bildauflösung Stufe für Stufe reduziert. Das jeweilige Gesamtbild wird dabei in Einzelkacheln mit 256^2 Pixeln unterteilt. Je nach Ausschnitt und Vergrößerung der aktuellen Ansicht am Bildschirm müssen nur die tatsächlich dargestellten Kacheln in der notwendigen Auflösung übertragen werden. Der Benutzer kann interaktiv spezifische Vergrößerungen auswählen oder mit der Maus stufenlos zoomen sowie das Sichtfeld verschieben. Die digitalisierten Präparate werden durch Beschreibungen ergänzt. Für das jeweilige Präparat wichtige Regionen werden gekennzeichnet und sind gezielt fokussierbar.

Ergebnisse: Die virtuelle Mikroskopie wurde als MS Silverlight PlugIn für Webbrowser implementiert und in eine Webapplikation eingebettet. Diese besitzt eine Anbindung an die Kursverwaltung des Universitätsklinikums. Studenten haben somit über die Belegung einer Vorlesung direkt Zugriff auf die virtuelle Mikroskopie. Innerhalb der Applikation können Präparate nach bestimmten anatomischen und pathologischen Merkmalen sortiert, sowie Querverweise zu alternativen Präparaten verfolgt werden. Insgesamt wurden bisher ca. 200 Präparate digitalisiert. Weitere werden kontinuierlich hinzugefügt. Somit können Studenten mit einer deutlich umfangreicheren Präparatesammlung lernen als es im Mikroskopiersaal der Fall wäre. Eine Testversion der Anwendung wurde erfolgreich evaluiert. Die Visualisierung im Webbrowser erfolgt bei zeitgemäßen Internetanschlüssen (DSL) flüssig. Ab dem Sommersemester 2011 wird das freie Mikroskopieren regulär als Ergänzung der Vorlesungen in der Pathologie angeboten.

Diskussion: Internetbasierte Lehre in der medizinischen Ausbildung, die auf sehr große Bilddatenmengen angewiesen ist, stellt in Standardlernumgebungen noch eine hohe Anforderung an die Umsetzung. Mit Hilfe innovativer Ansätze zur effizienten Übertragung können auch solche Inhalte angeboten werden. Erste Rückmeldungen von Studenten waren durchweg positiv so dass diese Form der Lehrergänzung weiter ausgebaut werden soll.


Literatur

1.
Paulsen FP, Eichhorn B, Bräuer L. Virtual microscopy - The future of teaching histology in the medical curriculum? Annals of Anatomy. 2010;192:378-382.
2.
Glatz-Krieger K, Glatz D. vSlides. Uni Basel, Institut für Pathologie. Available from: http://pathorama.ch/vslides/ Externer Link
3.
Bock R, Heckmann N, Lang I, Ludwig A, Schmitt J. Virtuelle Mikroskopie. Universität des Saarlandes. Available from: http://www.mikroskopie-uds.de/ Externer Link
4.
Dee FR, Leaven T. The Virtual Slidebox. The University of Iowa. Available from: http://www.path.uiowa.edu/virtualslidebox/ Externer Link