需要解剖切片才能构建的“虚拟人”(下)

2022-02-22   小空是只皮卡丘

原标题:需要解剖切片才能构建的“虚拟人”(下)

我国是第三个有本国虚拟人数据库的国家,前两个分别是美国和韩国。

当时77岁的钟世镇院士临危受命要打通这项计划,于是钟世镇院士带领他的项目小组,把一具标准的女尸,从头到脚平均切成8556个人体横断面,在2003年2月18日17时18分,于广州市的解放军第一军医大学成功构建我国首例女性虚拟人数据集。随后,又把一具男尸切成9200个横断面,在2005年8月于广州南方医科大学完成了“中国数字人男一号”的采集,此时最薄的切片只有0.1毫米。现在我们在书本和医院里能看到的所有精致的模型都离不开当年钟世镇院士及他的研究团队的研究成果。

钟世镇院士

0.1毫米切片

在对人体结构数据的收集过程中,血管系统在切片中难以显示及区分,一些国家的“虚拟人”构建完成后,在图像分隔时只能看到骨骼肌肉和内脏器官,而无法分清动静脉。但我国在研究时,是通过第一军医大学发明的技术来区分的:通过给尸体动脉灌注明胶、朱砂和淀粉,使动脉呈现红色,以便于和静脉区分开来,甚至在头部血管切片中连头皮的微小血管及头发毛囊都能显示。血管与其他组织被切削后的数据同时储存到计算机,这样更便于计算机识别出不同颜色的动静脉。

血管铸型技术

虽然现在这项技术还处于初级阶段,但他的优点是数不胜数的。在医学教育方面,医学生们可以更详细直观的了解人体结构,提供更精致的演示条件。在虚拟人身上进行实际操作的手术学习,通过更多的练习来磨练自己的技术,而不用在真的病人身上“练习”,而且还可以给虚拟人设定不同的病情,让学习更全面。在医疗的实际应用中,给病人动手术之前,也可以先在虚拟人身上模拟手术,通过模拟中出现的情况为医生提供参考以找到更优的手术方案。在制药方面,每次制出新药,除了要通过动物实验,也要经过人体测试。有了虚拟人,就可以直接把虚拟人设定成与对应病人一样的数据,然后把新药可能产生的影响数据输送到计算机上,电脑里的虚拟人就会显示服药后的生理反应,且还能提高新药的测试效率,加快研究进程。

除了在医学各方面的应用,任何危险系数高的测试工作,虚拟人都能够胜任。比如测试核武器、化学武器、生物武器等的威力,现在都是用动物测试,这是不人道的。这是离我们普通生活较远的应用,离我们近的可以用在汽车碰撞试验中,虚拟人可以提供人体意外创伤的数据来帮助改进汽车的安全防护体系。

核武器测试

数字化虚拟人体研究是非常具有研究意义和实用价值的一项技术,现在我国数字化虚拟人体研究处于第三阶段的“虚拟生理人”,处于领先水平。但长路漫漫,想要大规模应用的现实生活中还有很长的路要走。

这项技术也远远不止局限在本文中提到的这些应用范围,你觉得他还能在哪些地方所使用呢?