文档介绍：数字化虚拟人体发文时间:2001年12月28日数字化虚拟人体首都医科大学生物医学工程学院秦笃烈引言医学的发展动力始终和各个时期的高科技密切相关。一个内涵更加广泛的、包含当代最先进技术和庞大学科群的崭新高科技领域———数字化虚拟人体,已经浮现出地平线。21世纪的医学将有大的飞跃,这种飞跃的基础是对人体形态和机能的更加深入的定量研究。经过将近30年在不同领域的发展和酝酿,终于形成了虚拟人体(VirtualHuman)或数字化人体(DigitalHuman)这一共识。2001年4月21-27日,由斯密森学会组织了诺贝尔周,邀请一批诺贝尔奖得主及其他著名科学家作报告,总题目就是“虚拟人”,副标题为“21世纪科学的领域”。这次会议的组织意图是将21世纪许多最前沿的学科的成果聚焦到虚拟人的建造上。从这个意义上讲,这次会议的主题具有新的科学宣言的品位。虚拟人体的发展已经有几十年历史,到目前为止有以下三个大的信息源头,各自有国际合作网络,他们都有全方位模拟人体的长远计划:1、由美国国立医学图书馆倡议的可视人体项目(VHP),侧重于人体结构的数字化以及相关知识库的研究。2、美国橡树岭国家实验室提出的虚拟人体(VirtualHuman)计划,利用VHP数据侧重人体机能模拟,目前为器官级。3、由美国科学家联盟提出的数字化人体(DigitalHuman)项目,所建造的数字人体信息库是最完整的。其研究强项是细胞级虚拟人体模拟。作为科技发展方向,我们可以将这三个部分统称为数字化虚拟人体。数字化虚拟人体方法论有以下特点:·强调整合。要及时地将各个领域的研究成果整合到虚拟人体的研究;·人体的全方位模拟。包括基因、分子、细胞、组织、器官以及全身。全方位推进工程学方法;·推动人体模拟软件大发展。推出人体数字图谱、虚拟细胞等软件;·推动尖端研究设备的研制。·瞄准医学教育和临床的革命性变革。·推动了新型医疗设备的研制。2001年利用虚拟人体研究成果的先进设备有:NASA虚拟人登上国际空间站工作,用于探测宇宙线强度;AbioCor全移植人工心脏手术获得临床成功并由FDA批准进入广泛临床试验阶段;达芬奇手术机器人能够完成复杂的腹腔镜和胸腔镜手术,已经获得FDA批准进入临床应用。·提倡研究的开放性。强调通过Web传播和共享知识和成果。·虚拟人体研究需要强有力的计算工具。许多超级计算机中心成为研究的不可缺少的技术支撑。可视人计划1、可视化人体1989年美国国立医学图书馆建立了采集人体横断面CT、MRI(磁共振)和组织学数据的项目,其目的是为利用计算机图像重构技术建造虚拟人体作准备,项目名称为VisibleHumanProject(VHP),即可视化人体。该项目由科罗拉多大学承担实施,分别于1991年和1994年选择了男女各一个活体。,。在他们死后,立即用CT和MRI作了轴向扫描,男的间距1毫米,共1878个断面。,共5189个断面。然后将尸体填充蓝色乳胶并裹以明胶后冰冻至摄氏零下80度。再以同样的间距对尸体作组织切片的摄影。这些数据称为VHP数据集。VHP的立项、实施和开发具有重大意义。这样的数据集在医学史上是首创,它改变了医学可视化的模式,为计算机图像处理和虚拟现实进入医学敞开了大门,它使走向成熟的三维重构图像处理技术以空前的速度普及。利用