Bildanalyse / Präsentation biochemischer Untersuchungen mit Hilfe digitaler Videotechnik.
Multimedia-Lab Presentation Procedure / Orthopedic Research Center Biomechanic Lab.
Abstract:
A homogeneous flow brings substantial relief to both listener and speaker of a presentation. Although it has been possible to combine video and slides in presentations for some time interruptions often occurred when the VCR returned to standby modus while waiting for the speaker or breaks were caused when it was necessary to fastforward/rewind the tape- an unprofessional delay that ended in the audience losing interest. However, we noticed over and over again the improvement that integration of video and slides brought to the clarity of the lecture and therefore we attempted to adapt modern technical possibilities.Abstrakt:
Eine flüssige Präsentation ist sowohl für Zuhörer wie auch für den Vortragenden eine wesentliche Erleichterung der Diskussion. War es früher zwar möglich Video und Diapräsentation zu kombinieren, so sind flüssige Präsentationen oft daran gescheitert, dass während der Vorstellung der Diapositive der Videorecorder bereits wieder von der Pausestellung in die stand-by Position zurückgefahren war und ein Vorspulen des Videos eine recht unprofessionelle Pause des Vortrages mit abschweifendem Interesse der Zuhörerschaft verursacht hat.
Da wir aber immer wieder festgestellt haben, dass die Integration von bewegtem Bild und beschriftbarem Photo eine wesentliche Verbesserung der Klarheit des Vortrages bringt, haben wir versucht, dies den derzeitigen technischen Möglichkeiten anzupassen.Einleitung:
Gerade im biomechanischen Labor sind Bewegungen und deren Auswirkungen auf Biomaterial und Implantate der Kernpunkt des Interesses. Erste Versuche im MPEG Format (Sony Mavica F91) (Abb.1) haben auf Grund der langsamen Bildfolge nicht die gewünschten Ergebnisse gebracht. Wir haben daher unser Equipment modernisiert und eine Drei-Chipkamera DCR-TRV 900 E, mit fire-wire integriert.
Abbildung 1
Methode:
Hauptkomponente der Bilddokumentaion und Präsentation ist das letzten Jahres auf den Markt gekommene Notebook von Sony ein Vaio X9. Dieses Notebook hat als eines der ersten über eine fire-wire Schnittstelle verfügt, so dass digitales Filmmaterial auch digital auf die Festplatte gespielt werden kann. Die schon letztes Jahr angeschaffte Diskettenkamera von Mavica 91 (Abb.1), die zunächst nur für MPEG-Sequenzen verwendet wurde, konnte als Digitalfotoapparat im JPEG Format problemlos integriert werden; und wir konnten feststellen, dass für die Projektion die zur Verfügung stehenden 1024x768 Pixel ausreichend sind.
Abbildung 3
Da es bei Präsentationen immer wieder zu Problemen bei der Projektion kommt, haben wir nun für das Labor einen Projektor SonyVPL-PX1 (Abb.3) angeschafft, der neben dem geringen Gewicht von weniger als 4 kg eine XGA Auflösung und eine Lichtleistung von 1000 Ansi Lumen bietet. In der Verbindung des Notebooks und dem Projektor besteht hier auch die Möglichkeit ein Verbindungskabel für Steuerungsfunktionen einzurichten, so dass mit der Fernbedienung auch die linke und rechte Maustaste angesteuert werden kann. Weiters kann auch mit einem Joystick die Mauszeigerfunktion in der Projektion ausgeführt werden. So ist es möglich, auch zwischen einzelnen Bildsequenzen hin und herzuwechseln. Was an die früher verwendeten Overheadprojektoren mit Möglichkeit der Markierung auf der Folie erinnert, ist die damit mögliche Schreibfunktion auch wärend der Präsentation. Es können so Skizzen in die Bilder und auf das projezierte Dia "life" geschrieben werden.
