解剖学数字化虚拟实验平台研究

王剑华 张本斯 杨新文 成家茂

（大理学院 解剖学教研室，大理671000）

没有足够的尸体，解剖学教学将陷入瘫痪；没有正常的解剖学教学，医学生的培养将成为空中楼阁。人体尸源和解剖学教学成了问题的两端。为此，人们一直在寻求可替代尸体标本的方案［1］。影像数字化虚拟技术的出现给我们带来了希望。人们期望通过影像数字化虚拟解剖学资料，减少了对尸体标本的需求。在众多解剖学和影像学研究的基础上，我们结合本科室实际条件开展了数字化虚拟实验平台建设研究。

1 解剖学数字化虚拟实验平台在教学中的优势

1.1 节约解剖标本［2］。尸体标本在教学中损坏程度较大，使用次数有限，且局解中尸体是一次性的，很难重复解剖。通过数字化技术建立的数字模型则可以无限次使用，降低尸体标本的需求量。

1.2 教学内容不受时间和空间的限制。传统的解剖学实验教学，学生必须在解剖实验室才能进行解剖标本的观察、解剖操作等知识的学习。解剖学虚拟实验平台与科室精品课程链接后，同学可在任意地点通过网络来进行解剖学标本学习。

1.3 解剖学数字化虚拟实验平台使许多重点、难点迎刃而解。其高质量数字化虚拟人体结构信息具有特殊视觉优势，可高精度的演示人体的各个器官、骨骼、血管等，使过去传统教学手段很难讲清楚的知识变得通俗易懂。它将学生置于具体真实的媒体环境中，从而在潜移默化中达到培养学生创新素质和能力的目的［3］。

1.4 进一步强化与细化教考分离和试题库建设，加强解剖学实验考试的规范化。数字化资料题库的建设可依据教学实际、专业实际及各专业的教学目标进行。同时，试题库也可依据课程内容的更新和改变做出适时的调整，对于试题库的使用也可依据具体实际采取灵活的方式［4］。

2 开展解剖学数字化虚拟实验平台建设的意义

2.1 减轻尸体短缺的影响。解剖学数字化虚拟实验平台给我们突破尸体标本缺乏的困境带来了希望。我们期望通过对功能活体状态下的人体数字化资料的使用，减少对尸体标本的依赖。

2.2 解剖学虚拟实验平台提供的功能活体资料更据真实性。并可从多角度来演示形态结构，使学生逐渐形成空间意识和区域意识。同时，还可通过植入动画来演示人体骨骼、肌肉、关节的运动变化规律，实现教学的形象化。

2.3 虚拟实验平台模式能更好满足解剖学难点教学的需要。

2.3.1 数字化虚拟实验平台能精确显示大血管内部细微的解剖结构及其空间位置。并能在工作平台的帮助进行任意轴面的旋转，弥补了传统二维图片的不足，从而有利于培养学生的空间思维能力。同时虚拟实验平台展示的数字化资料，来源于活体真实状态，使过去传统教学手段很难讲清楚的难点迎刃而解。

2.3.2 解剖学数字化虚拟实验平台资源有别于尸体标本和模型。活体状态下的形态学资料消除了由于尸体解剖数量的限制、年龄分布的偏态（尸体多为病死者、大龄者）、尸体固定所致的器官结构变化等原因，在尸体上所得到的数据与活体有很大的差异［5.6］。并对难以在尸体标本上完好展示的如硬脑膜窦、实质脏器内部管道部特征等显示良好［7］，使其更好的过渡到临床应用。

2.4 数字化虚拟实验平台与网络对接后可将实验台从实验室搬入教室、图书馆、宿舍，把封闭性的区域性解剖资源变成开放性的优质资源库，从而实现教育部所提倡的网络环境下的优质教学资源的免费共享。解剖学数字化虚拟实验平台，将影像虚拟人体数字化资料转变为能够被解剖学实验室“数码互动系统”接受的数字化模型，使几百年发展起来的基于尸体解剖的实验解剖学发生巨大的变革，提高了人体解剖可视化水平［8］。且经前期研究，学生们普遍反映在部分知识的讲解上，数字化虚拟实验平台资料较课本上的二维图像及部分标本、模型方位感强，解剖结构显示清楚，大大减小了解剖学教与学的难度，提高了学习效率；更重要的是解剖学数字化虚拟实验平台是影像数字化技术与解剖学教学相结合的产物，它提供了新的解剖学教学途径与方式。

［1］金红，李伦，刘铭，等.尊重人体尸体：人体解剖教学的伦理原则［J］.医学与哲学，2006，27（3）：33－49.

［2］谭立文，张绍祥，宋林，等.基于VRML的数字化喉模型的虚拟仿真解剖［J］.第三军医大学学报，2009，31（22）：2210－2213.

［3］文敏，周波，李洪伟，等.三维重建技术在局部解剖学教学中的运用［J］.贵阳医学院学报，2008，33（5）：542－545

［4］崔晓军，谢华，钟遂平，等.解剖学标本考试改革的体会——标本考试改革是启动和深化解剖教学改革的导航器［J］.西北医学教育，2004，12（4）：314－315.

［5］朱江帆，徐林根，傅贤波，等.2003年全国微创外科新进展学术研讨会学术总结.

［6］巫北海.关于“正常活体形态功能学”的一些思考［R］.第十届中华医学会放射学分会全国学术会议论文汇编.北京：中华医学会放射学分会，2001，459－461.

［7］王剑华，周庭永，张本斯，等.三维重建资料在解剖学教学中的应用［J］.四川解剖学杂志，2010，18（4）：53－57.

［8］戴景兴，沈志勇，吴涛.利用数字中国人数据集辅助断层解剖学教学［J］.解剖学研究，2007，29（4）：285－286.