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3D解剖学教学软件在人体解剖学教学中的应用现状
由于高校学生数量的增加和人体标本的短缺等多方面原因,传统的解剖学教学正面临着严峻的挑战,难以适应时代的要求,并因其所固有的一些特征(二维的图谱、繁杂的名词以及抽象的空间关系)往往给初学者造成了很大的障碍.然而,随着计算机技术和信息技术的发展,在生物医疗领域诞生了数字人研究的系列产品(数据库或软件),这些3D教学软件的出现解决了困扰解剖学教学多年的难题,深受医药院校师生和临床工作者的青睐.文章对数字人研究的概况、主流3D解剖学教学软件或数据库的特征及3D解剖学教学软件的优、缺点等加以探讨,以期为新时期我国医学教育改革,特别是解剖学教学的改革提供有价值的资料.
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数字化虚拟人--多学科融合的产物
"数字化虚拟人"是通过计算机技术,将人体结构数字化,在电脑屏幕上出现看得见的、能够调控的虚拟人体形态.是在信息科学、系统工程、生物科学、中西医学、计算机与自动化科学技术等学科交叉融合的基础上产生的世界前沿性研究领域.数字化虚拟人的研究有它本身的哲学基础.
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基于筋膜学理论探求腧穴作用机制的思路
在数字人的研究中,我们发现筋膜结缔组织的影像学(包括尸体和CT源)扫描结果,与传统的经络腧穴分布极为类似[1～2].这个发现促使我们将筋膜结缔组织和传统经络腧穴联系起来.在对两者进行深入的辨证思考后,我们提出了经络腧穴与筋膜结缔组织高度相关的假说.这个假说建立在筋膜学的基础之上.
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下颌骨数字化可视模型的建立
目的:建立下颌骨的三维数字化可视模型.方法:选择合适的尸体标本,经固定、动脉灌注、冷冻、包埋、洗切、数据采集,获得数字人数据集,取数字人数据图像中下颌骨有关的二维图像,提取其轮廓线,利用Amira软件系统进行下颌骨的外形及下颌管的重建.结果:利用数字人数据得到下颌骨精细的三维模型,在三维空问上真实地再现了下颌骨、下颌牙的解剖形态,并准确地显示出下颌管的位置与走行.结论:通过数字人数据,采用应用软件重建方法获得下颌骨三维模型,为口腔解剖及外科教学、下颌骨的美容整形及正颌外科手术治疗、下颌牙齿种植等提供了解剖学依据.
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木工磨光机冰冻磨铣法在翼腭窝数据采集中的应用
近年来,中国数字人的研究方兴未艾,取得了丰硕成果[1].数字人的研究第一步就是解剖学数据采集,通过精密的工业铣床,可以磨铣0.1～0.2mm的层距采集数据[2].我们根据自身的科研条件,自购木工磨光机,用有机玻璃盒进行头部材料冰冻包埋,磨铣层距1mm,而后进行数据观测和数码相机拍照.
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医用生物力学参数的数字化与数字医学
目的 了解医用生物力学研究中,各种科技参数进行数字化处理的必要性、可行性和迫切性;阐明国内外数字人和数字医学研究的发展过程;展望数字医学今后的发展前景.方法 收集了数字人和数字医学各阶段发展资料;分析了这一领域的科研工作优点和存在的问题.结果 整理了国内外数字人研究发展简要资料,提出了数字医学今后发展的主要方向和应重视的事项.结论 数字化可以提高医用生物力学科研的质量和效率,数字医学有重大发展前景.
