“数字化虚拟人”研究任重道远
本报迅 (驻地记者 何国平) “中国数字化虚拟人”项目发起人、中国工程院院士、第一军医大学钟世镇教授日前接受采访时说，我国在“数字化虚拟人”研究的关键技术上取得部分重大突破，建立起了基础数据库，但要打造出各种用途的虚拟人还任重道远。
据钟世镇介绍，中国“数字化虚拟人”将分为三个阶段实施：
虚拟几何人阶段 将精度很高的人体断层切削标本，用信息技术进行数字化后，加以三维重建，构成存在于计算机中的解剖虚拟人。这一阶段的工作主要是高质量人体几何图像采集和计算机三维重构，完成基本形态学基础上的几何数字化虚拟人，有了几何数字化虚拟人，可进一步开发医学解剖教学软件、手术模拟软件。目前，我国已分别成功构建了男女解剖虚拟人数据集。
物理虚拟人阶段 在拟人的基础上附加人体各种组织的物理学信息，如强度、抗拉伸及抗弯曲系数等，使几何数字化虚拟人体现物理学性质，构成物理虚拟人。在这一平台上可开发诸如医用钢板、各种骨折内固定器械、介入器械、人工器官(如人工关节、人工喉、人工内耳等)。由于物理学信息与几何信息的复合体具有庞大的数据量，整个人体的物理虚拟人在技术上和数据采集上有较高的难度，超出了目前科技发展的水平。因此，不同学科根据需要集中对人体局部或器官进行物理虚拟，如：虚拟膝、髋关节，虚拟喉等，用以开发出人工关节、人工喉、人工心脏等实用软件。
生理虚拟人阶段 是将生命科学研究的成果数字化，赋加到几何人体，这种虚拟人可以反映生长发育、新陈代谢、重现生理病理的有关规律性演变。生理虚拟人是数字虚拟人研究的最终目标，近期不可能完全实现，只能逐渐完善。但有望在不久的将来实现局部器官的生理虚拟，如将心脏的生理功能信息附加在几何和物理虚拟心脏上，在这一虚拟心脏平台上，既可模拟各种心脏手术，又可模拟各种药物对心脏的作用，从中筛选最佳手术方式和最佳用药剂量、给药方式，进行药效对比等一系列试验。目前国际上一些大型跨国医药公司都在致力于开发这种试验平台。
钟世镇认为，当前我国在这个领域的研究工作势头虽然很好，但毕竟只走出了万里长征的第一步，只能说已经解决了虚拟人的若干关键性技术问题，在人体建模基础数据积累上，提供了部分数据资料，但是这些数据的典型性、代表性、合理性和适用性，都有待于在实际应用时进行校正和检验。作为有着13亿人口、50多个民族的大国，应当为不同人群、不同种族、不同年龄性别的群体，建立较有代表性的人体模型，这需要一定的周期，需要大量生命科学与信息科学专家联合攻关，才有可能逐步完善，打造出具有生命活力的虚拟人。, http://www.100md.com
据钟世镇介绍，中国“数字化虚拟人”将分为三个阶段实施：
虚拟几何人阶段 将精度很高的人体断层切削标本，用信息技术进行数字化后，加以三维重建，构成存在于计算机中的解剖虚拟人。这一阶段的工作主要是高质量人体几何图像采集和计算机三维重构，完成基本形态学基础上的几何数字化虚拟人，有了几何数字化虚拟人，可进一步开发医学解剖教学软件、手术模拟软件。目前，我国已分别成功构建了男女解剖虚拟人数据集。
物理虚拟人阶段 在拟人的基础上附加人体各种组织的物理学信息，如强度、抗拉伸及抗弯曲系数等，使几何数字化虚拟人体现物理学性质，构成物理虚拟人。在这一平台上可开发诸如医用钢板、各种骨折内固定器械、介入器械、人工器官(如人工关节、人工喉、人工内耳等)。由于物理学信息与几何信息的复合体具有庞大的数据量，整个人体的物理虚拟人在技术上和数据采集上有较高的难度，超出了目前科技发展的水平。因此，不同学科根据需要集中对人体局部或器官进行物理虚拟，如：虚拟膝、髋关节，虚拟喉等，用以开发出人工关节、人工喉、人工心脏等实用软件。
生理虚拟人阶段 是将生命科学研究的成果数字化，赋加到几何人体，这种虚拟人可以反映生长发育、新陈代谢、重现生理病理的有关规律性演变。生理虚拟人是数字虚拟人研究的最终目标，近期不可能完全实现，只能逐渐完善。但有望在不久的将来实现局部器官的生理虚拟，如将心脏的生理功能信息附加在几何和物理虚拟心脏上，在这一虚拟心脏平台上，既可模拟各种心脏手术，又可模拟各种药物对心脏的作用，从中筛选最佳手术方式和最佳用药剂量、给药方式，进行药效对比等一系列试验。目前国际上一些大型跨国医药公司都在致力于开发这种试验平台。
钟世镇认为，当前我国在这个领域的研究工作势头虽然很好，但毕竟只走出了万里长征的第一步，只能说已经解决了虚拟人的若干关键性技术问题，在人体建模基础数据积累上，提供了部分数据资料，但是这些数据的典型性、代表性、合理性和适用性，都有待于在实际应用时进行校正和检验。作为有着13亿人口、50多个民族的大国，应当为不同人群、不同种族、不同年龄性别的群体，建立较有代表性的人体模型，这需要一定的周期，需要大量生命科学与信息科学专家联合攻关，才有可能逐步完善，打造出具有生命活力的虚拟人。, http://www.100md.com