醫(yī)學(xué)數(shù)字解剖實訓(xùn)室建設(shè)論證報告

1、重慶醫(yī)藥高等?？茖W(xué)校醫(yī)學(xué)數(shù)字解剖實訓(xùn)室建設(shè)論證報告一、必要性（一）扭轉(zhuǎn)尸源緊張，實驗效果不理想的局面原有傳統(tǒng)解剖實驗教學(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)認識。然而數(shù)字人體解剖具有形象直觀的優(yōu)勢，但缺乏真實感。將兩者系統(tǒng)的結(jié)合起來，虛實互補，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。同時甲醛對人體的毒性和對環(huán)境的影響已成公認，對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)的虛擬仿真實驗教學(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)與真實人體數(shù)據(jù)一致，包括9大系統(tǒng)，共5000多個解剖結(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。實驗教學(xué)過程，教師只需花少量的時間介紹操作方法，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)的尸體

3、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)實驗教學(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散發(fā)強烈的刺激性氣體，具對教師與學(xué)生的呼吸道和視覺器官會產(chǎn)生強烈刺激并有一定的長期損害效果。醫(yī)學(xué)數(shù)字解剖實訓(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行學(xué)習(xí)和研究，也不必擔(dān)心會受到強烈刺激性物質(zhì)的損害，這一點是傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式無法比擬的。（三）師生互動，解決學(xué)生多難以觀察的問題醫(yī)學(xué)數(shù)字解剖實訓(xùn)室配備“高清解剖互動系統(tǒng)”和“平衡臂式無影燈”，學(xué)生可以通過終端機觀察老師操作，解決傳統(tǒng)教

4、學(xué)學(xué)生簇擁在解剖臺周圍的問題。（四）學(xué)習(xí)簡單，便于提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣在進行解剖學(xué)的實驗教學(xué)過程，尤其類似不強調(diào)學(xué)生親自動手操作的系統(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行虛擬操作，可以使學(xué)生通過人機交互對人體結(jié)構(gòu)進行反復(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)的主觀能動性可得到充分發(fā)揮。三、具體實施方案（一）項目設(shè)備預(yù)算序號設(shè)備名稱型號規(guī)格單位數(shù)量單價（萬元）小計（萬元）特點1數(shù)字人解剖系統(tǒng)（教師端）ECDH-84(v-5.0)套112.812.81 .基于連續(xù)真實斷層影

5、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高清解剖互動系統(tǒng)Ecart-1套33.811.41 .全高清數(shù)字?jǐn)z像機2 .網(wǎng)絡(luò)互動教學(xué)系統(tǒng)3 .高清數(shù)字硬盤錄像機4平衡臂式無影燈3F-520臺33.510.5醫(yī)用三吊臂無影燈5冷藏解剖臺LM6022-1臺63.521電動升降冷藏解剖臺采用電動齒輪螺柱升降6電子講臺套10.850.857空氣凈化ECKQ-2套111.5

6、11.51 .靜音系統(tǒng)2 .空氣凈化自適控制系統(tǒng)8金屬器械柜個20.61.29施工輔材套11.21.2總計109.45（二）數(shù)字人解剖系統(tǒng)的功能概述該系統(tǒng)可實現(xiàn)現(xiàn)實與虛擬的對比結(jié)合，有利于學(xué)生學(xué)習(xí)和記錄，配合多點觸控操作上可實現(xiàn)對三維模型任意角度拖動、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、人體斷層瀏覽（可通過拖動橫、矢、冠三個方向的虛擬切面對三維模型進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)由真實人體橫斷面數(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

7、統(tǒng)，可顯示5000多個解剖結(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)”等五個模塊，緊扣教學(xué)大綱，按照教學(xué)順序進行了內(nèi)容的整合和安排，可以方便快捷地調(diào)由數(shù)字人體解剖模型，通過磁貼、斷層影像、微課視頻、圖片、動畫等手段生動地提供大量優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，極大地方便了教師進行數(shù)字化授課和學(xué)生課前、課中、課后進行自主學(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)計制作了大量的學(xué)習(xí)視頻和教學(xué)課件，能全面輔助學(xué)生進行自主學(xué)習(xí)。1 .磁貼預(yù)置

8、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，對局部解剖學(xué)內(nèi)容進行了歸類，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。授課過程中老師對照各種模型、標(biāo)本形象立體的對人體結(jié)構(gòu)進行講解。3 .多種功能，輔助教學(xué)為了更

9、好的服務(wù)于解剖教學(xué)，系統(tǒng)設(shè)計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，上課過程中可生動的進行分析與講解。4 .學(xué)生自主學(xué)習(xí)1 1)注解豐富，便于預(yù)習(xí)系統(tǒng)設(shè)計制作了一套按教材要求編寫的課件及練習(xí)題。每個解剖結(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，上課更有針對性。2 2)虛實對照，深入復(fù)習(xí)系統(tǒng)設(shè)計了大量的實景解剖資料，可以對照學(xué)習(xí)，解剖結(jié)構(gòu)可以觸控操作，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)生可通過虛實對照，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)提供真實標(biāo)本和影像圖像O7 .表面透明，方便教學(xué)通過數(shù)字人的表面透明功能，可方便快捷地實現(xiàn)神經(jīng)、血管等結(jié)構(gòu)的體表投影，極大地便利了臨