Die Videosequenzen, die bis zu 9 Minuten Dauer betragen können, werden über fire-wire und über das Programm Divigate Motion als einzelne Sequenzen auf die Festplatte (18 GB, Pentium III, 500 Megahertz) des Notebooks überspielt, markiert und dann über eine Aufnahmesteuerung der Kamera in entsprechender Länge aufgenommen, oder es wird vorher noch im Schnittfenster des Adobe Premiere ein Zusammenschnitt einzelner Sequenzen mit öberblendungsmöglichkeit durchgeführt. Diese Sequenzen werden nun einzeln in die Power Point Präsentation über die Funktion "Einfügen" von Film und Ton ausgewählt. In gleicher Weise können über Diskette die aufgenommenen Fotos leicht über Divigate Capture importiert werden. Bei der Erstellung der einzelnen Diaoberflächen in Power Point wird in der Regel die Formatvorlage mit dem ClipArt Teil ausgewählt, wobei über Einfügen nun der Film in den ClipArt Teil bzw. das Foto integriert wird. Wenn nun die Diapräsentation gestartet wird, so kann noch ausgewählt werden, ob der Film sofort beim Erscheinen des Bildes startet oder erst nach Betätigung der linken Maustaste per Infrarot gestartet und auch angehalten werden kann.
Die Textbeschreibung kann nun auf der rechten Seite bequem in das Dia geschrieben werden und kann mit Pfeilen auf die jeweilige Region im Film oder Foto verweisen. Wird nun in der Präsentation das Dia angewählt, so wird automatisch der entsprechende Ordner auf der D-Platte des Note~books angesteuert und von dort der Film in der Präsentation gezeigt.
Neben der Bilddarstellung kann selbstverständlich auch der Ton mit übertragen werden, wobei für einen kleinen Zuhörerkreis die Lautsprecher des Notebooks ausreichen sind; in grösseren Vortagssälen können Aktivboxen an den Projektor angeschlossen werden.
Da es bei digitaler Präsentation oft im Vortragsraum zu Problemen der Schnittstelle und zum Hochstarten des Computers kommt, empfiehlt es sich dringend, sein eigenes Equipment mitzubringen. Dafür steht ein Flugkoffer mit Projektor und Notebookfach zur Verfügung. So ausgerüstet, können selbst während der Anreise noch Korrekturen oder aktuelle Änderung am Vortrag vorgenommen werden. Das Zusammenstellen des Vortrags ist völlig unabhängig von Reprographik und Bildausarbeitung, so dass neben der Zeitersparnis auch wesentlich wirtschaftlicher gearbeitet werden kann.
Biomechanische Aspekte:
Bei Versuchen an Biomaterialien und Knochenstrukturen ist es jedes Mal eine Herausforderung genau jenen Moment des Materialversagens nicht nur graphisch in der Testmaschiene (MTS-M- Bionix 858) darzustellen, sondern auch photographisch festzuhalten.Bei dem in Abbildung 4 dargestellten Versuch wurde das Verhalten der Femurverankerung einer Resektionsendoprothese geprüft. Kernpunkt der Untersuchung war die Frage, ob es bei Rotationsbelastung zu einem Verlust der Rotationsstabilität durch Durchdrehen des Implantats, oder zu einer Fraktur des Femurschafts kommen würde.
Abbildung 5
Die Testreihe wurde mittels Digitalkamera mit Diskettenlaufwerkanschluss (Abb.5) mitgefilmt. Nachträglich kann so in Standbildfunktion die Frakturentstehung (Abb.6) und der Frakturverlauf (Abb.7a,b) dargestellt werden.
Nach Abspeicherung auf Diskette wird das Bild in die Power Point Präsentation übernommen. Das nachträgliche Einscannen eines analogen Videobandes entfällt. Der Bildfolge wird nun mit dem Ergebnis des Oszilloskops, welches Drehmoment und Winkelabweichung mit 100N Vorlast aufgezeichnet hat, verglichen. Bei 28.000 Nmm war es zur Fraktur des distalen Femur gekommen. In der Präsentation wird nun die digitale Filmsequenz gleichzeitig mit der Exceltabelle gezeigt (Abb.8). Aufgrund der biomechanischen Ergebnisse und der Videodokumentation wird nun das Redesign mit geänderter Rippenkonfiguration der Endoprothese durchgeführt.
Abbildung 8 - Rotationsprüfung
Autor und Fotos: G.Skrbensky; Mitautoren: R.Lass, F.Frisee.
Univ.Klinik für Orthopädie, Labor für Biomaterialprüfung,
AKH 8 G2/16, Währinger Gürtel 18-20, A 1090 Wien,
E-mail: gobert.skrbensky@akh-wien.ac.at