醫(yī)學(xué)數(shù)字解剖實(shí)訓(xùn)室建設(shè)論證報(bào)告

1、重慶醫(yī)藥高等?？茖W(xué)校醫(yī)學(xué)數(shù)字解剖實(shí)訓(xùn)室建設(shè)論證報(bào)告一、必要性（一）扭轉(zhuǎn)尸源緊張，實(shí)驗(yàn)效果不理想的局面原有傳統(tǒng)解剖實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，因尸源緊張、學(xué)生人數(shù)較多，限制了師生之間的交流，教師難以通過解剖標(biāo)本讓學(xué)生觀察清楚，學(xué)生也難以形成比較清晰的解剖結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)。然而數(shù)字人體解剖具有形象直觀的優(yōu)勢，但缺乏真實(shí)感。將兩者系統(tǒng)的結(jié)合起來，虛實(shí)互補(bǔ)，各自發(fā)揮優(yōu)勢無疑是當(dāng)今最為理想的解剖教學(xué)新模式。（二）防止甲醛對(duì)人體的危害尸體存放使用的福爾馬林液，其主要成分甲醛具有易揮發(fā)降解、聚合沉淀、存放效果差等缺點(diǎn)。同時(shí)甲醛對(duì)人體的毒性和對(duì)環(huán)境的影響已成公認(rèn)，對(duì)師生身體健康造成極大威脅。因此建設(shè)基于人體數(shù)字人技術(shù)和斷層解剖學(xué)技

2、術(shù)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)勢在必行。二、可行性（一） 緩解尸源不足、標(biāo)本供應(yīng)緊張的問題數(shù)字人解剖系統(tǒng)的三維結(jié)構(gòu)由橫斷面中的解剖結(jié)構(gòu)經(jīng)過三維重建得來，位置、形態(tài)與真實(shí)人體數(shù)據(jù)一致，包括9大系統(tǒng)，共5000 多個(gè)解剖結(jié)構(gòu)的三維形態(tài)，按照系統(tǒng)解剖學(xué)或局部解剖學(xué)教材編訂的樹形目錄展示人體各解剖結(jié)構(gòu)，任意解剖結(jié)構(gòu)可以自由組合，解剖結(jié)構(gòu)可以任意角度旋轉(zhuǎn)，便于轉(zhuǎn)變視角、多方位觀察，每個(gè)解剖結(jié)構(gòu)都加注了文字說明和關(guān)鍵結(jié)構(gòu)標(biāo)注，同時(shí)操作界面設(shè)置了一些特殊功能，例如分離顯示功能、透明化功能、染色功能、逐層剝離功能、隨手畫功能等。實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程，教師只需花少量的時(shí)間介紹 操作方法，學(xué)生就可自主學(xué)習(xí)。由于該系統(tǒng)使用的不是傳統(tǒng)

3、 的尸體標(biāo)本及模型，因而不受尸體來源和制作標(biāo)本的限制。（.）避免有毒有害物質(zhì)接觸人體解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)使用的標(biāo)本尤其是尸體必須使用 高濃度的“福爾馬林”進(jìn)行防腐固定處理，而且經(jīng)過處理的 標(biāo)本在使用過程仍然會(huì)散發(fā)強(qiáng)烈的刺激性氣體，具對(duì)教師與 學(xué)生的呼吸道和視覺器官會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈刺激并有一定的長期 損害效果。醫(yī)學(xué)數(shù)字解剖實(shí)訓(xùn)室配備了空氣凈化系統(tǒng)，并且 使用數(shù)字人解剖系統(tǒng)，可以通過信息化手段進(jìn)行學(xué)習(xí)和研 究，也不必?fù)?dān)心會(huì)受到強(qiáng)烈刺激性物質(zhì)的損害，這一點(diǎn)是傳 統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式無法比擬的。（三）師生互動(dòng)，解決學(xué)生多難以觀察的問題醫(yī)學(xué)數(shù)字解剖實(shí)訓(xùn)室配備“高清解剖互動(dòng)系統(tǒng)”和“平 衡臂式無影燈”，學(xué)生可以通過終端機(jī)

