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[1] 。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。1　数字化可视人体在我国的研究现状2 0 0 3年2月,随着第三军医大学张绍祥教授完成的我国第一套数字化可视人体数据集通过成果鉴定,从而宣布了这一具有完全自主知识产权的原创性成果。也是国际上继美国之后获得的第二套数…     

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。     

数字化可视人体研究

由于计算机技术的快速发展，使得科学计算可视化和虚拟现实得以实现。而随着数字化时代的来临，与人体结构数据有关的医学、航天、体育、军事、汽车、机械制造、艺术等领域对数字化可视人体研究提出了巨大的需求。数字化可视人体就是应用现代信息技术，主要是计算机图形图像技术，采用人体解剖学和现代影像学方法获取人体解剖结构数据信息，在计算机     

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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。     

数字化虚拟人体的科学意义及应用前景

人体信息的数字化是将医学是信息技术，计算机技术、虚拟现实技术相结合的科技前沿性研究课题。许多国家已建立或正在建立虚拟人体模型。这种模型以人体断面连续切片为建模基础，对信息技术发展起来的计算医学加以数字化，定量地模拟人体的生理病理状况，在医学及其他多种学科领域均具有广泛的应用前景。本文介绍了：（1）国际上切片建模概况。1994年美国完成的可视人计划数据集，包含男女各1组数据，已为国际上广泛应用开发，韩国于2000年完成了1例韩国男性可视人人数据采集工作。（2）美国可视人数据集已在医学教育和临床研究上取得巨大的收益,并提出进一步构建物理人和生理人的思路和实践。（3）人体数字化数据集的科学意义和应用前景。（4）我国于2001年174次香山科学会议揭开了中国数字化虚拟人体研究序幕，解决了关键技术的探索后，已提供了有中国人特色的男性和女性4个数据集的获取工作。     

数字化可视人体在医学上的应用

数字化可视人体(DigitizedVsibleHuman)是依靠计算机技术三维显示人体器官结构的计算机模型,是医学与信息技术、计算机技术相结合的科学研究工作.科用数字化可视人体数据集可以方便地重建出人体组织器官内在的物理属性和空间关系,并具有通真的视觉效果.     

虚拟人体在医学中应用前景的探讨

数字化虚拟人体是通过关于真实人体信息数字化的研究,借助计算机技术,建立三维显示人体器官结构和生理功能的计算机模型。数字化虚拟人体研究经历虚拟可视人、虚拟物理人和虚拟生理人三个发展阶段,其研究对于增进对人类自身的认识、促进医学的发展有重要意义。     

数字化虚拟人体的科学意义及应用前景

人体信息的数字化是将医学与信息技术、计算机技术、虚拟现实技术相结合的科技前沿性研究课题。许多国家已建立或正在建立虚拟人体模型。这种模型以人体断面连续切片为建模基础,对信息技术发展起来的计算医学加以数字化,定量地模拟人体的生理病理状况,在医学及其他多种学科领域均具有广泛的应用前景。本文介绍了:(1)国际上切片建模概况。1994年美国完成的可视人计划数据集,包含男女各1组数据,已为国际上广泛应用开发;韩国于2000年完成了1例韩国男性可视人数据采集工作。(2)美国可视人数据集已在医学教育和临床研究上取得巨大的收益,并提出进一步构建物理人和生理人的思路和实践。(3)人体数字化数据集的科学意义和应用前景。(4)我国于2001年174次香山科学会议揭开了中国数字化虚拟人体研究序幕,解决了关键技术的探索后,已提供了有中国人特色的男性和女性4个数据集的获取工作。     

医学领域中数字虚拟人的研究进展及探讨

数字化虚拟人体结合了医学和计算机科学的最新成果,运用信息技术建立数字化的人体各个层次的计算机模型,实现了人体的数字化描述,为医学研究、教学与临床提供了形象而真实的模型,可提高医学教学和科研水平,指导临床诊断和治疗。数字化虚拟人体的研究将通过对基因、蛋白质、组织和器官形态及功能的数字化描述,最终达到对人体信息的整体精确模拟。数字化虚拟人体研究是一项巨大的系统工程,集成了最新的科技成就,它的研究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了新的研究领域,将促进一系列相关学科研究的深入,具有广泛的应用前景。     

首套中国男、女数字化可视人体结构数据的可视化研究

目的 实现首套中国男、女数字化可视人体结构数据的计算机可视化。方法 在获得首套(包括1例男性和1例女性)数字化可视见人体结构数据集(男性为2518个横断面，总数据量为90．648GB；女性为3640个横断面，总数据量为130．04GB后，分别在SGI图像工作站和P4微机上，先对二维图像进行处理，然后经过在每幅图像上预留的定标点进行对位配准。重建时采用了两种方法，一是体绘制(Volume rendering)重建；二是面绘制(Surface rendering)重建。结果 在SGI工作站和微机上分别实现了男、女数字化可视人体的整体和局部可视化。并且，通过革新三维重建和数据处理技术，实现了中国首套数字化人体数据的交互式三维可视化。结论 ①经过可视化研究检验，本研究组采集的首套中国男、女数字化可视人体数据集符合三维可视化的要求。⑧本研究建立起来的中国男、女数字化可视人体数据的交互式三维可视化平台，形成了数字人体解剖学和虚拟外科于术的雏形。③经过数据分割、分类、配准和绘制重建起来的人体器官或局部模型为在计算机卜细致表达人体仝身的复杂结构奠定了基础。     

首套中国数字化可视人体数据集在第三军医大学研制成功

数字化可视人体数据集是利用计算机对人体结构数据进行三维模型重建，实现人体内部结构三维可视化。2003年2月，第三军医大学研制开发的原创性科研成果“首套中国数字化可视人体数据集”顺利通过了国家验收。     

