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数字化虚拟人体研究现状和展望
"数字化虚拟人体"还是较新的学术名词,有必要说明其科学含义及其历史概况、研究现状和今后发展前景.美国的可视人计划(VHP)已经取得显著的效益,并且向虚拟物理人和虚拟生理人研究领域深入发展.人体的可视化、虚拟化和可控化,是生命科学与信息科学相结合的前沿性科技领域,其深奥的理论有待探索,广泛的用途有待开发,对医学有更重大的意义.北京2001年第174次香山科学会议,揭开了我国数字化虚拟人体研究的序幕,早期的人体切片数据集构建工作进展较快,已有4个数据集的初步报道;后续的图形图像处理和虚拟现实技术等正在开展.今后的工作应注意以质量为主,要有应用开发的针对性.
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对推动我国数字医学发展的几点认识与思考
全面总结近年来我国开展数字医学研究和实践的现状、经历与成果,在此基础上阐述与探究数字医学在知识结构、学科内涵、研究内容、探索方法、体系构成、发展规律等多个方面的特点和现象,并分析了形成数字医学新型前沿学科的条件与因素,就构建相关学术组织、开展学术活动等方面,深刻认识了推动我国数字医学快速发展的作用、意义、方法及措施.
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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,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.
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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.
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肾俞穴针刺的力反馈研究
背景：采用以计算机为核心的各种技术，将针灸专家正确有效的针刺方法，生成逼真的视觉、听觉、触觉一体化的计算机虚拟环境进行模拟针刺，能够极大增强操作者的真实感，减少临床针刺意外的发生。目的：构建虚拟肾俞穴针刺力反馈仿真系统。方法：通过力反馈设备，录取针灸名师的肾俞穴针刺手法，融入数字化虚拟人体。运用虚拟现实技术，在融合了肾俞穴信息的三维数字人体上，根据肾俞穴下各组织的物理特性，分析针刺过程中针体与组织的相互作用力，建立力学模型模拟针体受力，并通过力反馈设备真实地传递给操作者。结果与结论：初步实现了肾俞穴虚拟针刺力反馈仿真，使可视化的针灸虚拟人具有可现场模拟肾俞穴进针的触觉再现。肾俞穴针刺力反馈研究，为融合视觉、触觉和力反馈信息一体化的虚拟针刺作了初步探索，为针刺教学提供了一种动态的一对一仿真手段。
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数字化虚拟人体为针刺手法研究提供新的平台
数字化虚拟人体研究是以先进的信息技术和生物技术相结合的方式进行真实人体信息数字化的研究.针刺手法是针灸的精华和针刺疗效的关键,虽然诸多研究人员对针刺手法进行了有益的探索,但都不令人满意.在针刺研究领域中采用数字化虚拟人体研究,可实现针刺手法的三维立体表达,可以精确形象地展示针刺操作的手法过程,可使针刺手法的效应机制研究取得更大的进展.在总结众人研究的基础上,认为借助数字化虚拟人体进行针刺手法的深入研究意义重大.
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数字化虚拟人体研究在医学领域的应用前景
数字化虚拟人体研究是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,可为医学研究和应用提供基础和技术支撑.
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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.
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数字化虚拟人力反馈角度的针刺手法研究思路
数字化虚拟人体研究是以先进的信息技术和生物技术相结合的方式进行真实人体信息数字化的研究.针刺手法是针灸的精华和针刺疗效的关键,虽然采用一般方法对针刺手法进行了有益的探索,但都不令人满意.在穴位融合三维数字人体的基础上,将针刺过程以力反馈形式表现出来,在针刺研究领域中可实现针刺手法的三维立体表达,可以精确形象地展示针刺操作的手法过程,可使针刺手法的效应机制研究取得更大的进展.借助数字化虚拟人体从力反馈角度进行针刺手法的深入研究意义重大.
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"虚拟中国人"建模的动脉灌注研究
目的:为"虚拟中国人"建模提供动脉显示方案.方法:将10只大白兔随机分为5组,每组2只,1组为对照组,其余4组麻醉后分别灌入淀粉、水、水彩颜料;蛋清、油画颜料、乙酸乙酯;香柏油、朱砂;明胶、朱砂、淀粉4种不同配制的填充剂;每组中取1只放入-20℃冰箱中冻存,2d后锯切观察,另1只直接打开胸腹腔观察.结果:淀粉、水、水彩颜料组有渗出,锯切面动静脉颜色对比明显但动脉边界不清;蛋清、油画颜料、乙酸乙酯锯切面对比明显,但动脉管腔中留有"空泡";香柏油、朱砂组胸腹腔动静脉对比明显,但锯切面有填充物渗出;明胶、朱砂、淀粉组锯切面干净,颜色对比明显,胸腹腔动脉饱满无渗出.结论:明胶+朱砂+淀粉是数字化虚拟人体较理想的动脉显示填充剂.
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"虚拟中国人"建模动脉灌注液浓度的选择
目的:为"虚拟中国人"建模的动脉灌注液选择适宜浓度.方法:以明胶、朱砂、淀粉为灌注液,分别配制为低浓度组(按20%、10%、10%比例配制)、中浓度组(比例为30%、10%、10%)和高浓度组(比例为30%、10%、20%),通过对大白兔的动脉灌注,观察动脉显示的效果.结果:低浓度组的动脉显示过密,腹腔脏器红染,影响清晰度;中浓度组动脉显示良好;高浓度组灌注不顺畅,动脉显示不全.结论:按30%明胶、10%朱砂和10%淀粉的比例,是"虚拟中国人"动脉灌注建模的适宜浓度.
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创伤骨科基础研究有关新进展
创伤骨科的临床救治成活率近年提高较快,但成活后的功能恢复率并不满意.为此,应进一步加强有关基础理论研究.创伤骨科基础研究范围广泛,近年出现的较新进展有数字化虚拟人体在教学、科研和临床上的应用;生物力学研究从常用的实测技术方法向理论模拟的有限元发展;创伤早期救治的分子生物学探索;骨质疏松的药理学基础研究;用组织工程学理论和技术寻找新的创伤缺损修复材料来源.
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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.
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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.
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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.
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中医数字化研究与中国数字虚拟人体计划
中医理论的建构有其自身的特点,利用数字语言研究中医理论是中医现代研究的新领域;数字技术介入传统解剖学,扩展了解剖学研究领域.中国数字虚拟人在中医数字化领域应用广泛,中国数字虚拟人体研究必将推动中医数字化研究.
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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.