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数字人解剖系统在民办高校人体解剖教学中的应用研究
目的:了解中国“数字人”在民办高校护士专业教与学中的作用,并探讨中国“数字人”在民办高校人体解剖学教学中的重要意义.方法:采用学生问卷调查、随堂测试、期末考试进行评估.结果:学生问卷调查结果表明,学生对人体解剖学习的兴趣、吸引力和知识易接受的程度方面实验组与对照组比较具有非常显著差异(P＜0.01);随堂测试结果表明,实验组与对照组比较,从人体器官的功能方面学生的理解和记忆没有什么差别,但从人体器官的位置和结构以及总成绩与对照组比较具有显著和非常显著差异(P＜0.05,P＜0.01);在期末考试总成绩中,实验组学生的总成绩比对照组更优秀,具有显著和非常显著差异(P ＜0.05,P＜0.01).结论:中国数字人解剖系统展示了全新的人体立体空间和逼真的“虚拟人体”,是人体解剖学教学中新的、方便的教学工具,将中国“数字人解剖系统”应用于民办高校人体解剖学教学可大大提高教学效果和质量.
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解读VHP--数字人
1994年,美国科学家将一具男尸切成1878多片,每片厚度1毫米;1995年,他们又将一具女尸切成5190片,每片厚度0.33毫米,并以这个数据集为平台,开发了大量相关的应用软件.这个项目后来成为可视人计划,这是继1643年维萨里发表第一本解剖学专著<人体构造>、奠定现代医学发展基础以后人体解剖学的又一次源头创新.一个新的学科--数字解剖学正在以比传统解剖学快得多的速度向医学教育和临床应用领域进军.数字解剖学成为方兴未艾的新学科--数字人的重要组成部分.
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利用数字中国人数据集辅助断层解剖学教学
为使数字中国人数据集能够用于断层解剖学教学.采用数据集转换、编辑出版中国数字人男性图谱和女性图谱及构建三维模型用于断层解剖学教学.获得了适宜断层解剖学教学使用的男性和女性数据集,出版了《中国数字人女性彩色图谱》和《中国数字人男性彩色图谱》,并构建立大量组织器官的三维模型.因此,丰富了断层解剖学教学资源和手段.
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数字人体断层彩色图像数据的真实感体绘制
目的 探索一种用于数字人体断层彩色图像数据的真实感三维重建方法.方法 改进光线投射体绘制算法,将真实的颜色采样和传递函数颜色映射相结合,使其适应彩色数据；使用分割标记数据,为多重组织彩色数据分类,实现数字人体断层彩色图像的直接体绘制.结果 此方法实现了数字人体复杂组织和器官的高度真实感三维重建. 结论 断层彩色图像数据的真实感体绘制,能准确反映数字人体结构的细节和颜色信息,得到边界清晰的三维模型.
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数字骨科学:一门骨科学新分支的萌生
数字骨科学概念的提出美国可视人计划(1989)的出现推动了数字人和医学图像研究的进程.数字人研究是现代计算机信息技术与医学等学科相互结合的前沿性交叉项目,对科技发展有着深远意义.
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人体虚拟技术与创伤骨科
"数字人"(digital human)是通过计算机技术,将人体结构数字化,在电脑屏幕上出现可以看得见的、能够调控的虚拟人体形态.进一步将人体功能性信息赋加到这个人体形态框架上,经过虚拟现实技术的交叉融合,这个"数字人"将能模仿真人做出各种各样的反应.若设置有声音和力反馈的装置,还可以提供视、听、触等直观而又自然的实时感.因此,在媒体的报道中,又将数字人的部分研究工作,称之为"可视人"或"虚拟人".
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钟世镇——中国临床解剖学奠基人
人物名片:钟世镇,1925年9月24日生,临床解剖学专家.广东省五华县人.1952年毕业于中山大学医学院.南方医科大学临床解剖学研究所所长,中国解剖学会名誉理事长.中国数字人研究联络组组长,主要学术工作是建立以解决临床外科发展需要的解剖学研究体系,开拓了解剖学领域中理工医结合的生物力学研究,建成了有国际水平的标本陈列馆;创办主编了《中国临床解剖学杂志》和《Journal of Clinical Anatomy》,主编了《临床解剖学丛书》和《钟世镇临床解剖学图谱全集》;获国家科技进步二等奖5项和"何梁何利基金"科技进步奖,以第一作者发表论文150多篇,主编专著14部.1997年当选为中国工程院院士.
