数字化可视人体在医学上的应用

中国数字化人体鼻部结构的三维重建和可视化郝凯飞;张绍祥;王斌全;谭立文【期刊名称】《山东大学耳鼻喉眼学报》【年(卷),期】2008(22)2【摘要】目的建立可视化人体的鼻部相关结构的三维模型。

方法采用中国首例女性数字化可视人体数据集(CVH-2),选取从额窦顶到上颌窦底消失水平连续横断面图像,在计算机上利用Amira4.1软件和RadioDexter软件行三维重建的立体显示。

结果重建出了鼻骨,额窦,筛窦,蝶窦,上颌窦,鼻腔,上、中、下鼻甲,鸡冠,鼻中隔,钩突,鼻泪管,颈内动脉,视神经的三维可视化模型。

该模型可以任意缩放和任意角度旋转,可显示不同结构间的毗邻关系和空间构象,并可进行三维的距离和角度的测量。

结论鼻部相关结构的三维可视化模型可促进对该部位解剖结构的理解和掌握,为鼻部疾病影像诊断和鼻内镜手术提供了形态学参考,并可应用于虚拟手术。

【总页数】5页(P144-147)【关键词】可视化人体;三维重建;鼻;Amira4.1软件【作者】郝凯飞;张绍祥;王斌全;谭立文【作者单位】山西医科大学第一临床医学院耳鼻咽喉-头颈外科;第三军医大学基础医学部解剖学教研室重庆市计算医学研究所【正文语种】中文【中图分类】R322【相关文献】1.数字化人体喉的三维重建及其可视化 [J], 郭庚;张绍祥;王斌全2.首套中国男、女数字化可视人体结构数据的可视化研究 [J], 张绍祥;王平安;刘正津;谭立文;邱明国;李七渝;李恺;崔高宇;郭燕丽;刘光久;单锦露;刘继军;张伟国;陈金华;王健;陈伟;陆明;游箭;庞学利;肖红;谢永明;许忠信;王欲甦;邓俊辉;唐泽圣3.首例中国可视化人体心脏三维重建及临床意义 [J], 郭燕丽;张绍祥;刘正津;谭立文;邱明国;李七渝;崔高宇;李恺;杨晓萍;张伟国;陈现红;陈伟;陆明;王欲甦;邓俊辉;唐泽圣4.人体正中神经内部显微结构的三维重建与可视化研究 [J], 孙廓;胡平;张峰;张键;李华;陈增淦;李智;陈统一;陈中伟;林宗楷5.基于虚拟中国人数据集的鼻部及颞骨解剖结构三维重建 [J], 李希平;夏寅;韩德民;魏永祥;赵媛媛;周果宏因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

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。

计算机图形学课程设计题目名称：计算机图形学在医学图像中的应用班级：学号：姓名：计算机图形学在医学图像中的应用摘要该文通过医学应用和研究领域几个有代表性的例子引入了计算机图形图像相关技术在医学中的应用,同时简单介绍了这些相关技术的概念、意义和发展。

对医学虚拟现实系统进行了技术内涵的分解与应用外延的划分, 医学虚拟现实按表现形式可以分为参数化虚拟现实和增强现实, 按设施的使用方式又可以分为交互式视景虚拟系统和交互式沉浸虚拟系统。

对系统的构成诸要素、要件及过程做了简要描述和分析。

对国外虚拟医学的研究进行了分析和评价, 涵盖了该领域的基本概念、基本理论和进展。

虚拟医学系统的产生和相关理论的兴起形成了虚拟医学, 并使虚拟医学系统化—理论系统化和软硬件系列化。

关键词：虚拟医学系统；计算机图形图像技术；VTK；可视化；三维重建；虚拟内窥镜技术一医学应用背景简介1．1 诊断1．1．1 基于医学影像信息的三维视图1895年, 伦琴发现了X射线, 医学影像技术从此得到发展。

