数字化虚拟人体在医学中的应用
基于digital human的《局部解剖学》教学新模式探索
基于digital human的《局部解剖学》教学新模式探索《局部解剖学》作为临床专业的必修基础课程，在传授医学知识、进行专业技术教育、培养医学人才方面发挥了重要作用，是基础医学与临床医学的桥梁课程。
但局部解剖学由于受内容难懂、结构抽象、环境差、学时紧张等因素限制，导致学生在结构掌握和应用上存在诸多问题。
为改变此种现状，本轮改革在《局部解剖学》教学过程中，引入和加强数字化教学技术，建立和开放数字化教学资源平台，在教学方法及考核体系上尝试建立一种更加科学合理的新模式，将立体分层、结构清晰的结构展现给学生，激发学生的学习兴趣，同时废除“一试定成败”考核模式，将手机引入到考核当中，创新考核手段和方式，更加注重学生知识的积累和全方面的发展。
标签：临床医学;《局部解剖学》;数字化;改革;网络;手机局部解剖学是临床医学与基础医学的桥梁学科，是实践性很强的课程，对临床学生来说掌握程度对今后的工作至关重要。
通过学习旨在培养适应社会医疗卫生事业需求，具有高尚职业道德和社会责任感，具有熟练操作技能的高素质应用型医学人才。
1 《局部解剖学》改革势在必行1.1学科重要性对改革的迫切要求临床学生在大一刚入学时已学习了系统解剖学，有一定的理论功底，但系统解剖学与局部解剖学的学习方法和深度存在较大差异。
局部解剖学是基础医学和临床医学的桥梁学科，实践性强，对于临床学生来说至关重要，促进局部解剖学的教学改革，对于培养学生的实践能力和创新能力具有重要意义。
1.2新时代教学要求迫切需要改革。
在传统教学中，多以教师作为教学活动的主体，侧重于教师对学生知识的讲授与演示。
这种授课模式，忽视了培养学生的创新思维能力和动手能力，无法提高学生学习的主动性，已不能完全满足现代医学“素质教育、创新教育”的要求。
1.3教学条件、紧张的授课时间和标本的局限性对改革的强烈要求。
尸体标本本身具有刺激气味，加之标本紧缺，无法让学生动手操作，只能观察已经做好的标本，为使其观察到深部结构，很多浅层结构已经破坏，内容只能通过理论灌输给学生，无法让其真正理解器官的层次关系和毗邻。
数字化技术在口腔教育中的应用文档
用户方可登录使用。 （8）教师端可以统计班级、学生学习情况。
视频互动系统学生端软件
（1）学生端可以选择看到自己的视频源。 （2）学生端可以看到选择教师端的视频、音频源。 （3）学生端可以看到教师共享的桌面（播放PPT\视频
等）。 （4）学生端可以实现自己的视频录播、抓图、截图等
数字化实训课教育模式
PPT或视频 播放+讲解
可视 示教
师生互 动练习
结果 考评
第一步：课程初展示相关实训课件或录播的操作视频，实时显示在每一个学生位置的显示器 上。
数字化实训课教育模式
第二步：教师通过示教系统实现实时的视频传输录播。
数字化实训课教育模式
第三步： 师生互动式练习
师生互动系统
学生通过教学师生互动系统的学生机进行照片拍，可以 在课堂上随时将自己实操的内容上传到教师电脑里保存。 系统会对每个学生位进行信息编辑，便于教师对学生照 片内容进行管理。
