Наукова, медична ілюстрація і анімація: як лікарям і вченим спілкуватися один з одним, студентами та іншим людством

    
 
Цим постом ми хочемо дати загальне уявлення про сферу, в якій працюємо. У США, Європі, Канаді та Австралії публіка про неї поінформована, оскільки сама область наукової та медичної ілюстрації розвинена на порядок краще, ніж у нас. Ми згадаємо історію питання, опишемо як йдуть справи зараз, які завдання вирішують основні студії біомедичної візуалізації, розповімо про організації, які цей ринок досліджують і курирують, а також поділимося деякою статистикою.
 
 

Що це взагалі таке? Від малювання трупів до тривимірної анімації молекул і вірусів

У нашому організмі близько 206 кісток різної форми і розміру, більше 600 м'язів і складно піддається підрахунку кількість нервів, судин, а вже тим більше всіляких клітин, що відносяться до різних тканин і органів. Якщо заглибитися сильніше, відкриється картина величезної кількості білків, РНК та інших молекул, кожна з яких виконує певну функцію, а невеликі порушення здатні надати драматичний ефект на життєдіяльність організму. Досить згадати пріони, які через неправильне згортання молекули можуть викликати серйозні захворювання.
 
Живі системи настільки складні, що неможливо описати їх у всіх деталях, використовуючи слова або формули. Проте, опис абсолютно необхідно для розуміння механізмів роботи і причин поломки тих чи інших біологічних структур. Для вирішення описових завдань доктора і натуралісти з давніх часів вчилися робити коректні замальовки і схеми як будови нашого власного організму, так і оточуючих тварин і рослин, які можуть приносити нам користь, або заподіювати шкоду. Якщо за часів Галена медична та наукова ілюстрація була наївна і не точна, що, до слова не заважало його роботам бути затребуваними понад 1300 років, то, починаючи з Андреаса Везалия , вона стала оформлятися як дисципліна і важливий інструмент у навчанні та роботі лікарів і вчених.
 
 
 
 Приклади ранніх медичних ілюстрацій. (Джерело ).
 
 
 
 Частини людського тіла, зображені Андреасом Везалием. Сторінка з книги De Humani Corporis Fabrica, 1543 (джерело ).
 
Ілюстрація як науковий метод отримала новий стимул до розвитку після того, як стали з'являтися перші збільшувальні прилади, а за справу взялися Гук , Левенгук , Мальпігі , Грю та інші натуралісти, що почали описувати мікросвіт і підготувавши базу для виникнення клітинної теорії і розуміння мікроскопічної анатомії живих об'єктів.
 
 
 
 Зріз стебла рослини. Автор ілюстрації Неємія Грю. З книги "The Anatomy of Plants. With an Idea of ​​a Philosophical History of Plants, and Several Other Lectures, Read Before the Royal Society ". 1682. (Джерело )
 
 
 
 
 
 Ілюстрації Роберта Гука, що увійшли до книги Micrographia, опубліковану в 1665 році (джерело ). Завдяки таким малюнкам живі клітини отримали свою назву і привернули увагу дослідників.
 
В даний час студенти біологи в процесі навчання все ще замальовують мікроскопічні препарати та розкритих скальпелем тарганів, проте наукова ілюстрація вже досить давно стала окремою комплексною дисципліною, яка вирішує переважно НЕ дослідні, а комунікаційні та освітні завдання. Актуальність цього роду діяльності зростає, оскільки обсяг і складність наукового та медичного знання збільшується швидше, ніж здатність людей в ньому розібратися, а схеми, моделі та анімації дозволяють зробити вивчення складних тем істотно ефективніше. Якщо в XVI столітті доктор і за сумісництвом медичний ілюстратор ночами гуляв по кладовищах в пошуках тіл для розтину і замальовки, то зараз такі радикальні підходи не потрібні, а в сфері зайнятий широкий набір фахівців від учених до професіоналів в графічному дизайні, тривимірному моделюванні, комп'ютерної анімації. Зрозуміло, величезний прогрес у науці і наукових методах грає одну з головних ролей в еволюції медичної ілюстрації. Електронна мікроскопія, рентгеноструктурний аналіз і молекулярна динаміка змістили увагу фахівців цієї сфери від анатомії і мікробіології до молекулярної медицині, клітинної біології та біохімії. Завдяки новим методам стало можливим визначити і продемонструвати будова і механізм роботи окремих молекул , великих молекулярних комплексів і навіть вірусів .
 
