數字化可視人體在解剖學教學中的應用初探

王燦彪

[摘 要] 隨著科技的不斷發展，各行各業不斷創新，多領域共同結合已經是一種發展趨勢和必然結果。當前，我國的計算機設備和應用技術日新月異，數字可視化與解剖學相結合的數字化可視人體解剖學技術得以長足發展。數字化可視人體解剖學技術在醫學教育中具有可以加深學生的理解、記憶和動手能力，提高學習興趣、教學效率等優點，值得在解剖教學中推廣應用。該技術在醫學領域廣泛應用，對保障我國醫學更快更好地發展具有十分重要的意義。

[關 鍵 詞] 數字化；可視人體；解剖學；教學

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2019）02-0172-02

近幾年，隨著社會改革不斷深入與科技飛速發展，各行各業緊隨時代，不斷創新，多領域共同結合已經是一種發展趨勢和必然結果。數字化可視人體便是科技發展與醫學相結合而出現的一門新興技術。數字化可視人體應用最新科技技術，將計算機、影像與人體解剖學三者相結合，通過計算機建立人體三維模型構建出立體結構的形式，包括人體器官內部結構、解剖數量以及各個器官空間結構信息等，從而有效將人體內部器官在學生面前足夠的空間結構化。數字化可視人體在人體解剖學教學中的應用是在傳統醫學已有的人體解剖結構基礎上，用計算機技術更加精確地模擬人體器官結構的教學技術，能減少學生實踐教學中對尸體的依賴，解決教學資源的不足，提高學生的理解、記憶和動手能力，提高學生的學習興趣、教學效率等，在解剖教學中值得推廣應用。

一、數字化人體的研究淺析

科技的進步帶來了醫學的發展，數字化可視人體便是科技與醫學相結合的產物。對醫學來說，這是一個新的機遇和發展方向。

數字化人體出現于20世紀末，在2001年流入我國，并在國內迅速地發展，直至2013年，我國已經基本完成了中國數字化人體數據集，數據較為精密準確，到如今，更是取得了一系列發展成果。我國于2001年11月在北京召開香山科學會議，主題是“以中國化虛擬人體的科技問題”。目前我國已經完成了中國首套數字化可視人體數據的搜集，男性數據集為：頭部和頸部為0.5mm（其中腦顱底部0.1mm），其他部位為1.0mm，全身共計2518個斷面，數據量為90.468GB。而女性的數據集則偏大，數據量131.04GB。通過數據可視化處理，使人體數據能夠保障在空間結構上清晰地被解剖學所使用。同時人腦、心等重要器官結構的空間化展示，使實習生更加清楚地理解各器官的結構與作用。

二、傳統解剖教學與數字化可視人體解剖教學

人體解剖學是一門醫學生最早接觸的、重要的醫學基礎課程，具有形態描述多、名詞多、偏重于記憶等特點。傳統的教學方式只能讓學生從理論層次了解所學內容，不可深入了解，導致學生學習興趣與效率明顯低下，不利于日后的發展，缺點與弊端較多。我們充分利用課件、模型、標本等各種教學資源，在一定程度上解決了學生難理解、難記憶的問題，使他們對人體結構有一個正確、全面的認識，但存在教學資源不足和攜帶不便利性等缺點。

數字化可視人體的出現完美避開了傳統教學模式的不足。通過把數字可視化與人體解剖學相結合，實現數字化模型的建立，從圖像以及空間結構上建立人體器官模型。在教學過程中，人體各部器官通過以圖像或視頻等形式展現在學生面前，使學生對人體結構知識以及各個器官之間的聯系、區別更加熟記掌握。數字化可視人體解剖軟件界面簡潔、操作簡單，操作使用時將鼠標放在某解剖位置上，則該結構的中英文詳細名稱便會顯示出來，非常方便學生的理解和記憶，實現虛擬解剖操作，反復進行練習和復習。通過數字化可視人體，可以空間結構的方式將人體內部的結構完整地展示出來，使學生清楚地理解和掌握各器官的內部結構以及器官間的空間位置的聯系與作用，加強了學生對該結構空間位置的理解，避免傳統教學的弊端，大大提升學生的學習效率以及教師的教學質量。同樣，在教學過程中，教師可以充分利用數字化的特點，用不同的色彩標注不同的器官，重點講解，學生認真觀察，共同討論，利用其學習原理以及數字可視化模型的展示，加深對本節學習內容的印象，課后制作PPT或者錄制視頻，自己復習，這樣保障學生在鞏固知識的同時，加深對知識的理解，清楚掌握各個器官可能存在的內部結構，保證自己日后工作時足夠熟練以及有足夠的可操作性。