教师通过口腔模拟教学师生实训互动系统的软件系统， 对学生上传的作业图片进行编辑，对存在的不足和问题 进行批注，并实时发送至每个学生位，学生根据教师的 批注进行修改，提高教学的互动性。课后教师可以根据 学生提供的图片对学生的训练结果进行评估打分，对成 绩单科技打印及保存。为课堂训练提供了宝贵资料，以 便学生发现自己在操作训练过程中存在的问题，积极改 进，提高学习效率。
4. 扫描方式统一化，极大的方便了操作 人员的使用。
5. “批量评估”方式，更加贴合以“班 级”为单位的教学环境体系。
6. 提供专业化的课程资源，使得产品发 挥最大作用。
数字化实训课教育模式
第四步：结果考评
7. 系统内部有自带的标准，同时可根据对牙 体制备标准的不同理解和需求，对模型的 评价标准进行设定。
数字虚拟人技术研究
数字虚拟人技术研究数字虚拟人技术是一种可以创建虚拟人物的技术，它是通过计算机图形学、计算机视觉、虚拟现实、机器学习等技术来实现的。
数字虚拟人技术的应用十分广泛，例如游戏、电影、广告等行业，也可以在在线教育、医疗、人机交互等领域中发挥作用。
本文将从技术原理、应用领域以及发展趋势三个方面来探讨数字虚拟人技术，并分别进行详细阐述。
一、技术原理数字虚拟人技术主要涉及计算机图形学、计算机视觉、虚拟现实、机器学习等多方面技术。
下面将分别进行阐述。
1.计算机图形学计算机图形学是数字虚拟人技术的基础，它主要关注如何利用计算机实现图形图像的生成、处理和显示等功能。
在数字虚拟人技术中，计算机图形学可以通过建模、纹理映射、光照、动画等技术来实现虚拟人物的创建和渲染。
2.计算机视觉计算机视觉是数字虚拟人技术的另一个重要组成部分，它主要关注如何从图像或者视频中提取信息并进行识别，例如人脸识别、姿态估计等。
在数字虚拟人技术中，计算机视觉可以通过重建三维人体模型、捕捉运动数据等方式来实现虚拟人物的建模。
3.虚拟现实虚拟现实技术可以通过创建虚拟环境来实现用户的身临其境体验。
在数字虚拟人技术中，虚拟现实技术可以通过虚拟人物的动作反馈、虚拟身体的交互等方式来让用户有更加真实的感受。
4.机器学习机器学习是数字虚拟人技术中的重要组成部分，它主要关注如何让计算机通过学习来自动识别模式和规律。
在数字虚拟人技术中，机器学习可以通过学习真实人的运动数据、面部表情等来实现虚拟人物的自主动作和表情动画。
二、应用领域数字虚拟人技术在各个领域都可以发挥作用，下面将分别进行阐述。
1.游戏数字虚拟人技术在游戏中的应用十分广泛，可以让游戏提供更加逼真的动作表现和人物形象。
例如在《魔兽世界》中，通过数字虚拟人技术来实现玩家控制的角色的动作反馈，加强了游戏的身临其境体验。
2.电影数字虚拟人技术在电影行业中也有着广泛的应用，可以让电影中的特效更加真实逼近。
例如在电影《阿凡达》中，通过数字虚拟人技术来实现了电影中的纯数字化人物形象，获得了非常好的效果。
腕部骨骼血管数字化虚拟
Ｉ 摘要 】 目的 应用数字化腕 部技术 构建腕 部骨骼血 管等重要解 剖结构 ， 建立虚 拟腕骨及其 滋养血
管结构和形态。方法 采用新鲜成人手标本经灌注处理后 ， 通过 Ｃ Ｔ扫描 获得数据集 ， 利用 ＭＩ Ｃ ＭＩＳ软件重
建腕部的外形 、 骨骼 、 动脉等 ， 并对相关结构进行解剖学观察 。结果 建立 了基于解剖结 构的可视化腕部骨 骼血管模型并精确显示腕骨及其滋养血管结 构和形态 ， 各结 构可单 独、 联合 显示 ， 可任意旋 转 ， 型透视及 模 多剖面显示。结论 腕部骨骼血管可视化模 型为 临床提供三维形 态学资料 ， 也为虚拟现 实技 术提供数字化
