基于"中国数字人"切片建立包含牙列的下颌骨三维模型

目的 利用虚拟人数据资料借助医学三维重建软件快速重建包含下颌牙列的人体下颌骨三维模型,为数字化虚拟人体作出技术探讨.方法 选择合适的尸体标本,经固定、动脉灌注、包埋、数据采集后获得虚拟人数据集,按照不同数据格式保存虚拟人切片图像数据.为今后不同规模的人体解剖结构重建目的 作准备.取虚拟人切片数据图像中下颌骨切片部分图像共计280张经二维图像处理软件去噪、描边后导入专用医学三维重建软件进行下颌骨的三维重建,生成的下颌骨三维模型经表面光滑处理后进行渲染.结果 利用虚拟人的数据得到了包含牙列的下颌骨精细的三维模型,在三维方向上真实地再现了下颌骨的解剖形态.结论 利用中国数字化可视人体图像能建立准确的下颌骨三维模型.     

中医虚拟人的构建

0 引言 随着科学技术的进步,人类对自身的认识也越来越深入、越来越全面,建造虚拟人(virtual human)的设想也越来越成为现实了。从1989美国国立医学图书馆发起可视人计划(visible human project)到2000为止,美国虚拟人已建立了全身骨骼、肌肉和心脏等器官的三维模型,其主要设想是将人类基因组计划、人体机能建模和可视人计划等研究结果结合起来,进行虚拟人的建造。     

数字化虚拟人体的研究现状及其在医学中的应用前景

数字化虚拟人是运用计算机技术,将人体结构数字化,形成能够调控的、可视的、虚拟人体形态的三维人体详细结构模型.     

数字化虚拟人体数据获取的现状和对策

数字化虚拟人的研究方兴未艾,任重道远。完整的数字化虚拟人的宏伟研究规划中,应包括“虚拟可视人”、“虚拟物理人”、“虚拟生理人”和“虚拟智能人”4部分内容。在这个研究领域中,首先要解决的是人体数据的获取。目前,国内外先后已经报道了9个人体数据集。本文就这些数据集的现状进行了评析,重点揭示了这些数据集存在的不足和有待改进之处。本文还结合中国数字化虚拟人研究具体情况,提出了今后人体数据获取的对策性建议:(1)人体数据集的构建必须坚持“质量第一”,要特别注重质量,而不是数量和速度;(2)数据集要符合信息技术需求,要加强对组织器官的特异性标识;(3)数据集要注重发展的前景,应有明确的应用针对性。     

数字化虚拟人体数据获取的现状和对策

数字化虚拟人的研究方兴未艾。任重道远。完整的数字化虚拟人的宏伟研究规划中，应包括“虚拟可视人”、“虚拟物理人”、“虚拟生理人”和“虚拟智能人”4部分内容。在这个研究领域中，首先要解决的是人体数据的获取。目前。国内外先后已经报道了9个人体数据集。本文就这些数据集的现状进行了评析．重点揭示了这些数据集存在的不足和有待改进之处。本文还结合中国数字化虚拟人研究具体情况，提出了今后人体数据获取的对策性建议：(1)人体数据集的构建必须坚持“质量第一”，要特别注重质量，而不是数量和速度；(2)数据集要符合信息技术需求，要加强对组织器官的特异性标识；(3)数据集要注重发展的前景。应有明确的应用针对性。     

数字化虚拟中国人女性一号(VCH-F1)实验数据集研究报告

目的为建造具有东方人种特征的中国数字化虚拟人,获取中国女性人体数字图像的数据集。方法通过广州市遗体捐献中心,选取一位因食物中毒急性死亡19岁女性尸体,经CT、MRI采集图像后,在股动脉灌注红色填充剂,冷冻包埋,在JZ1500A立式铣床上,以400 mm刀盘切削,转速850 r/m,断面间距0.2 mm,用第三代富士数码相机摄像。结果按中国解剖学会的《中国人解剖学数据》加以评价,VCH-F1体型指数为94%,有较大的代表性。共获取断面图像8 556个,图像总像数649万,每个文件数据量为17.5 MB,VCH-F1数据集总量149.7GB。共编制6个不同版本,分别为VCH-F1(149.73GB、6.60GB、0.27GB)及VCH-F1头部数据集(1.93GB、0.67GB、0.46GB)。结论借鉴国外经验和教训,VCH-F1在下列几个方面有所改进和提高:(1)尸体选材代表性较大;(2)血管标记鲜明,对后续图像配准和分割提供了良好条件;(3)立式切削较卧式切削更符合人体生理姿势;(4)本文采用的人体的冷存,一次装夹,双温冰库,大口径刀盘处理,能提高图像质量和工作效率。VCH-F1的实验数据集,在若干关键技术上有所改进和提高,构建了切削精度高,血管显示鲜明,体型代表性良好,为我国今后虚拟人体的物理化和生理化,提供了一个高质量的框架。     