4、觀察老師操作，解決 傳統(tǒng)教學(xué)學(xué)生簇?fù)碓诮馄逝_(tái)周圍的問題。（四）學(xué)習(xí)簡單，便于提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣在進(jìn)行解剖學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程，尤其類似不強(qiáng)調(diào)學(xué)生 親自動(dòng)手操作的系統(tǒng)解剖學(xué)教學(xué)，由于避免了直接接觸尸體 標(biāo)本及有毒有害物質(zhì)，學(xué)生的心理更容易接受這門課程的學(xué) 習(xí)，而且使用采用全觸控操作界面進(jìn)行虛擬操作，可以使學(xué) 生通過人機(jī)交互對(duì)人體結(jié)構(gòu)進(jìn)行反復(fù)觀察，在三維人體的任 何系統(tǒng)任何器官內(nèi)部隨意漫游，原本枯燥的學(xué)習(xí)變得輕松隨意，學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性可得到充分發(fā)揮。三、具體實(shí)施方案（一）項(xiàng)目設(shè)備預(yù)算序 號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)規(guī) 格單位數(shù)小單價(jià)（萬 元）小計(jì)（萬元）特點(diǎn)1數(shù)字人解剖系統(tǒng)（教師端）ECDH-84(v-5.0)套

5、112.812.81 .基于連續(xù)真實(shí)斷層影像 三維重建的專業(yè)數(shù)字人解 剖系統(tǒng)2 .功能完善的數(shù)字化解剖 教學(xué)系統(tǒng)3 .緊扣教材的學(xué)生自主學(xué) 習(xí)輔助系統(tǒng)4 .簡便快捷的全觸控操作 系統(tǒng)5 .可替代黑板、投影儀和 電視機(jī)的一體化顯示系統(tǒng)6 .緊密貼合虛擬仿真教學(xué) 需求2數(shù)字人解剖系統(tǒng)（學(xué)生端）ECDH-55(V-4.0)套66.5393高清解剖互動(dòng)系統(tǒng)Ecart-1套33.811.41 .全高清數(shù)字?jǐn)z像機(jī)2 .網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)3 .高清數(shù)字硬盤錄像機(jī)4平衡臂式無影燈3F-520臺(tái)33.510.5醫(yī)用三吊臂無影燈5冷藏解剖臺(tái)LM6022-1臺(tái)63.521電動(dòng)升降冷藏解剖臺(tái)采用電動(dòng)齒輪螺柱升降6電子講

6、臺(tái)套10.850.857空氣凈化ECKQ-2套111.511.51 .靜音系統(tǒng)2 .空氣凈化自適控制系統(tǒng)8金屬器械柜個(gè)20.61.29施工輔材套11.21.2總計(jì)109.45（二）數(shù)字人解剖系統(tǒng)的功能概述該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)與虛擬的對(duì)比結(jié)合，有利于學(xué)生學(xué) 習(xí)和記錄，配合多點(diǎn)觸控操作上可實(shí)現(xiàn)對(duì)三維模型任意角度 拖動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、平移、縮放、透明度調(diào)節(jié)、結(jié)構(gòu)隱藏、顯示、 分離及著色，能夠?qū)崿F(xiàn)仰視、俯視等觀察效果，各結(jié)構(gòu)都有 中英文名稱及標(biāo)準(zhǔn)發(fā)音，預(yù)置位存儲(chǔ)、人體斷層瀏覽（可通 過拖動(dòng)橫、矢、冠三個(gè)方向的虛擬切面對(duì)三維模型進(jìn)行切割 得到任意位置的斷面圖像，能夠任意放大、縮小、平移等， 可保存截圖）。三維結(jié)構(gòu)由

7、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，共分為9大系統(tǒng)，可顯示5000多個(gè)解剖結(jié)構(gòu)的三維形態(tài)。軟件內(nèi)部分為“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)”等五個(gè)模塊，緊扣教 學(xué)大綱，按照教學(xué)順序進(jìn)行了內(nèi)容的整合和安排，可以方便快捷地調(diào)出數(shù)字人體解剖模型，通過磁貼、斷層影像、微課視頻、圖片、動(dòng)畫等手段生動(dòng)地提供大量優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，極大地方便了教師進(jìn)行數(shù)字化授課和學(xué)生課前、課中、課后進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。（三）數(shù)字人解剖系統(tǒng)功能描述數(shù)字人解剖系統(tǒng)以真實(shí)中國人體斷層影像為依據(jù)的數(shù)字人產(chǎn)品，能較好地輔助系統(tǒng)解剖、局部解剖、斷層解剖、表面解剖的教學(xué)。系統(tǒng)根據(jù)教材設(shè)