 
 
 Білок кінезін, що переміщає клітинну везикулу уздовж мікротрубочки. Студія XVIVO . 2013 рік.
 
 
 
Частинки вірусу грипу на поверхні клітин епітелію верхніх дихальних шляхів. Студія Hybrid .
 
 
 
Внутрішня будова вірусу імунодефіциту людини . Студія Visual Science. 2010 рік.
 
 

Кому потрібні наукові і медичні ілюстратори?

Багато високотехнологічні підприємства, будь то фарм-компанії, фірми, що виробляють медичне обладнання, або приватні клініки, потребують інформуванні потенційних клієнтів, партнерів або інвесторів про те, яка суть їх розробок і пропонованих послуг. При цьому якщо вони прийдуть в дизайн-студію широкого профілю із замовленням на виготовлення презентаційних матеріалів, сайту або анімаційних роликів, швидше за все, отримання адекватного результату виявиться досить трудомістким і довгим. Причина в тому, що звичайний дизайнер або ілюстратор може не мати ні найменшого уявлення про те, наприклад, як влаштовані наночастинки на основі кополімеру D, L-лактид і гліколід, або чи зачіпає перелом Ле Фора першого типу гратчасту кістку. Звичайно, можна пуститися в довгі пояснення, закидати дизайнерів референс з атласів і посиланнями на Вікіпедію, але такий підхід серйозно гальмує процес і при великій енерговитратності не дає гарантій потрібного результату. При цьому витрачений час фахівця з боку клієнта, який "вчить" дизайнера, кількість правок і ітерацій, роблять загальну вартість такого підходу дуже високою. Саме тому сформувалася специфічна ніша медико-біологічної ілюстрації, анімації та дизайну, в якій зазвичай або окремі фахівці, або команди поєднують в собі компетенції в області графічного дизайну, медицини та науки.
Крім високотехнологічних компаній, в наукоемком дизайні, зрозуміло, потребують університети та інші освітні установи та проекти. Згідно з останньою доповіддю американської Асоціації медичних ілюстраторів , порядку 39% фахівців у цій галузі працюють на постійній ставці в різних університетах та академічних інститутах. З відомих прикладів можна привести Девіда Годселла , що працює в Інституті Скріппса в Каліфорнії, групу медичної анімації в Інституті медичних досліджень Уолтера і Елізи Холл в Мельбурні, а також Грехама Джонсона , що розробляє алгоритми візуалізації та моделювання молекул і клітинних структур в Університеті Каліфорнії в Сан-Франциско.
 
 
 
 
 
 Внутрішня будова Mycoplasma mycoides. Девід Годселл. 2011 рік.
 
Ці ілюстрації дуже вражають своєю деталізацією. Примітно, що всі вони виконані олівцем і аквареллю. Девід описує контури молекул в програмах молекулярної візуалізації і потім вручну формує такий орнамент. Мінус такого підходу в тому, що Годселл, як художник, може по-своєму інтерпретувати форми деяких об'єктів, не заглиблюючись у наукові дані, що позначається на наукової достовірності. Плюс — що цим способом можна робити багато ілюстрацій навіть дуже великих об'єктів в короткі терміни.
 
Трохи більше третини медичних ілюстраторів в якості клієнтів та наймачів мають фарм-компанії, медичні центри та клініки, видавництва, юридичні контори, що спеціалізуються на охороні здоров'я (часто в судових розглядах буває потрібно проілюструвати, наприклад, отриману людиною травму ), а також рекламні та дизайн-студії. Решта з опитаних асоціацією фахівців виявилися зайняті в некомерційних організаціях та фондах (18%), а також працювали на якісь урядові контори (7%).
 
За даними дослідження, в 2009 році середня зарплата медичних ілюстраторів становила $ 61000 на рік при розкиді від $ 27000 до $ 150000. Керівники студій і арт-директори заробляли більше ($ 93 000 і $ 75 000 в рік, відповідно). Графічні дизайнери, аніматори і розробники мультимедіа контенту заробляли приблизно від $ 47 000 до $ 58 000.
Всього аналізувалася зайнятість понад 550 професійних членів асоціації.
 
Частиною біомедичної візуалізації є наукове ілюстрування і анімація. Специфіка полягає в максимально акуратною роботі з вихідними даними, — найчастіше результатами експериментів або моделювання in silico. Завдання ті ж — комунікація в професійному середовищі (починаючи з певного рівня популярності автора), презентації, ілюстрування наукових публікацій, підручників та інших освітніх матеріалів.
 