人体胸部有限元模型研究

目的 建立人体胸部的三维有限元模型,以用于单兵防护工程研究.方法 以CT的扫描数据为重建源图像,利用医学图像重建软件Mimics进行三维重建;在有限元前处理软件ANSYS ICEM CFD中进行单元网格划分,并为模型各部分指定相应的材料特性参数;在有限元软件ANSYS LS-DYNA中完成有限元模型建模,并参照既往尸体实验数据检验模型有效性.结果 建立了近似人体胸部解剖结构的有限元模型,模型的模拟计算结果和既往尸体实验结果基本相符.结论 利用人体断层数据和专业软件,能够完成有限元模型的重建,模型能够满足单兵防护工程研究中进行人体胸部冲击相关数值分析的需要.     

基于中国数字人技术的人体骨肌系统生物力学研究

目的：利用中国数字人工程获得的冷冻人体切片数据,建立虚拟人技术仿真平台,为人体骨肌系统生物力学及相关应用研究提供基础计算平台服务。方法：首先通过课题组自行开发的医学图像处理软件CryoSegmentation,对中国数字人工程男一号的冷冻切片图像序列进行配准、特征点和轮廓线的提取等处理。然后利用逆向工程软件Imageware建立虚拟人体的面模型。其次基于Hamilton动力学理论,建立虚拟人体运动学与动力学方程;并结合人体运动捕捉系统,在Mircrosoft Visual Studio2005环境下,开发虚拟人运动学与动力学计算模块。最后,根据人体骨骼的材料属性和力学特性,建立了虚拟人全身骨骼系统的有限元模型。结果：通过对一名志愿者进行的步态实验,获得了该志愿者的计算机虚拟模型,捕捉到步态实验中人体各关节的运动学参数,通过动力学模块的计算,得到了步态中人体各关节的受力情况。通过对步态中股骨的有限元计算,得到了志愿者行走中股骨所受的应力云图。结论：基于数字人技术的人体骨肌系统生物力学计算平台能够对人体进行生物力学仿真和计算,从而得到人体运动过程中准确的力学参数,为临床骨科医学、人体工效学、体育与艺术运动、军事医学等相关学科的应用研究提供参考依据。     

以穴位三维构建为平台为腧穴学教学提供新手段

数字化虚拟人技术催生了一门新的学科——数字腧穴学。数字腧穴学利用数字化虚拟人体数据库和计算机技术,构建穴位三维立体模型,清楚显示针灸穴位下的相关组织结构,对针刺穴位的安全性进行可视化研究,三维动态显示针刺过程,展现针灸学的奥妙。为腧穴研究、针灸教学、临床应用开启新思路,提供新手段。     

三维便携式文件在解剖教学中的应用

传统的解剖教学都为基于二维解剖图片、尸体标本和模型等教学道具,难以直观、简明、清楚地了解解剖三维形态。本研究基于中国数字化人体数据集,创建了人体各局部解剖结构的三维便携式文件(3d-pdf),该文件较小,传输方便,能在个人电脑上进行任意解剖结构的平移、选择和拉伸操作,使用方便。实践证明,该文件在教学中应用效果较好,学员的学习效率得到了提高,学习兴趣也得到增强。     

虚拟中国人切削技术研究

目的提高虚拟中国人标本的断面切削质量和延长刀具的寿命。方法比较立装和平装结构可转位铣刀盘与相应的专用可转位刀片对标本断面的切削效果。结果立装结构的可转位刀具较平装结构的可转位刀具更适合标本断面的切削。结论虚拟人数据采集切削作业中,立装可转位铣刀盘具有切削质量好、效率高、刀具寿命长和成本低等优点。     

虚拟中国人切削技术研究

目的 提高虚拟中国人标本的断面切削质量和延长刀具的寿命。方法 比较立装和平装结构可转位铣刀盘与相应的专用可转位刀片对标本断面的切削效果。结果 立装结构的可转位刀具较平装结构的可转位刀具更适合标本断面的切削。结论 虚拟人数据采集切削作业中，立装可转位铣刀盘具有切削质量好、效率高、刀具寿命长和成本低等优点。     