模型。
【 关键词 】 腕部骨骼血管； 三维重建 ； 虚拟可视化 ； ＭＩＳ ＭＩ Ｃ 【 中图分类号 】 Ｒ ２ ． １ ３ ３７ 【 文献标识码 】 Ａ 【 文章编号 】 １０ － ６ ５ （０ ０ ０ ０ ３－ ３０ ２ １ ）２ － －
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Ａ ｔ ｄ ｆ ｓａ Ｈ ｈ ｅ ｔｏ ｉ ｉ．ｅ ｉｔ ａ ｉｔ ‘ ＨＡ ｓｕ ｙ ｏ ｅ ｔ ｂ ｓ ｍ ｎ ｆｄ ｇ ｔ ｄ ｖ ｒｕ ｌ ｚ ｗｒ ｓ． Ｚ ＮＧ ｕ ｎ—ｈ ａ， Ａ Ｙａ ｕ ＨＵ ＮＧ ａ Ｃｈ ｏ—ｔｎ ， ＨＥ Ｌ ｎ ｏｇＣ Ｎ ｏ ｇ—
《 南医学） ｏ ０ 海 ２ ｌ 年第 ２ 卷第 ２ Ｊ 期
Ｖ １ Ｎ ａ ｕ ｒ ２ ｏ ２ Ｏ ２Ｊ ｎ ａ Ｊ ．Ｊ ｙ ０Ｏ
・
论
著 ・
腕 部 骨骼 血 管数 字化 虚 拟
张远 华 黄 潮桐 陈隆福 李敬矿 陈冬 生 ， ， ， ， （ ． 东医学院 ， 东 湛江 １广 广 ５４０ ； ２ ０ １ ５３４ ） ２９５ ２ 广 东医学院 附属厚 街 医院显微 外科 中心 ， 东 东莞 ． 广
数字化技术在口腔医学中的应用及向智能化未来的发展趋
数字化技术在口腔医学中的应用及向智能化未来的发展趋摘要：随着新世纪相互融合的数字化、信息化+互联网技术的发展，数字化技术已经越来越多的应用到口腔医学的各个方面。
口腔医学数字化科研平台建设与人员的培训平台建设在数字化临床科研中起着最为重要的作用。
应用广泛的口腔影像技术、口腔扫描技术、计算机辅助设计技术、数字化制造技术及基于网络一体化的云服务技术，结合采用优秀的医、技、工团队的合作方式，为口腔医学临床科研指明了发展方向。
伴随着我国口腔医学从口腔3.0向口腔4.0时代迅速发展，口腔医学的发展趋势及发展水平必将实现数字化向智能化的巨大飞跃。
关键词：数字化；口腔医学；临床科研；智能化中图分类号：R78 文献标识码：A人类进入二十一世纪以来，相互融合渗透的数字化、信息化技术+互联网已经与人们的生活和工作密不可分，在改变着人们的思维、生活及工作方式的同时，为各行各业带来了巨大的变革，成为新世纪时代发展的显著标志。
数字化医学技术也正日新月异的改变着传统医学的诊疗模式，在口腔医学领域，一系列数字化口腔医学技术如X线影像技术、三维扫描技术、3D打印技术、计算机辅助设计和制作技术、数字化外科导航技术、网络远程会诊、网络继续教育等已经全面进入口腔医学的医、教、研、防各个领域，并进入口腔医学二级临床应用。
数字化口腔医学已成为口腔医学的重要发展方向之一[1]。
1.口腔医学数字化科研平台建设与人员培训平台建设口腔医学数字化平台主要是指以口腔综合治疗机为服务的终端，其它诊疗设备与之配合，通过数字化技术将各诊疗流程衔接起来的治疗程序。
广义的口腔医学数字化平台还包涵网站建设推广与预约、管理软件、口腔综合治疗机、数字化影像、口内扫描仪、数字打印机、数控设计与加工系统等设备及内容。
为了适应时代的发展与要求，建议综合性口腔医院建设好以下两个平台的建设。
