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医学研究将用电脑模拟取代动物实验;虚拟现实技术使医生可在电子人体上做手术预习
http://www.100md.com 2004年1月26日 科技之光
     用动物做实验,这是人类常用的方法,从苍蝇到大象,所有动物都被充当过实验的对象。由于电脑技术的发展,现在已经完全可以不用动物实验了,因为可以借助计算机模拟细胞和组织,用“纯”分子来做实验。比如要了解某种酶的机制,首先要获得这种酶。过去需要牺牲10只家兔方可获得,现在则可以合成或者从组合肽细胞库中支取,然后把它们排列成病毒粒子,再把它植入细菌细胞基因中,繁殖后就可生产出所需的酶。用遗传工程获得的这种酶同用动物组织获得的一样好用。

    借助计算机来模拟生物化学实验工作,科学家可以了解分子的内部秘密,而这些信息哪怕杀死一大群北美野牛也不可能获得。借助计算机,生物化学家可以把家鼠分解为分子,在三维空间中从各个角度观察,比较和分析,得出新的结论。还可以重组分子的整个生命过程,观察它同新发明的药物的相互作用。这一切都可在不动刀的情况下进行。 电脑的虚拟现实技术也用于医学上的临床试验。一位外科医生能通过一具电子人体来实验几种手术方案,这个电子人体则是通过对一个患者的骨骼和软组织的扫描而完美地复制的。医生进入手术室时穿戴的不是消毒衣,而是高技术护目镜和全身数据服,躺在手术台上的是计算机制成的患者复制品。当医生把电子手术刀插入这个模拟的电子人体时,他会感到肌肉和骨骼的存在。医生在电子人体上切除一个恶性肿瘤,便会得到计算机的全面评判。医生还可以在这个电子病人的体内“旅行”,找出其余的患病组织。从而,使医生可以方便地选择出最佳的手术方案,对手术过程进行预习,以保证真正手术的顺利完成。

    对于中风病人,在缓慢的简化了的电脑制造的虚幻世界中,患者能够重温已经忘却了的事情,通过对虚幻图像的逐渐加速,使他们找到真实的感觉,真至在真实世界中重新恢复功能。(图一)这是在电脑上利用虚拟技术进行模拟眼科手术的情景

    (图二)两位医生在电脑制造的虚拟现实里,对患者的腿部疾病进行手术预习

    (图三)在电子人体上做模拟外科手术练习, http://www.100md.com