【正文】 人 。 數(shù)字人課題組已構(gòu)建了 八套 男女全身數(shù)據(jù)集 ， 數(shù)十套人體器官數(shù)據(jù)集 ， 以及數(shù)十套用于了解人體結(jié)構(gòu)的數(shù)字化解剖軟件 。 China Medical University Computer Center 《 醫(yī)學(xué)影像實用技術(shù)教程 》 在 ‘虛擬人之父’ —— 中國工程院院士、南方醫(yī)科大學(xué)臨床解剖研究所教授 鐘世鎮(zhèn) 的倡導(dǎo)下 ， 原本是古老學(xué)科的解剖學(xué)，在當代科學(xué)前沿的信息科學(xué)與生命科學(xué)交叉地帶，出現(xiàn)了新的生長點。 “虛擬人”技術(shù)一經(jīng)推出便吸引了各個領(lǐng)域的目光。除醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，在 汽車碰撞實驗 、 航天技術(shù) 、 服裝設(shè)計業(yè) 、 影視 等方面，“虛擬人”技術(shù)也充分得到運用。在“ 神六 ”返回艙設(shè)計和著陸過程中，“虛擬人”數(shù)據(jù)集同樣功不可沒。 現(xiàn)在醫(yī)生可以在電腦上用虛擬人模擬手術(shù)，在真正的手術(shù)實施前對病人進行合理設(shè)計 。 自 2022年 2月原第一軍醫(yī)大學(xué)完成了國內(nèi)首例女虛擬人的數(shù)據(jù)采集， 獲得 8556個人體切片資料后， 南方醫(yī)科大學(xué)至今已經(jīng)完成了兩男一女以及一女嬰共四個數(shù)字人體的數(shù)據(jù)集，我國成為繼美國和韓國后，第三個擁有本國虛擬人數(shù)據(jù)集的國家。這四個數(shù)字人，最精細的是“數(shù)字人男一號”， “中國虛擬人 2號”為女性，是我國首個女虛擬人。據(jù)介紹，該虛擬人的數(shù)據(jù)采集者 年齡為 19歲，身高 ，是廣西人，去年在廣東因食物中毒而急性死亡 。 China Medical University Computer Center 《 醫(yī)學(xué)影像實用技術(shù)教程 》 數(shù)字化人體切片 美國男性數(shù)字化人 中國虛擬人女一號 中國虛擬人女一號人體切片 China Medical University Computer Center 《 醫(yī)學(xué)影像實用技術(shù)教程 》 3． 三維立體醫(yī)學(xué)圖像的臨床應(yīng)用 隨著醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的不斷發(fā)展和提高 ， 三維立體醫(yī)學(xué)圖像的快速成像技術(shù)也日臻完善 ， 因此形成了許多新的醫(yī)學(xué)診療的方法和手段 ， 臨床診治中有越來越廣泛的應(yīng)用 ， 比如： (1) 介入放射學(xué) （ Interventional Radiology） 介入治療是在借助各種 高清晰度的醫(yī)學(xué)影像儀器 的 實時觀察的情況下 ， 安全微創(chuàng)地 通過導(dǎo)管深入體內(nèi) ， 對病灶直接進行觀察或治療的新方法 。 如實時 、 三維立體成像引導(dǎo)下的介入治療 ， 能夠?qū)崟r的 、 高清晰的向術(shù)者提供導(dǎo)管 、 導(dǎo)向的位置 、 局部循環(huán)結(jié)構(gòu) 、 栓塞或擴張的效果等介入治療過程的重要信息 。 確保了對某些心血管病 、腦血管病 、 腫瘤等重大疾病的介入治療 ， 為提高介入治療的準確率和存活率 ， 改善患者愈后的生活質(zhì)量發(fā)揮了重要作用 。 