1.1.口腔医院数字化技术科研培训管理平台由于数字化技术对促进口腔临床诊疗和科研水平的的提高确定了重要的推进作用，根据国家自然科学基金、科技重大专项和重点研发计划的国家级科研项目的指南要求，北京大学口腔医院于2011年在国家发改委支持下建设了“口腔数字化医疗技术和材料国家工程实验室”2014年实验室建成并投入使用。
虚拟中国人女性一号宫颈的任意剖面显示的研究
虚拟中国人女性一号宫颈的任意剖面显示的研究李文华;周猛;焦培峰;徐海荣【期刊名称】《第四军医大学学报》【年(卷),期】2005(026)013【摘要】目的:研究中国数字化女性虚拟人宫颈的剖面显示问题.方法:根据图像数据特点,从所获得的女性骨盆数据中提取出女性宫颈数据,然后通过计算机相邻两层图像之间像素对的相同程度来对其进行平移配准,最后利用C++Builder语言编程实现剖面显示.结果:使用文中提及的方法对图像进行配准处理,我们发现在配准搜索过程中出现局部相似性最大的情况,从而使得搜索提前结束.结论:我们建议采用基于最大互信息量配准的方法,通过统计方法来表达图像像素的相似性特征,并利用优化算法有效克服局部极值,以便提高图像显示的精度,从而较好地应用于虚拟人体的其他部位的剖面显示.【总页数】5页(P1239-1243)【作者】李文华;周猛;焦培峰;徐海荣【作者单位】南方医科大学:生物医学工程系医学物理教研室,广东,广州,510515;南方医科大学:生物医学工程系计算机教研室,广东,广州,510515;南方医科大学:解剖学教研室,广东,广州,510515;南方医科大学:生物医学工程系医学物理教研室,广东,广州,510515【正文语种】中文【中图分类】R322;TP391.4【相关文献】1.数字化虚拟中国人女性一号(VCH-F1)实验数据集研究报告 [J], 钟世镇;原林;唐雷;黄文华;戴景兴;李鉴轶;刘畅;王兴海;洪辉文;李华;罗述谦;秦笃烈;曾绍群;吴涛;张美超;吴坤成;焦培峰;陆云涛;陈浩;李培良;郜元;王彤;樊继宏2.虚拟中国人女性一号图像数据的配准 [J], 焦培峰;原林;陆云涛;樊继宏;李鉴轶;钟世镇3.虚拟中国人女性一号肝脏数据集肝脏断面图像研究 [J], 周五一;方驰华;钟世镇4.数字化虚拟中国人女性一号数据图像处理 [J], 原林;黄文华;唐雷;戴景兴;李鉴轶;吴涛;刘畅;樊继宏;张美超;韩耀萱;罗述谦;李华;田捷;钟世镇5.虚拟中国人女性一号松质骨图像数据的配准与三维重建 [J], 刘文军;钟世镇因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
数字化虚拟人概述
数字化虚拟人简介第一节数字化虚拟人概述一、基本概念数字化虚拟人体是将大量人体断面数据信息在计算机里整合重建成人体的三维立体结构图像，是医学与信息技术、计算机技术相结合的成果。
“数字化虚拟人”的发展可分为4个阶段，即“虚拟可视人”、“虚拟物理人”、“虚拟生理人”和“虚拟智能人”。
虚拟可视人阶段的任务是建立数字化几何人，将人体的形态结构通过计算机信息化手段建成系统、器官、组织等结构的数字化模型。
虚拟物理人阶段的任务是建立数字化物理人模型，在几何人的框架上，加入人体结构的物理参数，从而能够体现结构的物理性能。
虚拟生理人阶段的任务是在上述框架中，加入生理功能参数，反映人的新陈代谢、生长发育等。
虚拟智能人是最高级阶段，虚拟人能够在人工智能的支持下调节自身的物理性能和生理功能。
目前普遍开展的是虚拟可视人研究。
