中国虚拟人医学价值高 应用广泛
日前,记者从中国数字化虚拟人体研究课题组首都医科大学分课题组获悉,在前不久课题组成员广州第一军医大学采集完成“中国虚拟人女1号”原始二维图像数据的基础上,首都医科大学课题分组目前已初步完成对该虚拟人体整体形态的三维重建,其中包括骨骼系统及女性生殖系统如卵巢、输卵管、子宫等的重建。这标志着中国在世界数字化虚拟人体研究方面又前进了一大步,取得宝贵经验和可喜成果。
这名“女1号”身上的所有数据来源于一位真实的广西19岁女孩,她的身高为155厘米,体重46公斤,因不慎吃了毒蘑菇,引起食物中毒死于广州,最后家属将其遗体捐献给广州第一军医大学。女孩的尸体在零下70摄氏度冷冻后横向切成8556片,每片厚度为0.2毫米,并用600万像素的数码相机拍照存档。
研究进展令人振奋
分课题组负责人、首都医科大学教授罗述谦为记者演示了重建完成的虚拟人体的整体、骨骼系统及卵巢的三维形态,在电脑显示器上,解剖结构时难以把握的大小、形状、位置及器官间的相互空间关系,此时一目了然。
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罗教授介绍说,该虚拟人体是世界第二例女性虚拟人体,但其质量和价值远高于由美国科学家完成的第一例女性虚拟人体,一是采样时采取站立式包埋和切片,更好地保持了人的真实自然形态,而美国虚拟人体则是平躺采样,失真度高;二是该虚拟人体采样时年仅19岁,各器官正常且呈现充分,而美国虚拟人体,采样时59岁,一些器官特别是较有医学科研价值的女性生殖器官已萎缩。另外,“中国虚拟人女1号”在血管灌注方面能显现小至2毫米的细小血管,切片层厚0.2毫米,分辨率高,有8000多均匀片数等,也均优于后者。他说,目前只有中、美、韩三国推出虚拟人数据,韩国推出的3个均为男性,因此“中国虚拟人女1号”在同类研究中,具有国际领先地位和独特的科研价值。
虚拟人应用广泛
据悉,数字化虚拟人体研究始于1989年的美国可视人计划,是指将足够多个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,构成人体形态学信息研究的实验平台,为开展各种人体相关研究提供形象而真实的模型。
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这项研究通过虚拟人体实现人体解剖信息的数字化,人们能以三维形式看到人体数千个解剖结构的详细信息,专家认为这将使几百年发展起来的基于尸体解剖的实验解剖学发生革命性变革,尤其在医学上为疾病诊断、新药开发和外科手术方案提供参考数据,对于提高人体整体医疗水平将带来深远的影响。虚拟人体还可在国防、航空航天、体育、建筑、汽车、影视及服装等人类活动领域得到广泛应用,有极大的潜在价值。
例如,在宇航服装制作方面有了中国人自己的数据,而以前只能使用西方人的数据,根本不适合中国人的体型。在汽车防撞试验中也将会大有作为。另外,虚拟人还可以参加任何恶劣环境下的模拟试验,如在火灾、核辐射下,人体的哪些组织会受到伤害等,而以前科学家们只能用圆球加圆柱代替人体四肢。更重要的是在医学领域里,它可以成为仿真尸体供学生和医生们解剖,“一刀切下去后,你可以看到虚拟人的肌肉如何变形、里面有什么人体组织,甚至连切到骨头的声音都能听到。
虚拟人研究才刚起步
尽管这次研究成果喜人,而且课题组到年底还将完成另一个虚拟人体“中国虚拟人男1号”的数据采集,预计到2004将最终完成这两例数字化虚拟人体的三维重建。但一些专家也承认我国的虚拟人研究现在还只是刚刚起步。
专家说,虚拟人可以分为“虚拟可视人”、“虚拟物理人”和“虚拟生物人”3个阶段。目前,我国仅仅是踏出了“虚拟可视人”的第一步,即通过完成数据集建立,在电脑里构建出一个三维立体的彩色虚拟人体,它是静止形态的。这就像电视里的仿真恐龙,现在我们做的工作只是把恐龙的外形造好了,大家也能看得到它,不过它不会动,不会叫,也没有感觉。因此说要有真正意义上的虚拟人,我们还有很长一段路要走。, 百拇医药