China Medical University Computer Center 《 醫(yī)學(xué)影像實用技術(shù)教程 》 (2) 立體定向放射治療 (Stereoscopic Radiotherapy, SRT) 立體定向放射治療也稱為 立體定向放射外科（ Stereotactic Radiosurgery, SRS） 是一門新的治療技術(shù)，是以立體定向框架、準直儀及放射源為基礎(chǔ)，在 CT、 MRI、 DSA等影像輔佐下，將高能的放射線匯聚于某一局限性的靶灶組織，從而 達到外科手術(shù)切除或毀損的效果 ，它既不同于常規(guī)外科手術(shù)，也不同于常規(guī)的放療與間質(zhì)放療。 SRS具有 創(chuàng)傷小、無出血 ，所引起的放射性生物學(xué)效應(yīng)主要局限于靶灶組織，而周圍組織幾乎不受損傷等特點。 早期的 SRS主要 應(yīng)用于功能神經(jīng)外科 ，隨著神經(jīng)影像學(xué)、 SRS技術(shù)設(shè)備的不斷更新及日趨完善，應(yīng)用范圍日益擴大。其杰出代表就是伽瑪?shù)?。 China Medical University Computer Center 《 醫(yī)學(xué)影像實用技術(shù)教程 》 (2) 立體定向放射治療 (Stereoscopic Radiotherapy, SRT) 伽瑪?shù)叮?γ刀）是現(xiàn)代高科技應(yīng) 用于癌癥放射治療 的典型代表。 伽瑪?shù)恫⒉皇俏覀兺ǔ＠斫獾哪撤N手術(shù)刀，而 是現(xiàn)代大型高科技醫(yī)療設(shè)備 ，它采用 伽瑪射線幾何聚焦方式 ，通過精確的立體定向，將經(jīng)過規(guī)劃的一定劑量伽瑪射線集中照射于預(yù)定靶點，一次性、致死性地摧毀靶點內(nèi)的組織，以達到外科手術(shù)切除或損毀的效果。由于射線采用聚焦的方式，使射線經(jīng)過人體正常組織時劑量很小，而聚焦到病灶的劑量很大，產(chǎn)生致死性照射。二者的分界很明顯，邊緣如刀割一般，所以被稱為“伽瑪?shù)丁薄? China Medical University Computer Center 《 醫(yī)學(xué)影像實用技術(shù)教程 》 (2) 立體定向放射治療 (Stereoscopic Radiotherapy, SRT) 世界上 第一臺伽瑪?shù)队?1967年在瑞典對一例顱咽管瘤病人實施治療， 它有 179個 鈷源 （一種能量極高的伽馬放射源，用于放射療法）。 中國于 1994年 7月研制出了世界上第一臺新型的旋轉(zhuǎn)式伽瑪?shù)丁?將沿襲了近 30年的 靜態(tài)聚焦治療 改進為 旋轉(zhuǎn)聚焦治療 ，這是伽瑪?shù)栋l(fā)展史上的一次新突破，并于 1997年 5月通過了美國食品與醫(yī)藥管理局（ FDA）認證。 China Medical University Computer Center 《 醫(yī)學(xué)影像實用技術(shù)教程 》 (2) 立體定向放射治療 (Stereoscopic Radiotherapy, SRT) 伽瑪?shù)吨委熍c普通放療 的 區(qū)別 : 普通放療 ：是通過普通模擬定位機定位。射野面積大，正常組織受照面積多，與腫瘤受到相同劑量的照射。由于正常組織對射線有一定的耐受限度。使腫瘤的照射劑量受到限制，不能得到足量照射。 伽瑪?shù)吨委?：具有 三精二高一低 的特點，即精確定位，精確計劃，精確治療，高劑量，高療效，低損傷。伽瑪?shù)吨委煹拈_展是 放射治療史 上的一大進步，使放射治療進入了新階段。通過螺旋 CT掃描定位，使病變精確定位，根據(jù)腫瘤形態(tài)，通過三維治療計劃系統(tǒng)，制訂精確治療計劃，通過精確擺位，進行精確治療使誤差限制在 1mm之內(nèi)。達到射野小，正常組織受照面積少，劑量低，而腫瘤組織受到高劑量足量照射，達到摧毀性破壞。