数字化可视人体在解剖学教学中的应用初探

王灿彪

[摘 要] 随着科技的不断发展，各行各业不断创新，多领域共同结合已经是一种发展趋势和必然结果。当前，我国的计算机设备和应用技术日新月异，数字可视化与解剖学相结合的数字化可视人体解剖学技术得以长足发展。数字化可视人体解剖学技术在医学教育中具有可以加深学生的理解、记忆和动手能力，提高学习兴趣、教学效率等优点，值得在解剖教学中推广应用。该技术在医学领域广泛应用，对保障我国医学更快更好地发展具有十分重要的意义。

[关 键 词] 数字化；可视人体；解剖学；教学

[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2019）02-0172-02

近几年，随着社会改革不断深入与科技飞速发展，各行各业紧随时代，不断创新，多领域共同结合已经是一种发展趋势和必然结果。数字化可视人体便是科技发展与医学相结合而出现的一门新兴技术。数字化可视人体应用最新科技技术，将计算机、影像与人体解剖学三者相结合，通过计算机建立人体三维模型构建出立体结构的形式，包括人体器官内部结构、解剖数量以及各个器官空间结构信息等，从而有效将人体内部器官在学生面前足够的空间结构化。数字化可视人体在人体解剖学教学中的应用是在传统医学已有的人体解剖结构基础上，用计算机技术更加精确地模拟人体器官结构的教学技术，能减少学生实践教学中对尸体的依赖，解决教学资源的不足，提高学生的理解、记忆和动手能力，提高学生的学习兴趣、教学效率等，在解剖教学中值得推广应用。

一、数字化人体的研究浅析

科技的进步带来了医学的发展，数字化可视人体便是科技与医学相结合的产物。对医学来说，这是一个新的机遇和发展方向。

数字化人体出现于20世纪末，在2001年流入我国，并在国内迅速地发展，直至2013年，我国已经基本完成了中国数字化人体数据集，数据较为精密准确，到如今，更是取得了一系列发展成果。我国于2001年11月在北京召开香山科学会议，主题是“以中国化虚拟人体的科技问题”。目前我国已经完成了中国首套数字化可视人体数据的搜集，男性数据集为：头部和颈部为0.5mm（其中脑颅底部0.1mm），其他部位为1.0mm，全身共计2518个断面，数据量为90.468GB。而女性的数据集则偏大，数据量131.04GB。通过数据可视化处理，使人体数据能够保障在空间结构上清晰地被解剖学所使用。同时人脑、心等重要器官结构的空间化展示，使实习生更加清楚地理解各器官的结构与作用。

二、传统解剖教学与数字化可视人体解剖教学

人体解剖学是一门医学生最早接触的、重要的医学基础课程，具有形态描述多、名词多、偏重于记忆等特点。传统的教学方式只能让学生从理论层次了解所学内容，不可深入了解，导致学生学习兴趣与效率明显低下，不利于日后的发展，缺点与弊端较多。我们充分利用课件、模型、标本等各种教学资源，在一定程度上解决了学生难理解、难记忆的问题，使他们对人体结构有一个正确、全面的认识，但存在教学资源不足和携带不便利性等缺点。

数字化可视人体的出现完美避开了传统教学模式的不足。通过把数字可视化与人体解剖学相结合，实现数字化模型的建立，从图像以及空间结构上建立人体器官模型。在教学过程中，人体各部器官通过以图像或视频等形式展现在学生面前，使学生对人体结构知识以及各个器官之间的联系、区别更加熟记掌握。数字化可视人体解剖软件界面简洁、操作简单，操作使用时将鼠标放在某解剖位置上，则该结构的中英文详细名称便会显示出来，非常方便学生的理解和记忆，实现虚拟解剖操作，反复进行练习和复习。通过数字化可视人体，可以空间结构的方式将人体内部的结构完整地展示出来，使学生清楚地理解和掌握各器官的内部结构以及器官间的空间位置的联系与作用，加强了学生对该结构空间位置的理解，避免传统教学的弊端，大大提升学生的学习效率以及教师的教学质量。同样，在教学过程中，教师可以充分利用数字化的特点，用不同的色彩标注不同的器官，重点讲解，学生认真观察，共同讨论，利用其学习原理以及数字可视化模型的展示，加深对本节学习内容的印象，课后制作PPT或者录制视频，自己复习，这样保障学生在巩固知识的同时，加深对知识的理解，清楚掌握各个器官可能存在的内部结构，保证自己日后工作时足够熟练以及有足够的可操作性。