利用仪器设备获得人体有关部位的断层影像, 这一方法给医生对病情诊断带来了革命性的飞跃。

随着相应技术和研究的发展, 先后有了计算机断层扫描成像技术(CT)、螺旋CT 技术、磁共振成像技术(MRI)、正电子放射断层成像技术(PET)等。

医生可以通过对医学影像设备获得的照片分析病因。

然而, 因为照片都是二维的,分析起来对医生的想象力和经验要求都很高,而且对病灶的判断也不很直观。

另一方面, 这些照片通常是通过胶片的形式储存, 对影像数据的管理和充分利用都十分不方便。

为了弥补这些不足,引入了信息处理技术, 主要包括从这些二维图像信息中重构出三维模型直接在计算机显示设备中显示出来, 让医生通过三维的角度来观察感兴趣的部位。

若需要, 还可将数据按一定的数据库模式存储起来建立相应的图像资料库供建立医疗档案使用。

这样不仅可以让医生看到生动而且具体的三维图形,直观地查找病灶,同时也对影像信息进行了充分利用[1]。

人体行为识别技术在智能医疗中的应用研究随着科技的不断发展，人工智能技术越来越成熟，智能医疗应运而生。

智能医疗依托于人工智能，可以帮助医护人员更快捷、更精准地进行疾病诊断、治疗和康复。

其中，人体行为识别技术在智能医疗中的应用越来越受到重视。

一、人体行为识别技术的基本原理和技术体系人体行为识别技术是指利用传感技术对人类行为进行识别和分析的技术。

这项技术可以通过分析人体的运动、姿态、动作等信息，来判断人的状态和行为。

人体行为识别技术的基本原理是通过对人体运动的数据采集、信号识别和模式识别等技术手段，对人体动作和行为进行分析和识别。

人体行为识别技术的技术体系包括传感器采集、数据处理、模式识别和应用四个方面。

二、人体行为识别技术在智能医疗中的应用人体行为识别技术在智能医疗中的应用场景较为广泛。

首先，人体行为识别技术可以应用于医疗影像分析，利用传感器采集患者的运动数据以及肌肉活动信息，分析肢体的运动功能障碍、脊柱的活动功能水平等信息，进而帮助医生对病情的诊断和治疗提供支持。

其次，通过人体行为识别技术，可以结合语音识别技术、智能家居技术实现远程监护，例如对于老年人来说，通过居家智能化设备，可以实现对老人的远程生命体征监测，如血压、体温、余弦，还可以帮助智能医疗系统判断老人是否发生病理性跌倒，实现远程护理和应急处理。

此外，人体行为识别技术还可以应用于运动康复，通过对运动轨迹、身体姿态的分析来帮助病人改善身体状态，提高康复效果。

三、人体行为识别技术在智能医疗中的发展趋势目前，人体行为识别技术在智能医疗领域的应用还有很大的拓展空间。

未来，随着传感器技术的不断更新和发展，人体行为识别技术将会更加精细化和普及化。

一方面，在医疗影像分析领域，未来可能将会应用更多的传感器和设备，通过3D动作数据以及结合人工智能模型分析，对细小的脉络进行诊断和治疗。

此外，通过结合无线射频识别技术和人体行为识别技术，未来在远程诊疗领域也会带来更大的创新和应用。

简述数字成像的原理及应用1. 原理概述数字成像是一种利用数字技术处理图像的方法，通过将图像转化为离散的数字表示，实现图像的存储、传输、处理和显示。

数字成像的原理主要包括以下几个步骤：1.图像采集：使用光学传感器等设备将场景中的光变换成电信号，将连续的光信号转化为离散的数字信号。

2.数字化：将模拟信号经过采样、量化和编码等处理，将连续的模拟信号转化为离散的数字信号。

采样表示在时间和空间上对信号进行离散的取样，量化表示将每个样本的幅值量化为离散的数值，编码表示将量化后的数值用二进制表示。

3.图像处理：利用数字信号处理的方法对图像进行增强、滤波、分割、特征提取等处理，以改善图像质量或提取需要的信息。

4.图像显示：将经过处理的数字图像转化为可视的图像形式，通过显示器等设备将图像呈现给用户。

2. 数字成像的应用数字成像技术在现代社会中得到了广泛的应用，以下是几个常见领域的应用示例：医学影像学•CT扫描：数字成像技术可将人体内部的断面图像转化为数字信号，通过计算机进行重建和显示，用于检测疾病、观察人体解剖结构等。