但設(shè)備較昂貴。 China Medical University Computer Center 《 醫(yī)學(xué)影像實用技術(shù)教程 》 (2) 立體定向放射治療 (Stereoscopic Radiotherapy, SRT) γ刀治療的指征 ： 1．病灶大小一般以 8CM以內(nèi)為宜，周邊輪廓清楚。 2．病變所在部位不宜手術(shù)或難度較大者。 3．年齡大或身體狀況不能耐受手術(shù)以及拒絕手術(shù)者。 4．常規(guī)放射治療不敏感的腫瘤。 5．術(shù)后腫瘤殘存，復(fù)發(fā)及轉(zhuǎn)移者。 6．伽瑪?shù)吨委熀髿埓娌≡睢? China Medical University Computer Center 《 醫(yī)學(xué)影像實用技術(shù)教程 》 (2) 立體定向放射治療 (Stereoscopic Radiotherapy, SRT) 醫(yī)學(xué)發(fā)展的趨勢在于無創(chuàng)傷、微創(chuàng)或低創(chuàng)傷的治療手段的發(fā)展。伽瑪?shù)?不開顱 、 不開胸 、 不開腹 就可以“ 切除 ”體內(nèi)病灶，治療過程中病人 不需全身麻醉 ， 無出血 、 無感染 。 伽瑪?shù)犊梢?治療顱內(nèi)多種功能性疾病 、 血管畸形 、 良惡性腫瘤 ，還可以 治療胸 、 腹 、 盆腔內(nèi)多種腫瘤 。 ? 頭部 伽瑪?shù)抖酁橐淮涡灾委煟委煏r間一般僅需 20~30分鐘，全過程約 3~4小時，住院 1~3天。 ? 體部 伽瑪?shù)稙榉执沃委?，一般?10次左右，每兩天一次，每次10~30分鐘。少數(shù)病員可不住院。 China Medical University Computer Center 《 醫(yī)學(xué)影像實用技術(shù)教程 》 虛擬內(nèi)窺鏡 虛擬內(nèi)窺鏡技術(shù) （ VE） 是一種新的 非侵入 診斷方法 ， 它使用計算機處理ＣＴ和ＭＲＩ等三維圖像 ， 生成人體內(nèi)部物質(zhì)解剖結(jié)構(gòu)的三維動態(tài)視圖 ， 以模擬標準內(nèi)窺鏡的檢查過程和視覺效果 。 它具有 非侵入性 、 重復(fù)使用 、 動態(tài)病理分析 、 無檢查死區(qū) 等獨特優(yōu)點 ， 具有廣泛的應(yīng)用前景 ， 為此許多國家和研究機構(gòu)都投入了大量的人力物力進行研究 。 China Medical University Computer Center 《 醫(yī)學(xué)影像實用技術(shù)教程 》 基于影像的 計算機輔助外科 (puter aided surgery， CAS) 隨著 CT、 MRI等圖像診斷儀的發(fā)展 ， 使計算機虛擬現(xiàn)實技術(shù)在醫(yī)學(xué) 中的應(yīng)用得到了飛速的發(fā)展 。 計算機利用這些圖像信息進行 三維圖像重 建 ， 為外科醫(yī)生進行 手術(shù)模擬 、 術(shù)前規(guī)劃 、 手術(shù)導(dǎo)航 (navigator)、 手術(shù)定位 提供了客觀 、 準確 、 直觀 、 科學(xué)的手段 。 手術(shù)模擬 手術(shù)模擬是利用各種醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)，利用 虛擬現(xiàn)實技術(shù) 在計算機中 建立 一個模擬環(huán)境 ，醫(yī)生借助虛擬環(huán)境中的信息進行手術(shù)計劃、訓(xùn)練，也稱 虛擬手術(shù) 。虛擬手術(shù)系統(tǒng)使得醫(yī)生能夠依靠術(shù)前獲得的醫(yī)學(xué)影像信 息，建立三維模型， 在計算機建立的虛擬的環(huán)境中設(shè)計手術(shù) 過程，進刀 的部位，角度，提高手術(shù)的成功率，可以預(yù)演手術(shù)的整個過程以便事先 發(fā)現(xiàn)手術(shù)中問題。 