Renderizado cinematográfico

En el diagnóstico médico , la renderización cinematográfica es una técnica de procesamiento de imágenes aplicada para crear imágenes tridimensionales fotorrealistas de datos transversales, como tomografía computarizada o resonancia magnética (RM). La renderización cinematográfica es una alternativa a la renderización volumétrica ; su nombre se inspiró en las técnicas modernas de animación por computadora que permiten a estudios como Pixar crear objetos de aspecto realista. ^{[ 1 ]}

Los pasos utilizados para producir la renderización cinematográfica son similares a los de la renderización volumétrica: ^{[ 1 ]}

• El valor de magnitud (gris) de cada vóxel ( píxel tridimensional ) producido durante el escaneo se asigna al par color y opacidad en función de las estructuras que deben resaltarse u ocultarse;
• El trazado de rayos utilizado para la renderización volumétrica, donde cada píxel de la imagen 2D se forma mediante un único rayo de luz, se reemplaza por el trazado de rutas con un modelo de iluminación global que integra toda la iluminancia que llega a cada punto de la superficie de un objeto.

Dado que el número de trayectorias de luz en esta técnica es prácticamente ilimitado, se utiliza una selección aleatoria finita de las trayectorias y un muestreo de importancia para imitar la propagación, la dispersión y la reflexión de la luz en la vida real, mediante modelos basados ​​en datos reales. El resultado es una imagen fotorrealista . ^{[ 1 ]}

La renderización cinematográfica no está aprobada para uso clínico. ^{[ 1 ]}

La tecnología de renderizado cinematográfico se aplica actualmente como método educativo virtual en instalaciones, instituciones y centros especializados para enseñar la materia de anatomía ^{[ 2 ]} tanto a estudiantes de medicina como a otras profesiones de la salud, por ejemplo, en la Facultad de Medicina de la JKU en la Universidad Johannes Kepler de Linz , y para programas de posgrado en áreas clínicas, así como para profesiones de asistente médico.

Una revisión de 2026 describió la representación cinematográfica en la angiografía por TC como útil para visualizar anatomía vascular compleja e identificó la planificación preoperatoria como un área de aplicación potencial. ^{[ 3 ]} En un estudio preclínico cruzado aleatorizado de 2019 en cirugía hepatopancreatobiliar, los cirujanos que utilizaron la representación cinematográfica respondieron preguntas sobre anatomía de forma más correcta y rápida que con la TC convencional. ^{[ 4 ]}

• Premio Alemán del Futuro 2017 – Equipo 1

• Eid, Marwen; De Cecco, Carlo N.; Nance Jr, John W.; Caruso, Damián; Albrecht, Moritz H; Spandorfer, Adam J; De Santis, Domenico; Varga-Szemes, Akos; Schoepf, U Joseph (15 de mayo de 2017). "Representación cinematográfica en TC: una técnica de visualización 3D novedosa y realista" . Revista Estadounidense de Roentgenología . 209 (2): 370– 379. doi : 10.2214/AJR.17.17850 . PMID 28504564 . Consultado el 24 de marzo de 2024 . Cita: "El propósito de este artículo es presentar una visión general de la renderización cinematográfica, ilustrando sus posibles ventajas y aplicaciones. Conclusión: La reconstrucción volumétrica, que obtiene visualizaciones 3D a partir de conjuntos de datos de tomografía computarizada originales, es cada vez más utilizada por médicos y educadores médicos en diversos escenarios clínicos y educativos. La renderización cinematográfica es un novedoso algoritmo de renderización 3D que simula la propagación e interacción de los rayos de luz a medida que atraviesan los datos volumétricos, mostrando una representación de imágenes 3D más fotorrealista que la que se logra con la renderización volumétrica estándar..."
• Kun, Li; Ruiying, Yan; Ma, Huan; Zhang, Da-Fu; Ding, Yingying; Li, Zhen-Hui (2019-01-15). "Valor de la representación cinematográfica a partir de datos de tomografía computarizada volumétrica en la evaluación de la relación entre sarcomas de tejidos blandos profundos de las extremidades y vasos principales adyacentes: un estudio preliminar" . Journal of Computer Assisted Tomography . 43 (3): 386– 391. doi : 10.1097/RCT.0000000000000852 . PMC 6530969. PMID 30920424 .  Cita: "Resumen: Objetivo: El objetivo del estudio fue evaluar el valor de la reconstrucción cinematográfica (CR) a partir de datos de tomografía computarizada volumétrica para evaluar la relación entre los sarcomas de tejidos blandos profundos (STS) de las extremidades y los vasos principales adyacentes..."
• Moser, Susanne Elisabeth (4 de septiembre de 2017). "Representación cinematográfica: Körperkino für das Tumorboard" . deutsches Ärzteblatt (en alemán). 114 : 35-36 .​ Consultado el 24 de marzo de 2024 ., Cita en idioma alemán: "...Cinematic Rendering: technologischer Hintergrund. Cinematic Rendering – deutsch etwa: filmische Bildsynthese – beschreibt ein 3-D-Visualisierungsverfahren. Die Technologie stammt aus der Filmbranche, wo sie unter anderem digital animierte Figuren realitätsnah in von Menschen Dargestellte Filmszenen integriert – beispielsweise „Gollum“ en „Herr der Ringe“. Aus konventionellen 2-D-CT- o MRT-DICOM-Daten errechnet die Cinematic-Rendering-Software dreidimensionale Strukturen. ..."
• Binder, Johannes S.; Scholz, Michael; Ellmann, Stepan; Uder, Michael; Grützmann, Robert; Weber, Georg F.; Krautz, Christian (2020-06-02). "Renderización cinematográfica en anatomía: un estudio cruzado que compara una nueva técnica de reconstrucción 3D con la tomografía computarizada convencional" . Educación en ciencias anatómicas . 14 (3): 22– 32. doi : 10.1002/ase.1989 . eISSN 1935-9780 . ISSN 1935-9772 . PMID 32521121 .   Cita: "Resumen: La integración de imágenes médicas en los cursos de anatomía preclínica ya está en marcha en muchas facultades de medicina. Sin embargo, la interpretación de imágenes bidimensionales en escala de grises es difícil y las técnicas convencionales de renderizado volumétrico solo proporcionan imágenes de calidad limitada. En este sentido, una visualización más fotorrealista proporcionada por el renderizado cinematográfico (CR) podría ser más adecuada para la enseñanza de la anatomía. ...
• Niedermair, Julian F.; Antipova, Veronica; Manhal, Simone; Siwetz, Martin; Wimmer-Röll, Monika; Hammer, Nils; Fellner, Franz A. (23 de noviembre de 2022). "Sobre el beneficio adicional de la anatomía virtual para las habilidades basadas en la disección" . Educación en Ciencias Anatómicas . 16 (3): 439– 451. doi : 10.1002/ase.2234 . eISSN 1935-9780 . ISSN 1935-9772 . PMID 36453060. Recuperado el 24 de marzo de 2024 .   Cita: "Los enfoques tecnológicos que emplean la visualización tridimensional para integrar la anatomía virtual se utilizan cada vez más para brindar a los estudiantes de medicina una enseñanza de vanguardia. Hasta la fecha, no está claro hasta qué punto la anatomía virtual puede ayudar a reemplazar el curso de disección. Los estudiantes de medicina de la Universidad Johannes Kepler asisten tanto a un curso de disección como a un curso de anatomía virtual. Este último se basa en la renderización cinematográfica y la imagen radiológica, y enseña anatomía y patología."