淺談“中國數(shù)字人解剖系統(tǒng)”在解剖學(xué)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用體會

熊天吳

（臨滄衛(wèi)生學(xué)校，云南 臨滄 677000）

解剖學(xué)是醫(yī)學(xué)生最先接觸的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課程，是一門直觀性和實(shí)踐性很強(qiáng)的形態(tài)學(xué)科。我校以往的解剖學(xué)實(shí)訓(xùn)教學(xué)是以識別模型和標(biāo)本為主，模型最大的缺點(diǎn)就是不靈活和失真。而標(biāo)本具有強(qiáng)刺激氣味，加之部分學(xué)生對標(biāo)本有恐懼心理，所以學(xué)生不愿主動去觀察標(biāo)本，為解剖學(xué)的實(shí)訓(xùn)教學(xué)帶來了困難。2017年，我校引進(jìn)了“中國數(shù)字人解剖系統(tǒng)”，該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)標(biāo)本與虛擬的對比結(jié)合，與傳統(tǒng)的模型及標(biāo)本比較，該系統(tǒng)形象直觀，并可反復(fù)使用，有著不可比擬的優(yōu)勢?，F(xiàn)淺談幾點(diǎn)“中國數(shù)字人解剖系統(tǒng)”在解剖學(xué)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的使用情況及其利弊。

1 “中國數(shù)字人解剖系統(tǒng)”概述

“中國數(shù)字人解剖系統(tǒng)”是由山東數(shù)字人科技有限公司研發(fā)的解剖學(xué)教學(xué)軟件，是將大量真實(shí)人體斷面數(shù)據(jù)信息在計(jì)算機(jī)里整合重建成人體的三維立體結(jié)構(gòu)圖像，是醫(yī)學(xué)與信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的成果，依據(jù)連續(xù)真實(shí)人體斷層數(shù)據(jù)：男性2 110層，精度0.1 mm～1 mm，女性 3 640層，精度0.1 mm～0.5 mm，三維重建5 000多個(gè)解剖結(jié)構(gòu)。其人體部位、人體形態(tài)等與真人無異，內(nèi)容設(shè)置緊貼教學(xué)大綱，操作簡單易用，是目前唯一以完整中國人斷層為重建依據(jù)的數(shù)字人解剖產(chǎn)品。

2 “中國數(shù)字人解剖系統(tǒng)”在解剖學(xué)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中應(yīng)用的范圍

我校引進(jìn)的“中國數(shù)字人解剖系統(tǒng)”主界面有“系統(tǒng)解剖學(xué)”“局部解剖學(xué)”“斷層解剖學(xué)”“解剖學(xué)微課”和“自主學(xué)習(xí)”5個(gè)模塊，相應(yīng)的解剖學(xué)模塊+解剖學(xué)微課+自主學(xué)習(xí)是相應(yīng)解剖學(xué)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的主要利用部分。其中“系統(tǒng)解剖學(xué)”+“解剖學(xué)微課”+“自主學(xué)習(xí)”模塊是目前我校解剖實(shí)訓(xùn)教學(xué)應(yīng)用最多的。

2.1 “中國數(shù)字人解剖系統(tǒng)”在系統(tǒng)解剖學(xué)實(shí)訓(xùn)中的應(yīng)用

“系統(tǒng)解剖學(xué)”模塊是三維結(jié)構(gòu)由真實(shí)人體橫斷面數(shù)據(jù)三維重建得來，位置、形態(tài)與原始數(shù)據(jù)一致，分運(yùn)動系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)、脈管系統(tǒng)、感覺器、神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)共九大系統(tǒng)，可顯示5 000多個(gè)解剖結(jié)構(gòu)的三維形態(tài)。每個(gè)系統(tǒng)內(nèi)容完整，系統(tǒng)中每一個(gè)器官均以3D立體顯示，并能全方位任意角度旋轉(zhuǎn)，任意放大縮小，選中模型時(shí)器官的主要結(jié)構(gòu)均有中英文名稱、中文解釋內(nèi)容顯示，功能按鈕中有單獨(dú)顯示、全部隱藏、剝離、恢復(fù)、手動分離、自動分離、染色、框選、透明度調(diào)整等功能。如單獨(dú)顯示功能能單獨(dú)顯示選中的3D器官，再如手動分離功能可將選中的模型手動拖動進(jìn)行拆分。內(nèi)置的68個(gè)微課視頻協(xié)助攻克系統(tǒng)解剖學(xué)的實(shí)訓(xùn)難點(diǎn)，學(xué)習(xí)效果通過“自主學(xué)習(xí)”模塊中的“解剖標(biāo)本練習(xí)”進(jìn)行自我學(xué)習(xí)評價(jià)。該系統(tǒng)軟件供護(hù)理、農(nóng)村醫(yī)學(xué)、藥劑、影像、檢驗(yàn)、康復(fù)、老年人服務(wù)與管理、家政服務(wù)與管理等專業(yè)應(yīng)用。