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数字人--医学研究有关的新技术
什么是"数字人"?"数字人"(Digital Human)是通过计算机技术,将人体结构数字化,在电脑屏幕上出现看得见的、能够调控的虚拟人体形像.早期的研究报道称之为"可视人"(Visible Human)或"虚拟人"(Virtual Human).据科技部基础司和香山科学会议主编的2003年科学前沿报告<数字化虚拟人体以及我国的研究进展>中的表述,在世纪之交,生命科学研究中有两个值得重视的发展方向:一个是功能基因组学的研究,另一个是数字化虚拟人体的建设.可见,处在科学前沿的信息科学与生命科学交汇点上的"数字化人体研究",作为一种新的研究技术平台,已经令科技界人士瞩目.
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数字人研究现状及展望
数字人也即数字化虚拟人体,是指将人体结构数字化,通过计算机技术和图像处理技术,在电脑屏幕上出现一个看似真实的模拟人体,再进一步将人体功能性的研究成果加以数字化,由信息科学家将其转变为电脑的语言符号,赋加到这个人体形态框架上,经过虚拟现实技术的交叉融合,通过操作者的调控,这个"虚拟人"将能模仿真人做出各种各样的反应.若设置有声音和力反馈的装置,还可以提供视、听、触等直观而又自然的实时感[1].数字人研究分4个发展阶段,即虚拟可视人、虚拟物理人、虚拟生理人、虚拟智能人.现将有关数字人的研究现状及展望综述如下.
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数字人--微创外科可能结合的新技术
人体解剖学诚然是基础医学中十分古老的形态学科,因其研究技术的滞后,难登现代医学大雅之堂,曾被学术界感叹地喻为"枯藤昏鸦,落日残霞"式的夕阳学科,显得老态龙钟,步履蹒跚.囿于科研选题艰难,曾经面临"山重水复疑无路"的困境.我们学科开展现代临床解剖学新的研究方向后,出现了新的转机,"满眼生机转化钧,天工人巧日日新",在古老的人体解剖学科里,创建了"临床解剖学"这个生机蓬勃的、新的分支学科,出现了"柳暗花明又一村"的喜人景象.总结我们开展临床应用解剖学研究的主要体会,必须有三个相结合,这就是:与临床发展需要相结合;与新技术的应用相结合;与形态结构有关的专科相结合.
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全国首届数字医学学术研究会在我校召开
经中国科协立项批准,由中国解剖学会和中国数字人研究联络组主办,第三军医大学、重庆市解剖学会承办的全国首届数字医学学术研讨会于2007年11月30日至12月3日在第三军医大学召开.中国工程院院士钟世镇教授,中国解剖学会副理事长、第三军医大学副校长张绍祥教授担任大会执行主席.
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数字人解剖系统用于护理本科解剖学实验教学的利弊谈
数字人是现代计算机信息技术与医学等学科相互整合的产物,它的出现必将对现代医学及医学教育的发展产生重大影响.本文通过在护理本科生的人体解剖学实验教学过程使用数字人解剖系统,对比传统的人体解剖学实验教学方法,简要分析了数字人解剖系统在解剖学实验教学中的优势及存在的不足.
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物理人建模及应用的研究现状与展望
随着计算机技术的发展和人体信息数字化水平的提高,近年来数字人的研究已经由几何解剖结构重建逐渐推进到对人体物理特性进行建模的阶段.本文通过对国内外物理人的相关研究文献进行归纳和总结,介绍了数字人的整体规划和物理人在其中的位置、概念及应用价值;重点剖析了物理人建模流程、核心技术及其在电磁辐射、超声传输、生物阻抗测量、生物力学分析四个主要领域的研究与应用;分析并总结了现阶段物理人建模存在的问题;展望了物理人未来的发展趋势.
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中国数字人解剖系统在教学中的应用分析
数字医学是生命科学与信息科学相结合的产物，"数字人"的诞生对研究人体解剖学具有重大意义，将中国数字人解剖系统应用于人体解剖学的教学中，可大大提高教学效果和质量，为医学生学习后续医学课程奠定良好的基础。