数字化可视人体在解剖学教学中的应用简介

数字化可视人体是将成千上万个人体断面数据信息在计算机里整合重建成人体的三维立体结构图像，是医学与信息技术，计算机技术相结合的成果。它构成了人体形态学信息研究的实验平台，为医学，生命科学等的研究和应用提供基础与技术支撑。随着数字化可视人体数据集的建立，计算机模拟人体将为解剖学的教学提供革命性的变化。     

订阅《中国急救医学》是您明智的选择

人体可视化研究（以下简称“可视人”，visible human）是20世纪后期兴起的一项信息技术和医学科学互相交叉、综合发展起来的世界前沿性研究领域，是将成千上万个人体断面数据信息在计算机里整合、重建成人体的三维立体结构图像，构成人体形态学信息研究的实验平台，为开展各类人体相关研究提供形象而真实的模型，具有重大的社会应用价值。可广泛用于医学、生物学以及军事、航天、体育、汽车、机械制造、艺术等领域。     

国人脑立体定向术常用靶区三维坐标值数据库

人体解剖学教研室脑立体定向研究小组在院科研处领导下承担省教委关于“国人脑立体定向术常用靶区三维坐标值数据库”课题。该课题已顺利完成。主要内容是对中国人脑深部灰、白质结构常用的二十多个靶区进行三维解剖定位,并将测得的数据研制成数据库(包括手册和软件)。其中部份数据已由南京市脑科医院脑立体定向神经外科进行临床验证,结果与该院及国内有关资料相对比,疗效显著,并发症减少。     

数字化虚拟人体研究现状及其对腧穴形态学研究的启示

数字化虚拟人体研究是一项交叉性前沿学科,它的信息起源有美国可视人体计划、虚拟人体计划和数字化人体计划。我国科学家提供了中国可视人数据集。数字化虚拟人体集成了最新的科技成就,将人体结构和功能信息数字化与可视化,它的研究将在医学与计算机的结合上、在涉及人体模拟的许多方面开辟新的研究领域,也为针灸腧穴形态学的研究提供一个基础技术研究平台。     

尸体体段参数的CT法研究

根据现有的测算人体惯性参数的知识和方法,参照同位素法的原理,采用CT断层技术,分别对4具(男,女各2具)尸体进行全身断层扫描。将获得的断层图像依次输入IMG_2型图像系统中,依据图像上各组织、结构的灰度和人体各组织比重,用C语言编程,对断层图像进行处理、分析,并综合计算出每具尸体的体段质量和质心位置等惯性参数。经与用质心板实测的数据比较和统计学处理,确定了所计算数据的准确性和可靠性。从而确定CT法研究的可行性。     

Web环境下人体数据集三维可视化初步研究

目的使用可视化工具包(theVisualizationToolKit,VTK)的重建算法对中国可视化人(Chinesevisiblehu-man,CVH)数据集进行重建,结合虚拟现实建模语言(virtualrealitymodelinglanguage,VRML),互联网环境下实现远程访问并对重建结果进行交互操作。方法应用数字化可视人体数据获取技术,对双侧肱骨图片进行三维重建,生成基于网络的立体结构。结果重建出双侧肱骨的三维立体图像,在网络浏览器窗口能任意角度和比例大小对它们进行观察,清楚显示了其空间位置关系。结论本研究以VTK和VRML为基础,实现CVH数据集三维可视化重建,为深入研究和实现更多解剖结构可视化以及科学计算提供支持,也为解剖远程网络教学提供了范例。     

数字人体肝脏可视化研究

数字人体计划作为一个大型的科学研究工程,利用计算机技术实现人体结构及功能的虚拟,将对未来医学及相关学科的发展将起到巨大的影响[1,2].目前,数字化虚拟人体计划的研究正处在可视化人体研究阶段,在计算机上建立数字化人体结构的三维模型,实现人体结构的科学计算可视化[3,4].肝脏作为人体最大的实质性器官,解剖结构复杂且具有重要的生理功能,应用可视化人体数据集建立肝脏数字化三维模型,对掌握肝脏特别是肝内解剖结构的复杂性,提高肝脏疾病的诊断率,开展计算机辅助肝脏外科手术和肝脏三维适形放射治疗具有重要的基础研究意义.本文就可视化人体在肝脏科学中的研究进展进行综述.     

人体组织比重测定中国人体惯性参数研究之一

采用水浸法测定技术,对分别从20具经福尔马林溶液处理的尸体和6具新鲜尸体上选取的17种人体组织材料进行比重值测定。将获得的各种组织的比重数据分别进行统计学处理,对比分析和实际验证,确立其准确性和可靠性。从而,建立起一整套切实可信的人体组织比重数据。为人体惯性参数的CT法研究和人体运动生物力学分析提供了重要依据。