数字化可视人体有效地将科技与医学相结合，开创了新的人体解剖教学模式，以图像、视频等新的学习方法显著提高了学习效率，对学生提升自身能力也有巨大意义。

三、数字化可视人体在医学领域中的应用进展

数字化可视人体数据集特有的可观察性改变了传统的医学观念与理论以及治疗方式，在医学领域特别是外科得到了广泛应用。Roberts等人开发的可视化系统将传统手术与新型医疗治疗手段相结合，以准确的数字模型为手术保驾护航，医生在虚拟环境中对可视化人体进行手术模拟，再根据结论制订最佳的手术方案。这种方法大大提升了手术的安全性和可靠性，大大提高了疾病的治愈能力，对改善人们的生活、保障医学事业更快更好地发展都具有十分重要的意义。

传统的医学教学是学生通过对教师传授的知识理解后再进行试验操作，但这并不能使大多数学生更系统完整地熟悉人体结构、掌握实践操作的全部技能。而数字可视化这种教学技术的出现，在很大程度上弥补了这一缺陷——学生可借助虚拟手段模拟手术器械解剖人体，从而提升自身的实践动手能力。数字可视化在解剖学教学中的广泛应用大大降低了尸体的废弃率。通过查阅国内外数字可视化应用的事例，可以发现数字可视化大大提升了医科学生的学习效率，无论是西医还是中医，都得到了广泛应用。由此可以看出，数字可视化对我国医学的改革以及医疗水平的提升具有十分重大的意义。

数字可视化人体结合了现有数据集与科技的共同合作，为医学研究和医疗诊断提供了足够清晰的空间人体结构，帮助医生以及实习生更精确地认清人体内部各个器官之间的相互联系，从而解决过去许多未曾解决的疑难杂症。随着数字可视化的发展，许多新型的治疗人体内部器官的医疗手段以及治疗方案已经在不断地研發。数字可视人体化的发展标志着我国医疗水平的更上一层台阶，对我国医学的研究以及人们身体的治愈具有极大意义。

四、数字可视化人体在医学领域中的发展方向

（一）创建更多有研究意义的模型

目前，人们在医学中所利用的各种模型虽然初具完善，但都是由中国传统医学的经验发展总结而来，总归具有各种各样的不足之处。尤其近年来，基因检验等新型医学模式的出现和发展标志着传统医学模型落后于现代科技的发展，这就需要积极寻求更加精确的方式来确定更多的模型。所以，未来我国医学的工作需要更为深入的研究与探讨，各位医学专家与教师要互相结合，确保数据的准确与详细，切实有力地保障医学研究稳定地向前发展。

（二）向数字化智能人阶段迈进

学习国际其他先进国家的经验，数字化研究由初步可视逐步发展到智能化。当被解剖人没有任何的功能性反应，这就是最低级的可视人。在科技的高速发展过程中，数字化可视人体也会被时代所抛弃，要实现医学的发展，就必须更深入地把科技与医学综合研究发展进入数字化智能人。数字人较可视人而言，更具有完整的人体功能。随着科技的发展，数字化可以在医学研究领域创造更大的价值。

（三）扩展到更宽更广的领域

数字化可视人体在解剖学中的初步应用给其他可视以及其他领域带来了新的灵感。因为他的价值未被发掘的还有很多很多。随着科技的发展，许多其他领域也在迎头赶上，这种氛围与成功的意义给许多数字化可视人体应用到更多领域带来了全新的动力。

在未来的医学教学模式中，就人体解剖学这一教学而言，需要更为完善的制度，教师要不断汲取新的相关知识，成为国家所需的业务精、素质高的多方面发展型专业人才，从而保障教学的精确与准确，还要培养学生的理解能力和动手能力。

五、总结

数字化可视人体是解剖学教学中将医学与科技完美结合的一种新型教学手段，它避开了传统教学中实训操作的复杂性以及资源短缺的问题。通过数字可视化的推广，将抽象的学习内容立体、清晰地展现，能让学生具体了解人体形态结构及其位置关系，既激发学生的学习兴趣、提高学习效率以及尸体解剖能力，又加强了对新型设备进行动手操作的能力，让他们直接体会到新型教学模式带来的对自身知识掌握和运用能力的提升，使学习过程和目标更加简单明了、清晰。各医科院校与专业要充分利用好这项新技术，鼓励学生积极学习，促进自身实力的发展。同时，其他领域也要积极地采用数字可视化这项新型手段，促使我国各项技术更快更稳地走向国际前端，保障人们的生活水平得以大幅度提升。

参考文献：

[1]张邵祥，刘正津，谭立文，等.首例中国数字可视人体完成[J].第三军医大学学报，2016，24（10）：1231-1232.

[2]张彦，王慧，李振平.数字化虚拟人体的研究进展[J].医学影像学杂志，2016，16（4）：414-416.

編辑 冯永霞