娄岩《医学虚拟现实技术及应用》第9章 虚拟现实在医学方面的应用

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1、第九章虚拟现实在医学方面的应用9.1虚拟人体的技术及应用9.2虚拟现实技术的医疗应用9.3虚拟现实技术在医学教育中的应用娄岩教授本章教学设计教学设计一、学习知识点制作幻灯片（参考教材、课件、网络检索）二、网络检索医学虚拟现实技术的国内外发展现状，制作演讲幻灯片（提升能力，学生自由选作）本章教学设计1、虚拟人体的技术及应用。2、医生虚拟操作与虚拟手术的方法。3、康复训练的功能。4、虚拟现实技术在基础医学教育中的应用。了解虚拟人体的技术及应用。熟悉医生虚拟操作与虚拟手术的方法。熟悉康复训练的功能。了解虚拟现实技术在基础医学教育中的应用。本章要点http

2、://www.cmu.edu.cn/computer要点请同学们带着对以下问题的思考开始本章的学习根据前面章节的学习，以你对VR的认识，你认为VR在医学方面将有哪些应用？在课前查找资料，了解目前VR技术在医疗实践中有哪些应用，谈谈自己的畅想根据自己目前接受的传统医学教育，想一想你希望把VR应用在医学教育中发挥哪些作用？VR在CT扫描，软件建模以及评估帮助手术方案制定等方面的应用，你了解吗？虚拟现实医学应用实例9.1虚拟人体技术与应用虚拟人体技术9.1.1内容导航虚拟人体的应用领域9.1.29.2虚拟现实技术的医疗应用虚拟内窥镜9.2.1内容导航虚拟外

3、科手术9.2.2虚拟康复训练9.2.3医疗3D打印9.2.49.3虚拟现实技术在医学教育中的应用虚拟现实技术在基础医学教育中的应用9.3.1内容导航9.3.29.3.39.3.4虚拟现实技术在临床医学教育中的应用虚拟现实技术在护理医学教育中的应用虚拟现实技术在远程医学教育中的应用9.1虚拟人体技术与应用虚拟人体，也称数字虚拟人，或称虚拟可视（VisibleHuman），是指将人体结构数字化,通过计算机技术和图像处理技术,在电脑屏幕上出现一个看似真实的模拟人体,再进一步将人体功能性的数据加以数字化，附加到这个人体形态框架上,经过虚拟现实技术的交叉融合最

4、终形成能够在很多方面代替真实人体的虚拟对象。定义虚拟可视人虚拟人的全部研究发展包括四个阶段虚拟物理人虚拟生理人虚拟智能人9.1.1虚拟人体技术这项研究工作，由美国最先进行。他们于1989年提出了“可视虚拟人”的概念，并于1994年制成了世界第一具男性“虚拟人”。1998年又通过对一具女尸的解剖，在电脑中储存了高达56GB的数据，从而形成了数字化的女性“虚拟人”。9.1.1虚拟人体技术我国对“虚拟人”的研究。在2000年正式列入高新技术发展计划中。2003年2月18日17时18分，我国首例女性虚拟人数据集在位于广州市的解放军第一军医大学构建成功，这标志

5、着继美国、韩国后，中国成为世界上第三个拥有本国虚拟人数据库的国家。我国虚拟人女一号9.1.1虚拟人体技术我国的虚拟人数据集具有精度高、准确性好、数据量大等特点，在标本处理、血管显示、机械改装、冷冻保存、切削调控、数据获取等8项综合技术上都有不同程度的改进和提高。在硬件方面，我国研制出了专用的切削设备，切片精度提高到0.1毫米在技术方面，采用立式冷冻、立式包埋和立式切削等技术，最大限度地保持和体现人体各个脏器的形状和位置。美、韩、中虚拟人体的具体数据比较体育运动航空航天肿瘤治疗军事应用制药实验医学参考用于培养优秀外科医生。电脑里的“虚拟病人”会显示服药

6、后的生理反应，从而协助医生对症下药。用虚拟人来试验核武器、化学武器、生物武器的威力。医生可以先对虚拟人作放射治疗，通过其身体的变化来测定实际辐射量的使用。在虚拟宇航员上面加装了各种传感器，为了取得人体在空间运行条件下的各种生理信息。通过对运动员在爆发力的一瞬间全身各个肌肉或骨骼的状态的研究，教练员可以更好地训练自己的队员，取得更好的成绩。9.1.2虚拟人体的应用领域9.2虚拟现实技术的医疗应用虚拟内窥镜医疗3D打印虚拟康复训练虚拟外科手术9.2.1虚拟内窥镜其最大的优势在于克服了传统光学内窥镜需要插入人体，做接触式检查的方式，避免了患者的痛苦。虚拟内

7、窥镜技术（VirtualEndoscopy-VE）主要是利用医学影像数据作为原始数据来源，融合计算机图形学、可视化技术、图像处理技术和虚拟现实技术，以此来模拟传统光学内窥镜的一种新兴医疗技术手段，是虚拟现实技术在现代医学中的重要应用。定义医学影像数据为数据源可视化技术虚拟现实技术计算机图形学图像处理技术模拟传统光学内窥镜9.2.1虚拟内窥镜腹腔镜手术模拟训练系统是专门用来进行腹腔镜手术培训的教学设备，采用了人体解剖视觉重现和力反馈技术，使操作画面清晰、脏器逼真、器械真实、操作手感与临床手术相同。应用这一系统进行培训，可以扩展实习人员的解剖、生理、病理

8、等医学知识，提高实习人员的手术技巧和手术中对病情的判断决策能力，使其尽量达到临床手术要求。虚拟腹腔镜腹腔镜胆