數字化可視人體有效地將科技與醫學相結合，開創了新的人體解剖教學模式，以圖像、視頻等新的學習方法顯著提高了學習效率，對學生提升自身能力也有巨大意義。

三、數字化可視人體在醫學領域中的應用進展

數字化可視人體數據集特有的可觀察性改變了傳統的醫學觀念與理論以及治療方式，在醫學領域特別是外科得到了廣泛應用。Roberts等人開發的可視化系統將傳統手術與新型醫療治療手段相結合，以準確的數字模型為手術保駕護航，醫生在虛擬環境中對可視化人體進行手術模擬，再根據結論制訂最佳的手術方案。這種方法大大提升了手術的安全性和可靠性，大大提高了疾病的治愈能力，對改善人們的生活、保障醫學事業更快更好地發展都具有十分重要的意義。

傳統的醫學教學是學生通過對教師傳授的知識理解后再進行試驗操作，但這并不能使大多數學生更系統完整地熟悉人體結構、掌握實踐操作的全部技能。而數字可視化這種教學技術的出現，在很大程度上彌補了這一缺陷——學生可借助虛擬手段模擬手術器械解剖人體，從而提升自身的實踐動手能力。數字可視化在解剖學教學中的廣泛應用大大降低了尸體的廢棄率。通過查閱國內外數字可視化應用的事例，可以發現數字可視化大大提升了醫科學生的學習效率，無論是西醫還是中醫，都得到了廣泛應用。由此可以看出，數字可視化對我國醫學的改革以及醫療水平的提升具有十分重大的意義。

數字可視化人體結合了現有數據集與科技的共同合作，為醫學研究和醫療診斷提供了足夠清晰的空間人體結構，幫助醫生以及實習生更精確地認清人體內部各個器官之間的相互聯系，從而解決過去許多未曾解決的疑難雜癥。隨著數字可視化的發展，許多新型的治療人體內部器官的醫療手段以及治療方案已經在不斷地研發。數字可視人體化的發展標志著我國醫療水平的更上一層臺階，對我國醫學的研究以及人們身體的治愈具有極大意義。

四、數字可視化人體在醫學領域中的發展方向

（一）創建更多有研究意義的模型

目前，人們在醫學中所利用的各種模型雖然初具完善，但都是由中國傳統醫學的經驗發展總結而來，總歸具有各種各樣的不足之處。尤其近年來，基因檢驗等新型醫學模式的出現和發展標志著傳統醫學模型落后于現代科技的發展，這就需要積極尋求更加精確的方式來確定更多的模型。所以，未來我國醫學的工作需要更為深入的研究與探討，各位醫學專家與教師要互相結合，確保數據的準確與詳細，切實有力地保障醫學研究穩定地向前發展。

（二）向數字化智能人階段邁進

學習國際其他先進國家的經驗，數字化研究由初步可視逐步發展到智能化。當被解剖人沒有任何的功能性反應，這就是最低級的可視人。在科技的高速發展過程中，數字化可視人體也會被時代所拋棄，要實現醫學的發展，就必須更深入地把科技與醫學綜合研究發展進入數字化智能人。數字人較可視人而言，更具有完整的人體功能。隨著科技的發展，數字化可以在醫學研究領域創造更大的價值。

（三）擴展到更寬更廣的領域

數字化可視人體在解剖學中的初步應用給其他可視以及其他領域帶來了新的靈感。因為他的價值未被發掘的還有很多很多。隨著科技的發展，許多其他領域也在迎頭趕上，這種氛圍與成功的意義給許多數字化可視人體應用到更多領域帶來了全新的動力。

在未來的醫學教學模式中，就人體解剖學這一教學而言，需要更為完善的制度，教師要不斷汲取新的相關知識，成為國家所需的業務精、素質高的多方面發展型專業人才，從而保障教學的精確與準確，還要培養學生的理解能力和動手能力。

五、總結

數字化可視人體是解剖學教學中將醫學與科技完美結合的一種新型教學手段，它避開了傳統教學中實訓操作的復雜性以及資源短缺的問題。通過數字可視化的推廣，將抽象的學習內容立體、清晰地展現，能讓學生具體了解人體形態結構及其位置關系，既激發學生的學習興趣、提高學習效率以及尸體解剖能力，又加強了對新型設備進行動手操作的能力，讓他們直接體會到新型教學模式帶來的對自身知識掌握和運用能力的提升，使學習過程和目標更加簡單明了、清晰。各醫科院校與專業要充分利用好這項新技術，鼓勵學生積極學習，促進自身實力的發展。同時，其他領域也要積極地采用數字可視化這項新型手段，促使我國各項技術更快更穩地走向國際前端，保障人們的生活水平得以大幅度提升。

參考文獻：

[1]張邵祥，劉正津，譚立文，等.首例中國數字可視人體完成[J].第三軍醫大學學報，2016，24（10）：1231-1232.

[2]張彥，王慧，李振平.數字化虛擬人體的研究進展[J].醫學影像學雜志，2016，16（4）：414-416.

編輯 馮永霞