2.2 “中國數(shù)字人解剖系統(tǒng)”在斷層解剖學(xué)實(shí)訓(xùn)中的應(yīng)用

“斷層解剖學(xué)”模塊是將人體從橫斷面、矢狀面、冠狀面3個(gè)方向進(jìn)行切割顯示，展示人體供2 300多個(gè)三維人體解剖結(jié)構(gòu)，分為頭部、頸部、胸部、腹部、盆部和會陰、脊柱區(qū)、上肢和下肢共7個(gè)部分。分辨率高，可方便獲取某斷面的斷層影像圖像，利用高亮顯示功能可識別斷層結(jié)構(gòu)，迅速獲取該結(jié)構(gòu)的中、英文名稱，并顯示其在三維人體中的位置和形態(tài)，為學(xué)生學(xué)習(xí)斷層解剖學(xué)提供真實(shí)標(biāo)本和影像圖像。場景在系統(tǒng)解剖學(xué)基礎(chǔ)上增加了橫斷層顯示窗口和CT/MRI圖像顯示窗口，CT/MRI圖像顯示窗口同時(shí)顯示部分標(biāo)注內(nèi)容，標(biāo)注與橫斷層數(shù)據(jù)窗口的組織相對應(yīng)，同時(shí)與模型數(shù)據(jù)相對應(yīng)。內(nèi)置的33個(gè)微課視頻協(xié)助攻克斷層解剖學(xué)的實(shí)訓(xùn)難點(diǎn)，自主學(xué)習(xí)尚未制作完成。該系統(tǒng)軟件供影像專業(yè)應(yīng)用。

2.3 “中國數(shù)字人解剖系統(tǒng)”在局部解剖學(xué)實(shí)訓(xùn)中的應(yīng)用

“局部解剖學(xué)”模塊分為頭部、頸部、胸部、腹部、盆部和會陰、脊柱區(qū)、上肢和下肢共7個(gè)部分。每個(gè)部分又分若干個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域按層次結(jié)構(gòu)顯示，同時(shí)可顯示某一器官的毗鄰和該器官的動脈、靜脈、淋巴和神經(jīng)的行程與分布。學(xué)生可通過剝離功能和透視功能對數(shù)字人實(shí)現(xiàn)各層次結(jié)構(gòu)的顯示，建立局部的層次概念和各結(jié)構(gòu)的毗鄰關(guān)系。內(nèi)置的34個(gè)微課視頻協(xié)助攻克局部解剖學(xué)的實(shí)訓(xùn)難點(diǎn)，“自主學(xué)習(xí)”模塊現(xiàn)提供理論練習(xí)習(xí)題。該系統(tǒng)軟件供護(hù)理、農(nóng)村醫(yī)學(xué)、藥劑、影像、檢驗(yàn)、康復(fù)、老年人服務(wù)與管理、家政服務(wù)與管理等專業(yè)應(yīng)用。

3 “中國數(shù)字人解剖系統(tǒng)”在解剖學(xué)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的利弊

3.1.1 數(shù)字方式，互動教學(xué) 虛實(shí)結(jié)合的方式展示人體結(jié)構(gòu)，便于學(xué)生了解，可供播放PPT課件、掛圖、視頻等文件。既可供解剖學(xué)教學(xué)使用，也可供學(xué)生網(wǎng)絡(luò)自學(xué)。