China Medical University Computer Center 《 醫(yī)學(xué)影像實用技術(shù)教程 》 術(shù)前規(guī)劃 在傳統(tǒng)的手術(shù)中，醫(yī)生是在自己的大腦中進行 術(shù)前的 手術(shù)模擬 ，以確定手術(shù)方案，這是高效、準確、順利進行 手術(shù)所必須的準備工作，然后根據(jù)其在醫(yī)生大腦中形成三 維印象進行手術(shù)。但這種手術(shù)方案質(zhì)量的高低，往往依賴 于醫(yī)生個體的外科臨床經(jīng)驗與技能，且整個手術(shù)班子的每 一位成員卻很難共享某一制訂手術(shù)方案人員在其大腦中形 成的整個手術(shù)方案的構(gòu)思信息。 用計算機代替醫(yī)生進行手 術(shù)方案 的 三維構(gòu)思 比較客觀、定量，且其信息可供整個手 術(shù)班子的每一位成員共享。 China Medical University Computer Center 《 醫(yī)學(xué)影像實用技術(shù)教程 》 手術(shù)導(dǎo)航 手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)是用于神經(jīng)外科 、 耳鼻喉科 、 矯形科等的微侵襲手術(shù)輔助設(shè)備 。 使用中 ， 首先由醫(yī)學(xué)圖像工作站獲取病人的 MR或CT掃描數(shù)據(jù)并重構(gòu)任意方向的二維和三維圖像 ， 幫助醫(yī)生更好地理解腦內(nèi)結(jié)構(gòu)關(guān)系 ， 然后由高精度的空間定位系統(tǒng)將病人頭部實際位置與掃描圖像進行配準 。 這樣 ， 醫(yī)生在術(shù)前可以通過該系統(tǒng)的 軟件模擬 并在多種圖像顯示模式的輔助下比較 、 分析各種手術(shù)方案 ， 選擇并熟悉最佳入路 ，做到胸有成竹 ， 手術(shù)中則依靠實時的 空間定位 及 預(yù)設(shè)方案的引導(dǎo) 做到鉆孔和入路的 精確定位 ， 直接達到靶點 ， 使手術(shù)更安全 、 更快速 、切除更徹底 。 對病變部位較深 、 體積較小及某些肉眼或顯微鏡下觀察無明顯界限的情況 ， 則導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用意義更為重大 。 China Medical University Computer Center 《 醫(yī)學(xué)影像實用技術(shù)教程 》 基于醫(yī)學(xué)影像的計算機輔助診斷 1966 年 ， 美國學(xué)者 Ledley 首次提出 “ 計算機輔助診斷 ” (puteraided diagnosis CAD)的概念 。 計算機輔助診斷的過程包括 病人一般資料和檢查資料的搜集 、 醫(yī)學(xué)信息的量化處理 、統(tǒng)計學(xué)分析 ， 直至最后得出診斷 。 基于影像的計算機輔助診斷 實現(xiàn)過程 ： 第一步：是圖像的 處理過程 ， 目的是把 病變由正常結(jié)構(gòu)中提取出來 。 在這里圖像處理的 目的是讓計算機易于識別可能存在的病變 ，讓計算機能夠從復(fù)雜的解剖背景中將病變及可疑結(jié)構(gòu)識別出來 。通常此過程先將 圖像數(shù)字化 :一般用掃描儀將圖像掃描；如果是數(shù)字化圖像如 DR、 CT、 MRI圖像則可省去此步 。 各種病變運用不同的圖像處理和計算方法 ， 基本原則是 圖像增強 和 圖像濾過 的應(yīng)用等 ， 通過處理計算機將可疑病變從正常解剖背景中分離 、 顯示出來 。 Ch