8、計(jì)制作了大量的學(xué)習(xí)視頻和教學(xué)課件，能全面輔助學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。1. 磁貼預(yù)置位，便于快速調(diào)用該軟件具備課件制作模塊，將老師授課教案制作為包含數(shù)字人預(yù)置位的教學(xué)課件，以磁貼方式置于主界面中，方便老師在講課過程中快速調(diào)用設(shè)置好的三維人體結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)按照十二五規(guī)劃教材，根據(jù)章節(jié)預(yù)置系統(tǒng)解剖學(xué)磁貼，對(duì)局部解剖學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了歸類，預(yù)置局部解剖學(xué)磁貼及斷層解剖學(xué)磁貼，并在斷層標(biāo)本圖像的基礎(chǔ)上系統(tǒng)配置了相對(duì)應(yīng)CT、 磁共振圖像。 磁貼按教材章節(jié)編排， 方便老師授課，輔助學(xué)生自主學(xué)習(xí)。2. 三維觀察，指導(dǎo)全面所有解剖結(jié)構(gòu)經(jīng)過三維重建而成，解剖結(jié)構(gòu)可以任意角度旋轉(zhuǎn)，隨意放大縮小，便于轉(zhuǎn)變視角、多方位觀察。授課過程中

9、老師對(duì)照各種模型、標(biāo)本形象立體的對(duì)人體結(jié)構(gòu)進(jìn)行講解。3. 多種功能，輔助教學(xué)為了更好的服務(wù)于解剖教學(xué)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)了很多快捷方便的功能，包括背景切換、標(biāo)注、分離、透明、染色功能、剝離、查找、發(fā)音、隨手畫、立體顯示等，上課過程中可生動(dòng)的進(jìn)行分析與講解。4. 學(xué)生自主學(xué)習(xí)（ 1）注解豐富，便于預(yù)習(xí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)制作了一套按教材要求編寫的課件及練習(xí)題。每個(gè)解剖結(jié)構(gòu)都加注了文字說明和關(guān)鍵結(jié)構(gòu)標(biāo)注，并帶有各解剖結(jié)構(gòu)的英文名稱和英文發(fā)音。學(xué)生可以系統(tǒng)的進(jìn)行課前預(yù)習(xí)，便于初步了解各結(jié)構(gòu)的基本位置、功能等特點(diǎn)，上課更有針對(duì)性。（ 2）虛實(shí)對(duì)照，深入復(fù)習(xí) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)了大量的實(shí)景解剖資料，可以對(duì)照學(xué)習(xí)，解剖結(jié)構(gòu)可以觸控操作，

10、任意角度旋轉(zhuǎn)，隨意放大縮小，便于轉(zhuǎn)變視角、多方位觀察。學(xué)生可通過虛實(shí)對(duì)照，全面立體的了解人體結(jié)構(gòu)，加深鞏固課堂學(xué)習(xí)成果。5. 資源豐富，視頻輔助解剖學(xué)微課有大量解剖教學(xué)視頻，包括系統(tǒng)解剖學(xué)微課，局部解剖學(xué)微課和斷層解剖學(xué)微課視頻。內(nèi)容詳細(xì)展示系統(tǒng)或局部解剖的操作方法、步驟及有關(guān)結(jié)構(gòu)。6. 連續(xù)斷層，精確易用通過觸控截面功能，可以迅速獲取該斷面的斷層影像圖像。利用高亮顯示功能可識(shí)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。7. 表面透明，方便教學(xué)通過數(shù)字人的表面透明功能，可方便快捷地實(shí)現(xiàn)神經(jīng)、血管等結(jié)構(gòu)的體表投影，極大地便利