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解剖,或者不剖析 - 数字尸体如何为教育工作者开辟新的教学方法

死人如何教活人

把你的身体捐献给科学可能是你在这个地球上做的最后一件事——一个可以改变许多人生活的无私行为。

虽然许多医疗教育工作者仍然认为尸体实验室作为教学解剖学的黄金标准,但过去20年来技术的快速进步导致了虚拟解剖的发展 - 这是传统的“动手”方法的流行替代方案。

将手术刀换成鼠标,学生们可以从任何角度查看解剖结构,放大隐藏结构,如果出错,只需点击“重置”即可。为了了解这些数字尸体是如何制作的,以及它们对医学教育的影响,我们采访了来自“生命之触”科技公司(ld乐动体育I网址ToLTech),这家公ld乐动官网司以科学的名义,利用数千张人体横断面图像创建和构建3D模型。

一个人头被解剖。信贷:惠康集合抄送人

可见的人类计划

最初的可视人体项目始于1991年,当时执行这项工作的合同授予了博士。科罗拉多大学医学院的斯皮策和惠特洛克说。1993年,对第一具尸体进行了从头到脚的切片和成像。由国家医学图书馆“可见人体项目”的愿景是创建一个非常详细的男性和女性人体解剖图像数据库,作为教育和医学成像研究的基础模型。ld乐动体育I网址

作为该计划的一部分,第一个被切割的尸体是一名来自德克萨斯州的被处决的男性囚犯。在他死后不久,医生对他的身体进行了从头到脚的MRI和CT扫描,然后将其包裹在蓝色明胶中冷冻保存组织。为了对尸体进行切片和成像,他们必须将尸体切成4块,以适合于冷冻大钳(铣床)。在这里,每个块的部分可以移除1mm一次和高分辨率彩色照片的每一个新曝光的表面。通过取这么小的部分,并将数千张拍摄的照片进行比对,就能绘制出一幅极其详细的人体地图,以惊人的细节揭示出环绕人体器官和肌肉的错综复杂的神经和血管网络。

'Toltech成立,建立了基于可见人工项目和其他高分辨率横ld乐动体育I网址截面积的真正解剖结构的教育和培训工具。我们开发了VH解剖软件,允许您浏览身体的原始横截面视图,并在其他横截面和3D中创建解剖学的视图。与其他软件程序相比,这与其他软件程序相比是真实的,来自实际人类尸体的真实,摄影解剖学,而不是通过插画家​​创建的艺术渲染和模型。这提供了在其他平台中找不到的现实感。

苏珊·波特

ToltechVH解剖器软件允许您通过真实解剖的3D和横截面视图从任何角度旋转和可视化人体。

一位来自科罗拉多州丹佛市的老年妇女在报纸上读到了可视人体项目,她决定将自己的身体捐赠给类似的教育目的。苏珊·波特无论如何都不是一个健康的人。她经历了多次手术,并患有许多健康问题,如乳腺癌,导致了双乳切除术和髋关节置换术。尽管如此,她还是希望将自己的身体奉献给未来的医学生,以促进他们的学习,加深ld乐动体育I网址我们对人体的理解。

“维克一开始对苏珊说‘不,我不会这么做的’,但她非常坚持,他最终同意了。”她答应在她死后提供她的身体之外的生活记录。她还向维克保证她会在一年内死去,但她却活了12年。她于2015年去世。她活着的时候,我从来不认识她。”直到苏珊去世两年后,她才开始了成为一个看得见的人的旅程。

有关更多信息,请查看国家地理视频文章在苏珊的旅程之后。

苏珊被切成27000多片,1/16毫米厚的薄片,60多天生成了超过2tb的图像。“当我们削减这是一个全天候的流程时 - 它需要很多协调和奉献精神。我们喜欢表达涉及兴趣的学生。

查看下面的cryomacrotome正在运行的短片!

如何从成千上万的2D图像中创建一个3D模型?

“我们开发了自己的软件,可以看到三架飞机的横截面;矢状,冠状(或额)和横向。然后我们就可以通过三维点来定义每个解剖结构。因此,我们本质上是通过在横断面图片上叠加这些点来绘制动脉、静脉或其他结构,从而创建一个3D模型。”

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谁来识别身体的不同部位?人还是机器?

解剖轴。信贷:Blausen.com员工(2014)。

'识别高对比度结构(例如骨骼)是通过机器完成的,但是所有细节工作都由人们完成。我们手识别,轮廓和标记每个横截面。这就是技术仍然没有赶上我们想要做的事情的地方。我们不能真正自动化它,因为它都太可变,需要精确地标识每个结构。这个过程与临床图像如何自动分割或可视化不同。

那么需要多长时间?

他说,这需要大量人力。我们仍在研究最初的两个可见人,用改进的技术更新模型。我们没有发布苏珊·波特的任何数据,因为在制作有用的东西方面有很多工作要做。你必须组装和编辑>27000张图像,识别解剖结构及其所有边界然后你必须检查模型以及它们与其他模型的关系,确保它们的显示方式与预期的一样

“真的很难找到能够做这种详细的建模工作的人。我们有学生和全职员工致力于数据,但我们可以随时使用更多。这是“科学家从未完成工作”的那些东西之一,总是有更多的修复和完善。这是一个永无止境的项目。当我们完善的时候,可能会有一种新的模型方式 - 希望它会自动......!'

您认为数字尸体将取代传统的解剖吗?

Sectra虚拟解剖台,是与ToLTech

“现在是一个热门话题。我认为最终会有它,但是否在50,100或1000年内,我不知道。有很多人认为解剖是学习解剖学的黄金标准,因此我们不打算更换但增加解剖的软件。您可以在传统实验室中无法完成的虚拟环境中做很多事情,反之亦然。

“我们的软件的伟大事物是模型始终在那里,您可以随时单击重置。当你解剖一个尸体时,一个错误的剪切,你会摧毁你正在寻找的东西,或者损坏你想要看的一点组织。但是,在说明之中,我们的软件不允许与尸体的方式与组织的互动。这是数字的。如果你想删除肌肉,你必须删除整个肌肉,你不能剥掉它。

“技术显然有局限性,这是它没有取代经典解剖的一个原因,但谁知道在另外100年中将做些什么技术。在这句话中,一些学校已经使用我们的产品来取代解剖 - 这只是时间越来越大的时间,从这种方式开始培训。


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