二、国外研发进展二十世纪八十年代末美国科学家启动了“虚拟可视人计划（Visible Human Plan，VHP）”，目标是实现人体从分子到细胞、组织、器官、系统和整体的精确模拟，被认为是二十世纪震撼全球的科研计划之一。
1989年，美国国立医学图书馆（NLM）计划建立一个医学图库，为生物医学文献提供图像检索。
在该计划中，美国科罗拉多大学的健康中心负责人体断面图像的获取工作，维克托·斯皮兹尔教授带领研究小组于1994年和1996年先后获得了一男一女两具尸体的相关数据，包括MRI、CT和切片图像等。
其中男性身高1.82米，女性身高1.54米，用CT和MRI作轴向扫描，扫描间距为男性1mm，1878个断面，女性0.33mm，5190个断面。
之后，将尸体填充蓝色乳胶并裹以明胶冰冻至摄氏-80℃后，再以同样的间距对尸体作切片并保留断面图像资料，由于CT和MRI受到断面精度和灰色成像的限制，后续“数字化虚拟人”发展的基础框架均以切片图像数据集为主。
这套由VHP在国际上发行并被广泛应用的VHP切片图像数据集，男性的电脑存储数据量为15GB，女性数据量为43GB，这些数据称VHP数据集，这是人类在信息技术基础上建立数字化解剖的首例尝试。
计算机在生物医学中的应用
系统简称RIS，是医院重要的医学影像学信息系统之一，他与PACS系统共同构成医学影像学的信息化环境；它是基于医院影像科室工作流程的任务执行过程管理的计算机信息系统，主要实现医学影像学检验工作流程的计算机网络化控制、管理和医学图文信息的共享，并在刻或生物分子自组装技术，在平板载体内部或表面制作出的可以完成一定生物反应功能的微理、生化，从宏观到微观，从表象到本质全方位反映人体的交互式数字化人体模型，具有心跳、血液循环、新城代谢等生理功能。
1、在计算机辅助外科中，立体定位方法包括：光学定位法、机械手定位系统、超声波定位法、电磁定位系统。
2、数字人计划的4个发展阶段包括：虚拟可视人、虚拟物理人、虚拟生理人、虚拟智能人。
3、远程监护主要有：心电图远程监测、血液透析远程监测等。
4、生物信息学三个分支是：基因组信息学、蛋白质组信息学、比较基因学。
5、建立生理系统模型的方法一般可归纳为两大类：黑箱方法、推导方法。
1.简述计算机辅助外科手术的目标:1、获取多模图像数据，提高诊断价值2、多模图像配准、定位3、制定手术方案，选择最佳手术路径，进行手术模拟4、在术中图像的监视下，利用一定的导航系统，执行预定的手术方案5、对于很难触及或手术医生无法用肉眼看到的组织器官，以及对医务人员来说较危险的动作，精确复杂的计算机辅助手术干预将是十分必要和重要的。
2.简述医院信息系统的设计原则：1、实用性易于学习操作2、可靠性数据及关键硬件应有备份，软件设计应采用成熟技术，具有故障处理功能3、可扩充性应考虑今后的发展需要，以最少投资实现系统功能调整、升级和扩充4、安全性系统既包含有关病人医疗的数据，又包含有关经济的数据，保密与安全十分重要3.简述虚拟现实技术在医学教育及医疗培训领域的应用：1、在虚拟环境中学习解剖学、生理学、病理学2、医院急救室工作人员的培训3、内窥镜手术训练4、放射疗法计划4.简述生物信息学的基本概念及其重要分支：生物信息学是生物学、计算机科学、应用数学等学科相互交叉而形成的一门新兴学科，它通过对生物学实验数据的获取、加工、存储、检索与分析，达到揭示数据所蕴含的生物学意义的目的。