數(shù)字化人體圖像和三維模型在解剖教學(xué)中的實(shí)踐研究

姜云傳

摘 要：將數(shù)字化人體圖像和三維模型應(yīng)用到解剖教學(xué)中，能夠有效解決實(shí)踐教學(xué)課時(shí)少的問題，幫助學(xué)生更好地了解和認(rèn)識(shí)人體結(jié)構(gòu)，保證良好的教學(xué)效果。文章結(jié)合數(shù)字化人體圖像和三維模型的概念，對(duì)其在解剖教學(xué)中的實(shí)踐應(yīng)用進(jìn)行分析和討論。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化人體圖像；三維模型；解剖教學(xué)；實(shí)踐

中圖分類號(hào)：R322

1.數(shù)字化人體圖像與三維模型

數(shù)字化人體圖像主要是結(jié)合人體解剖學(xué)和現(xiàn)代影像學(xué)的相關(guān)知識(shí)，利用計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)，構(gòu)筑相應(yīng)的人體三維模型，實(shí)現(xiàn)人體功能的可視化和數(shù)字化，以數(shù)學(xué)模型帶頭實(shí)體進(jìn)行解剖教學(xué)。我國數(shù)字化人體圖像的研究產(chǎn)生于2001年，而截止于2013年，已經(jīng)基本完成數(shù)字化人體數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建，保證了數(shù)據(jù)的高度精密性。結(jié)合數(shù)字化人體圖像虛擬平臺(tái)，學(xué)生可以通過鼠標(biāo)和鍵盤完成解剖操作。

三維模型在許多領(lǐng)域都有著廣泛應(yīng)用，在解剖學(xué)領(lǐng)域，主要是依照固定的方式，將人體投射到物體表面，然后結(jié)合數(shù)據(jù)圖像技術(shù)的加工處理，形成三維模型，經(jīng)計(jì)算機(jī)或者視頻設(shè)備顯示出來。結(jié)合一些常用的建模工具，可以實(shí)現(xiàn)三維建模。將三維模型應(yīng)用到解剖教學(xué)中，具有相當(dāng)顯著的優(yōu)勢(shì)：一是可以使得學(xué)生從不同的視角，對(duì)人體器官的分布和結(jié)構(gòu)進(jìn)行直觀觀察，有效彌補(bǔ)理論教學(xué)方面的不足，學(xué)生通過切身觀察，可以在腦海中形成完整的人體結(jié)構(gòu)圖，并且通過不斷觀察來加深印象；二是可以對(duì)模型進(jìn)行重復(fù)操作，解決了傳統(tǒng)解剖實(shí)踐教學(xué)中存在的弊端。學(xué)生可以根據(jù)自身需求，通過手工操作或者點(diǎn)擊操作，了解人體的器官和結(jié)構(gòu)，也可以利用模擬軟件進(jìn)行課下練習(xí)，不斷提升學(xué)習(xí)效果[1]。

2.數(shù)字化人體圖像與三維模型在解剖教學(xué)中的實(shí)踐

在傳統(tǒng)解剖教學(xué)中，學(xué)生對(duì)人體結(jié)構(gòu)和器官組織的觀察主要是利用校方制作的實(shí)體標(biāo)本來實(shí)現(xiàn)的，雖然直觀有效，但是很容易受到天氣、時(shí)間、場(chǎng)地等因素的影響，導(dǎo)致教學(xué)效率低下，也無法對(duì)學(xué)生的觀察力、記憶力等進(jìn)行培養(yǎng)。為了更好適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的要求，需要在教學(xué)中引入數(shù)字化人體圖像和三維模型技術(shù)，提升實(shí)際教學(xué)效果。

數(shù)字化人體三維模型可以通過斷面圖像的數(shù)據(jù)分割實(shí)現(xiàn)，能夠完成虛擬世界與計(jì)算機(jī)中的交換顯示。在進(jìn)行解剖教學(xué)過程中，運(yùn)用數(shù)字化人體三維模型，教師可以引導(dǎo)學(xué)生從多個(gè)不同角度對(duì)人體的解剖結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察，而通過鼠標(biāo)調(diào)整視角，可以使得解剖實(shí)踐中難以展示出來的結(jié)構(gòu)清晰顯示在學(xué)生面前，通過直觀感受來幫助學(xué)生加深記憶。同時(shí)，教師還可以運(yùn)用數(shù)字化本身的獨(dú)特功能，將不同的結(jié)構(gòu)以不同的顏色標(biāo)注出來，方便整體分析；也可以單獨(dú)提取出來進(jìn)行講解，更可以通過視頻的方式，將人體器官全方位地展示出來。學(xué)生可以通過下載視頻或圖片的方式，在課后進(jìn)行自主復(fù)習(xí)鞏固所學(xué)知識(shí)[2]。

斷層解剖學(xué)屬于解剖學(xué)的重要組成部分，是在系統(tǒng)掌握解剖學(xué)以及局部解剖學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上，通過醫(yī)學(xué)影像學(xué)等臨床學(xué)科的相關(guān)知識(shí)，對(duì)人體的局部結(jié)構(gòu)在連續(xù)斷層中的形態(tài)變化以及關(guān)鍵位置進(jìn)行全面細(xì)致的講解。在斷層解剖教學(xué)中，使用的圖像一般是人體標(biāo)本照片，不僅間距較大，而且無法實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)的連續(xù)跟蹤，容易影響教學(xué)效果。而如果能夠在斷層解剖教學(xué)中將人體的斷面圖像與同一層面的CT及MRI圖像放在同一張幻燈片上進(jìn)行對(duì)比展示，則通過實(shí)物斷面圖與其他影像之間的相互對(duì)照，學(xué)生能夠更好地理解斷面的重點(diǎn)，形成連續(xù)印象，也可以更好地對(duì)斷層圖像進(jìn)入記憶，區(qū)別其與CT影像和MRI影像之間的差異。在實(shí)際操作中，需要將數(shù)字化的人體圖像的連續(xù)斷面數(shù)據(jù)進(jìn)行精確的預(yù)處理，然后構(gòu)建完善的數(shù)據(jù)集，輸入圖形工作站，結(jié)合專用軟件進(jìn)行計(jì)算機(jī)重新采樣，在對(duì)得到的矢狀面和冠狀面圖像進(jìn)行結(jié)構(gòu)標(biāo)注后，就可以應(yīng)用到斷層解剖教學(xué)中，形成相對(duì)完整的多媒體課件。

3.結(jié)語

總而言之，無論是數(shù)字化人體圖像還是三維模型，在解剖教學(xué)中都發(fā)揮著非常重要的作用，不僅可實(shí)現(xiàn)教學(xué)模式和教學(xué)方法的創(chuàng)新，還可解決教學(xué)資源匱乏的問題，同時(shí)也可避免尸體解剖實(shí)驗(yàn)的煩瑣性。另外，數(shù)字化人體圖像和三維模型的應(yīng)用，還可以對(duì)一些比較抽象和復(fù)雜的內(nèi)容進(jìn)行單獨(dú)顯示，幫助學(xué)生了解其具體形態(tài)，促進(jìn)課堂教學(xué)效率的提高，受到教師和學(xué)生的一致歡迎。

參考文獻(xiàn)：

[1]易學(xué)龍.數(shù)字化人體圖像和三維模型在解剖教學(xué)中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代職業(yè)教育，2015（20）：54-55.

[2]周啟良，鄧雪英，胡明華.數(shù)字化人體圖像和三維模型在解剖教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國衛(wèi)生產(chǎn)業(yè)，2015（6）：54-55.