探讨人体数字化模型在解剖教学中的应用前景

数字化虚拟人体是通过关于真实人体信息数字化的研究，借助计算机技术，建立三维显示人体器官结构和生理功能的计算机模型。当前我国大部分医学院校的解剖教学还是沿用传统的教学模式，应用图片、模型和标本进行教学，其缺点是教学过程枯燥，学习效果差。人体数字化模型的出现改善了传统教学的不足，数字化虚拟人体在理论教学和实验教学中具有其它教具无法比拟的优势。人体数字化模型的广泛应用将全面的改革解剖学的教学，其研究对于增进对人类自身的认识、促进医学的发展有重要意义。     

虚拟人鼻部可视化研究

目的：建立中国人体鼻部可视化数字模型。方法：应用中国女性数字化可视人体数据集，采用体绘制及面绘制重建方法，分别在P4微机和SGI工作站上对鼻部结构进行计算机三维重建及立体显示。结果：重建鼻部主要结构的三维数字模型，三维重建图像能够清晰显示鼻部众多结构的三维解剖关系。结论：中国女性数字化可视人体数据集能够提供完整精确的断面数据，鼻部三维交互可视化及数字模型可准确反映该区域复杂的解剖结构及其空间毗邻关系，可为该区疾病的影像诊断及鼻内镜手术治疗提供形态学依据。     

头颅部分结构的三维重建及数据分析

可视化人体计划（VisibleHumanProject,VHP）1989年由美国国家医学图书馆提出。1994年11月正式向世界公布。此后其他国家也纷纷开始了可视化人体计划,中国于1999年也开始了这项研究,至2002年10月第三军医大学获得了国内首例可视化数字人的数据集,本课题正是着眼于当今最前沿的数字化科技,利用计算机三维重构的方法对中国人体进行数字化研究,建花中国人体的数字化模型。目的：为教学科研与临床工作提供三维可视的组织结构模型,计算并提供正常人体颅腔内各个组织的体积及比例,作为临床工作的参考。     

脑干、三叉神经及大脑动脉环的可视化研究

目的 建立人体脑干、三叉神经及大脑动脉环的可视化数字模型。方法 采用首例中国数字化可视人体数据集，在SGI工作站上对脑干及其周围毗邻结构进行计算机三维重建并立体显示。结果 获得人体脑干、三叉神经及大脑动脉环等器官组织的三维重建结构，可对其进行任意径线和角度的适时三维测量。结论 首例中国数字化可视人体数据集能够提供完整而精确的解剖断面数据，脑干及其毗邻的三叉神经、大脑动脉环的可视化模型准确反映出该区域复杂的解剖学结构特点及其相邻器官间的空间毗邻关系，可为该区域的疾病的影像诊断和外科治疗提供形态学依据。     

脊柱区颈段断层解剖学研究

目的 观测中国可视化人体男性脊柱区颈段连续横断面的重要结构。方法 应用首例中国数字化可视人体数据集，在薄层断面图像上观察和测量脊柱区颈段椎管、脊髓、横突孔、椎动脉等结构。结果 首例中国可视化人体的薄层断面图像上清楚地显示了脊柱区颈段的骨性组织、结缔组织、神经血管等重要结构。结论 首例中国数字化可视人体数据集能够提供完整精确的断面数据，脊住区颈段的断面解剖观测为临床上该区疾病的诊断和治疗提供了形态学依据。     

男性上颈椎及其相关结构的计算机三维重建

目的　建立中国人体男性上颈椎局部可视化数字模型 ,为该区疾病的影像诊断及外科手术治疗提供形态学依据。方法　应用首例中国数字化可视人体数据集 ,在SGI工作站上对上颈椎部结构进行计算机三维重建及立体显示。结果　上颈椎部局部可视化数字模型能够清晰显示上颈椎部各种重要结构 ,着重显示了上颈椎部韧带、血管与骨性结构三维解剖关系。三维重建结构可以单独或联合显示 ,重建结构的任意径线及角度均可进行适时三维测量。结论　首例中国数字化可视人体数据集能够提供完整精确的断面数据 ,上颈椎可视化模型准确反映该区域复杂的解剖结构及其空间毗邻关系 ,可应用于上颈椎部外科手术教学以及手术入路的设计等     

男性盆底可视化研究

目的建立中国人体男性盆底局部可视化数字模型.方法应用首例中国数字化可视人体数据集,在SGI工作站上对盆底解剖结构进行计算机三维重建及立体显示.结果肛提肌由四部分组成,在薄层断面图像上可通过其所在不同层面和肌肉纤维走行方向清楚地将它们分开.盆底三维重建图像能够清晰显示盆底肌肉与骨性结构、膀胱、前列腺及直肠等的三维解剖关系.三维重建结构可以单独或联合显示,重建结构的任意径线及角度均可进行适时三维测量.结论首例中国数字化可视人体数据集能够提供完整精确的断面数据,盆底可视化模型准确反映该区复杂的解剖结构及空间毗邻关系,可为该区疾病的影像诊断及外科手术治疗提供形态学依据.     

增强现实技术与手术模拟

增强现实技术是近年来逐渐发展起来的新兴研究领域，能够将真实世界的景象同计算机生成的对象结合起来，使用户不能区分真实和虚拟，用户所感知到的只有一个真实和虚拟相融合的唯一世界。数字化虚拟人体可以帮助实现对人体生理病理状况的定量分析和精确模拟，在医学中的应用具有重要意义。本文首先介绍增强现实技术和数字化虚拟人体的基本含义，然后讨论通过增强现实技术将虚拟人体同真实人体的数据相融合，实现手术模拟。     

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.