3DBody模擬系統在人體解剖實訓教學中的應用

劉恩棟

摘要：3DBody模擬系統是近年來基礎醫學專業應用非常迅速的一種人體解剖學教學輔助工具，隨著我國網絡信息化、數字技術、人工智能科技的快速發展，該項數字模擬技術已經在人體解剖學尤其是實訓教學中發揮非常重要的作用，3DBody模擬系統改變了人體解剖學原有的尸體解剖教學模式，對于優化數字教學資源，提高解剖學教學質量，為人體解剖學實訓教學帶來了很多便利，是數字醫學不斷發展下的一種教學模式。

關鍵詞：3DBody模擬系統;人體解剖學;數字技術

人體解剖學圍繞護理專業基礎課程要求和臨床護理的需求進行教學設計，同時結合護理專業人才培養方案，重視學生理論知識和實踐能力的加強與提高。通過本課程的學習，學生掌握護理專業必需的正常人體形態結構基本知識，為學習其他基礎課程和臨床護理專業課程奠定必要的正常人體結構基礎，以便進一步理解人體的生理現象和病理變化，判斷人體的正常與病理狀態，從而更好地開展護理工作、促進國家倡導的大健康發展。

實訓教學是人體解剖學教學中的重要組成部分。我國目前隨著科學發展尤其是網絡信息化和數字技術的發展，傳統的理論教學、標本模型教學等方法已不能滿足人體解剖實訓教學需求。3DBody模擬系統是在現代醫學與計算機信息技術飛速發展下的成果，是信息化時代背景下較先進的一種虛擬仿真系統，也是人體解剖學實訓教學過程中很好的輔助工具。

1、數字化人體研究簡介

數字化人體研究最早由美國國立醫學圖書館（NLM）1998年提出圖像數據集的可視人計劃（Visible Human Project，VHP）并于1994 年11月完成首例VHP男性解剖數據采集，1996 年完成首例 VHP 女性數據采集。我國數字化人體的研究工作最早始于2001年第 174 次香山科學會議首次提出的“中國數字化虛擬人體的科技問題”并于 2002年由第一軍醫大學（現南方醫科大學）和第三軍醫大學（現陸軍醫科大學）解剖學工作者分別完成 1女1男數據采集。這些對數字解剖學和數字人在各個領域的飛速發展起到非常重要的促進作用[1]。

2、3DBody模擬系統在人體解剖實訓教學的應用

我校在2017年購入3DBody模擬系統，于2018年引入護理專業的人體解剖學與組織胚胎學的實訓教學中，該3DBody模擬系統改變了傳統尸體實驗教學的很多弊端，比如傳統實驗教學中主要是以教師為中心，采用黑板板書結合簡單人體解剖掛圖、PPT課件、塑料人體模型標本和尸體標本示教的方式，把人體解剖教學內容灌輸給學生，傳統教學模式非常單一，學生動手操作機會少。而且人體解剖學所面對的群體為大一年級初入校的新生，對醫學基礎和護理專業領域完全陌生，特別是對人體尸體的恐懼。因此3DBody模擬系統可在實訓教學中增加學生對人體解剖課程學習的興趣，降低護理專業學生對人體解剖學接受程度上的難度。

3Dbody模擬系統分為“系統解剖學”、“局部解剖學”、“斷層解剖學”和“中醫針灸經絡穴位”等4個模塊，提供了人體全三維的數字模型，4000多個人體結構和CT、MRI斷層掃描圖像，涵蓋了人體所有九大解剖系統。在開啟該模擬操作平臺后，點擊選擇數字人體部位，通過模擬平臺菜單區的“顯示”“隱藏”“透明化”“獨立顯示”按鈕，即可實現對解剖結構進行隱藏、顯示、透明、獨立顯示等操作[2]。如以視器為例，3DBody模擬系統可詳細顯示視器眼球壁的三層結構：從外向內的纖維膜、血管膜、視網膜，同時通過系統解剖刀的分解模式可以將三層膜分別剝離。解剖模型還可針對眼球內容物結構如房水、晶狀體、玻璃體以及眼副器如眼球外肌的解剖剝離，且可配合多點觸控技術實現對解剖器官和組織結構隨意拖移、平移、顯示、解剖刀分離、結構隱藏、旋轉360度和縮放大小，學生可以用該模擬平臺對人體九大系統的解剖結構實現平視、仰視、俯視、側面觀、矢狀面、冠狀面、橫截面等多角度多方位的觀察。（見下圖1） 同時，該3DBody模擬系統結合教學章節，對系統和局部解剖學內容予以歸類，并在斷層標本圖像的基礎上系統配置相對應的CT、MRI數字圖像，可以方便快捷地調出數字人體解剖模型，通過斷層影像、數字圖片等手段生動地進行實訓教學。[3]

圖1：視器局部解剖圖

3、3DBody模擬系統在實訓教學應用中注意的問題

首先盡管3DBody模擬系統有數字信息量大，模擬機器觸摸屏易于操作，多維度多角度顯示人體器官和組織的結構等優點，但對于護理專業學生學習人體解剖實訓課程來說，還需要護理專業學生通過對九大系統解剖知識的理論知識積累和認真觀察、親手觸摸具體人體尸體標本，才能真正地理解和掌握人體解剖各系統的形態和結構。

其次3DBody模擬系統由于數字建模和渲染的特殊性，其成像和仿真度受場景角度和方位的影響較大。如運動系統中骨骼部分的模型圖像較為逼真，但骨骼肌的模型圖像逼真度卻不理想。而傳統的尸體標本的解剖過程中，學生可以親手觸摸和使用解剖刀、手術鉗等醫療器械進行解剖分離，對學生使用器械方面有很好的教學效果，這方面在模擬機器上學生很難體會動手的感覺。

4、總結

在人體解剖學實訓的教學中應該將新老教學模式相結合，以期達到較好的教學效果。特別是在人體解剖的實訓教學活動中，教師不應完全依賴 3DBody模擬系統開展教學活動，可以考慮在不同的教學章節和系統中穿插教學效果好的人體塑料模型標本來進行更好的教學活動，以往教學效果較理想的人體解剖彩色掛圖和解剖圖譜等也不應棄之。雖然人體解剖模型圖像直觀但不夠仿真，也需結合標本模型才能達到滿意的教學效果。其次在實訓教學中還應該引導學生用好各類系統工具，以提高學習效率。同時需要教師根據不同專業和層次的教學要求進行學習指引，以最大限度地提高護理專業學生的學習效率。

參考文獻

[1]鐘世鎮，張紹祥，歐陽鈞 . 數字解剖學——有待開拓完善的新興分支學科[J]. 解剖學雜志，2007.

[2]陳金鋒，鄭二來，尹春麗等.數字人解剖系統在人體解剖學教學及社會服務中的應用[J].廣東職業技術教育與研究，2018.