3.1.2 觸控操作，易于使用 系統(tǒng)操作類似于操作智能手機(jī)，顯示器均為觸摸屏，學(xué)生在實(shí)訓(xùn)中結(jié)合標(biāo)注、分離、透明、染色、剝離、查找、發(fā)音、隨手畫和立體顯示等功能，通過實(shí)際操作實(shí)現(xiàn)在三維人體的任何系統(tǒng)任何器官內(nèi)隨意漫游。

3.1.3 虛實(shí)對照，方便自學(xué) 傳統(tǒng)解剖實(shí)訓(xùn)課和先進(jìn)的數(shù)字化技術(shù)相結(jié)合，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，可進(jìn)行虛擬與現(xiàn)實(shí)的對照，可任意角度旋轉(zhuǎn)，可放大縮小，可通過仰視和俯視等視角全方位觀察，對照模型、標(biāo)本，更加形象直觀，有效地克服了自主學(xué)習(xí)難的問題。系統(tǒng)中的自主學(xué)習(xí)模塊供學(xué)生自主學(xué)習(xí)，認(rèn)識不足。

3.1.4 圖像清晰，結(jié)構(gòu)精準(zhǔn) 教師端采用大型液晶屏，高清4K圖像。學(xué)生端系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、美觀大方，高清圖像更有利于學(xué)生全面觀察和比照，一些細(xì)小的結(jié)構(gòu)能夠清晰顯示。

3.1.5 智能控制，凈化空氣 常規(guī)的解剖實(shí)訓(xùn)教學(xué)離不開經(jīng)“甲醛”處理的標(biāo)本，而甲醛揮發(fā)出的強(qiáng)烈刺激性氣味對呼吸道和視覺器官有一定的長期損害。該系統(tǒng)通過自動監(jiān)測裝置，智能控制設(shè)備運(yùn)行，保持室內(nèi)空氣健康，將有毒氣體對師生的危害降到最低。

3.2 “中國數(shù)字人解剖系統(tǒng)”在解剖學(xué)實(shí)訓(xùn)教學(xué)應(yīng)用中的不足之處

“中國數(shù)字人解剖系統(tǒng)”無法完全替代肉眼觀察標(biāo)本的真實(shí)體驗(yàn)，既使學(xué)生通過該系統(tǒng)軟件學(xué)習(xí)并掌握了相應(yīng)解剖學(xué)的實(shí)訓(xùn)知識內(nèi)容，但如果缺乏相應(yīng)解剖標(biāo)本的觀察和操作，學(xué)生的解剖技能和臨床操作能力就無法得到有效的鍛煉和提升。學(xué)生在進(jìn)入生命科學(xué)館觀察標(biāo)本前應(yīng)先在行禮線前對標(biāo)本鞠躬和解剖操作前應(yīng)先默哀是解剖實(shí)訓(xùn)課開展人文素質(zhì)教育的重要舉措之一，如果單純利用“中國數(shù)字人解剖系統(tǒng)”進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)生的感恩意識將大打折扣。

4 結(jié)語

“中國數(shù)字人解剖系統(tǒng)”在解剖實(shí)訓(xùn)教學(xué)中發(fā)揮著重要的作用，雖不能完全替代實(shí)物標(biāo)本，但其層次分明和條理清晰甚至優(yōu)于實(shí)物標(biāo)本，學(xué)生在自主觀察學(xué)習(xí)中體會到了學(xué)習(xí)的樂趣，主動性提高了。實(shí)踐證明，“中國數(shù)字人解剖系統(tǒng)”能改善我校的解剖學(xué)實(shí)訓(xùn)教學(xué)條件，提高實(shí)訓(xùn)教學(xué)水平，具有良好的應(yīng)用前景。但解剖知識的學(xué)習(xí)不能完全依賴于數(shù)字人解剖系統(tǒng)，將傳統(tǒng)標(biāo)本的實(shí)訓(xùn)教學(xué)方法與虛擬的數(shù)字人解剖系統(tǒng)相結(jié)合，各自發(fā)揮優(yōu)勢也許是當(dāng)今較為理想的解剖學(xué)實(shí)訓(xùn)教學(xué)新模式。