Вчені в повсякденних завданнях і самостійно непогано знаходять спільну мову один з одним. Презентації на конференціях зазвичай примітивні з точки зору графічного дизайну і графіки, але вони в більшості випадків впевнено вирішують своє завдання, оскільки аудиторія підготовлена ​​і щодо невимоглива до рівня подачі. Труднощі виникають, коли вченому доводиться пояснювати щось аудиторії з іншим рівнем занурення в предмет, як наприклад студентам, або взагалі з іншої області, наприклад бізнесу, у випадку з інвесторами або партнерами на стадії комерціалізації та популяризації розробок. У цьому ситуації пояснити буває набагато складніше, і якісні наочні матеріали стають необхідні, для того, щоб не обмежуватися набором аргументів Річарда Докінза в цьому уривку: coub.com/view/1j2dqvn .
 
 

Біомедична ілюстрація зараз

На ринку біомедичної ілюстрації та анімації представлені кілька великих компаній і досить багато дрібніших гравців і індивідуальних ілюстраторів і дизайнерів. В основному фахівці цієї сфери зосереджені в США, Канаді та зовсім трохи в Європі та Австралії. Одна з провідних студій анімації, XVivo, стала широко відома завдяки масштабному тривимірному ролику Inner Life of the Cell, який демонструє молекулярні процеси, що відбуваються в лейкоцит при його активації під час запалення. Ролик був зроблений для освітньої програми Гарварду з молекулярної і клітинної біології, але швидко набув набагато ширшу аудиторію. При його створенні компанія використовувала працю студентів Гарварда (ходять чутки — безкоштовно).
Багато відомих студії приділяють велику увагу не внутрішньоклітинним процесам, а анатомії та фізіології людського організму. Приклади такої роботи демонструють Hybrid, Zygote , Nucleus , Brian Cristie , Invivo , Anatomyblue , AXS Studio . При цьому справа не обмежується анімацією: студії створюють навчальні тривимірні моделі, ілюстрації та додатки. Така тематика буває актуальна не тільки для освітніх установ, а й для госпіталів і клінік .
 
Для того, щоб скласти уявлення про сферу наукової візуалізації, можна ознайомитися з роботами учасників конкурсів, які проводяться в даній області. Найбільш відомим з них став Science and Engineering Visualization Challenge , який проводиться журналом Science спільно з National Science Foundation, в якому ми теж брали участь в 2010 і 2011 роках. У ньому зроблено наголос на природничі науки, а учасники надсилають як ілюстрації та інфографіку, так і анімації, і навіть освітні ігри. Комп'ютерна графіка та анімація, створена в студіях наукового дизайну також буває представлена ​​на конкурсах SIGGRAPH , чий спектр учасників не обмежується медичної ілюстрацією. Ефективність комунікації та маркетингу в галузі медицини та охорони здоров'я оцінює журі конкурсу, що проводиться організацією Medical Marketing & Media . Ще один помітний, але кілька здає позиції конкурс називається Vesalius, і в ньому фокус саме на освітньої складової.
 
Асоціація медичних ілюстраторів, яка вже згадувалася, займається сертифікацією фахівців, координує свого роду профспілкові ініціативи, проводить дослідження ринку і випускає аналітику і, між іншим, існує з 1946 року. Вони також проводять власний конкурс та виставку на щорічній зустрічі членів, з роботами переможців якого можна ознайомитися на сайті організації. У конкурсі, на відміну від SEVC, зроблений упор на медичну складову.
 
 
 
 Фото з перших зборів АМІ. Філадельфія, Пенсильванія. 1946 рік. (Джерело )
 
Крім конкурсів, якийсь зріз області може дати каталог медичних ілюстраторів , який видається щорічно, або фотобанки , що спеціалізуються на цій тематиці, де представлені сотні тисяч ілюстрацій, від експериментальних фото, до сайнс арту.
 
Якщо тема буде цікава, в наступних постах ми розповімо про набагато більш широкій області комунікації в області біомедичних напрямків т.зв. healthcare communication, частиною якої є біомедична ілюстрація і анімація.
  

    
Джерело: Хабрахабр

0 коментарів

Тільки зареєстровані та авторизовані користувачі можуть залишати коментарі.