•MRI：数字成像技术可将人体内部的多维图像转化为数字信号，通过计算机进行处理和显示，用于观察人体组织的结构、功能和病变情况。

数字摄影与视频•数码相机：数字成像技术实现了传统摄影方式的数字化，利用光学传感器将物体反射的光线转化为数字信号，通过处理和存储，将图像以数字形式保存。

•数字视频摄像机：数字成像技术可将连续的视频信号采样、量化、编码转化为数字信号，实现高清视频的存储和传输。

计算机视觉•图像识别：数字成像技术可对图像进行特征提取和模式匹配，通过计算机算法实现对图像中物体的识别、分类和定位。

•视频监控：数字成像技术可实现对图像的实时采集、处理、传输和显示，用于安防领域的视频监控。

虚拟现实与增强现实•虚拟现实：数字成像技术结合计算机图形学和仿真技术，通过数字图像的显示和交互技术，模拟出虚拟的三维环境，使用户产生身临其境的感觉。

数字化虚拟人解剖学教学平台的应用现状万丽丹;伍洪昊【摘要】利用计算机辅助教学是我国面向21世纪高等教育改革的一项重要模式,它对推动和培养具有独立思维和创新精神的高素质人才具有重要作用.数字化虚拟人解剖学教学平台是现代计算机信息技术与医学等学科相互整合的产物,人体的可视化、虚拟化和可控化,是生命科学与信息科学相结合的前沿性科技产物.它的出现必将对数字化医学教育改革以及远程医学教育的发展产生重大影响.%Computer-assisted instruction promotes the cultivation of high-quality talents with independent thinking and innovative spirit,therefore has become an important model in China's higher education reform in twenty-first century.Digital virtual human anatomy teaching platform,a leading technology combining modern computer information technology with medical science,provides controllable visualization and virtualization of human body.Its emergence is bound to have a significant impact on the reform of medical education and the development of remote digital medical education.【期刊名称】《中国组织化学与细胞化学杂志》【年(卷),期】2017(026)006【总页数】4页(P625-628)【关键词】数字化虚拟人;人体解剖学;教学研究;教学改革【作者】万丽丹;伍洪昊【作者单位】南昌大学基础医学院人体解剖学教研室,南昌330006;南昌大学基础医学院人体解剖学教研室,南昌330006【正文语种】中文【中图分类】G642.0数字化虚拟人解剖学教学平台是应用数字图像和现代计算机技术，采用CT、MRI断层扫描等影像学方法获取人体尸身超薄切削的数据信息，在计算机上构建全数字化、可视化的完整人体三维模型，生动地重现逼真实物图像、器官组织内部的结构，并模拟各种解剖学和外科学的操作。

中国组织工程研究与临床康复第 14 卷 第 43 期 2010–10–22 出版October 22, 2010 Vol.14, No.43Journal of Clinical Rehabilitative Tissue Engineering Research虚拟现实技术在生物医学领域中的应用吕 婷，刘桂铃，杜海洲，刘鹏年Application of virtual reality technique in biomedical fieldLü Ting, Liu Gui-ling, Du Hai-zhou, Liu Peng-nianAbstractBACKGROUND: Virtual reality is a high-tech simulation system, comprehensive integration of computer graphics technology, computer simulation technology, artificial intelligence, sensor technology, display technology, and network parallel processing technologies. OBJECTIVE: To briefly introduce simulated human body, operation, laboratory and virtual reality technology applied in neuropsychology and nuclear medicine. METHODS: A computer-based online search of 2003/2010 CBM and CNKI database and Google search was performed, with key words “virtual reality, virtual human, digital human, virtual surgery” in Chinese and English, respectively. RESULTS AND CONCLUSION: The application of virtual reality technology is very broad, such as urban planning, energy sources investigation, industry simulation, historic site recovery, architecture simulation, communication bridge, harbor stream, tour simulation, simulated class, gardens and military affairs simulation. It also exhibited favorable effects in the biomedical field, virtual human and virtual surgery. In addition, virtual reality technology has advanced in nuclear medicine and radiation protection, dose calculation in nuclear power plant refueling task, and training of staff in nuclear power plant. Virtual reality exposure therapy exhibits good effect in specific phobia and other anxiety disorders. In the future, with the further development of computer technology, virtual reality technology will become the most important application of digital medical tools. Lü T, Liu GL, Du HZ, Liu PN. Application of virtual reality technique in biomedical field.Zhongguo Zuzhi Gongcheng Yanjiu yu Linchuang Kangfu. 2010;14(43):8099-8103. [ ]Medical Library of Chinese PLA, Beijing 100039, China Lü Ting, Medical Library of Chinese PLA, Beijing 100039, China 77113432@ Received: 2010-05-25 Accepted: 2010-06-18摘要背景：虚拟现实也称灵境技术或人工环境，是一种由计算机技术辅助生成的高技术模拟系统，综合集成了计算机图形技术、 计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术。

AI成真：虚拟数字人走进生活作者：罗道来源：《电脑报》2020年第50期虚拟数字人，是存在于数字世界的“人”，通过动作捕捉、三维建模、语音合成等技术高度还原真实人类，再借助AR/MR/VR等终端呈现出来的立体“人”。

在人工智能、虚拟现实等新技术浪潮的带动下，虚拟数字人制作过程得到有效简化、各方面性能获得飞跃式提升。

“虚拟数字人”一词最早源于 1989 年美国国立医学图书馆发起的“可视人计划”（Visible Human Project， YHP）。

这些“虚拟数字人”主要是指人体结构的可视化，以三维形式显示人体解剖结构的大小、形状、位置及器官间的相互空间关系，即利用人体信息，实现人体解剖结构的数字化。

主要应用于医疗领域的人体解剖教学、临床诊疗等。

该技术在发展中拓展到高保真数字人的技术边界，在电影技术应用中得到拓展，提升了电影和游戏开发的商业机遇，主要应用的技术包括：照相建模、实时捕捉。

虚拟数字人的发展与其制作技术的进步密不可分，从最早的手工绘制到现在的 CG （Computer Graphics，电脑绘图）、人工智能合成，虚拟数字人大致经历了萌芽、探索、初级和成长四个阶段。

行业人士称，不久的将来，现实世界中的每一个地方和事物——每一条街道、每一个灯柱、每一栋建筑物和每一个房间都会在镜像世界中拥有它的全尺寸“数字孪生兄弟”。

20 世纪 80 年代，人们开始尝试将虚拟人物引入到现实世界中，虚拟数字人步入萌芽阶段。

该时期虚拟数字人的制作技术以手工绘制为主，应用极为有限。

1982 年，日本动画《超时空要塞》播出后，制作方将女主角林明美包装成演唱动画插曲的歌手，并制作了音乐专辑，该专辑成功打入当时日本知名的音乐排行榜 Oricon，林明美也成为了世界上第一位虚拟歌姬。

1984年英国人 George Stone 创作出一个名为Max Headroom的虚拟人物，Max拥有人类的样貌和表情动作，身穿西装，佩戴墨镜，曾参演了一部电影，拍摄了数条广告，一度成为英国家喻户晓的虚拟演员。