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1、断层解剖学绪论,党瑞山,第二军医大学解剖学教研室,Introduction to Sectional Anatomy,研究领域 中国人皮瓣的血管 周围神经显微外科解剖 中国人体质调查 针灸经络研究 临床应用解剖学,论文和获奖 论文 250 余篇 国家科技进步一等奖 、发明四等奖各1 项 军队科技进步二等奖 4 项 上海市医学三等奖 1 项,当兵42年 从事解剖36年 退休2年,自我介绍,基底动脉巨大动脉瘤 脑动脉DSA,一、定义、特点与分科 二、发展 三、研究方法 四、常用术语 五、学习方法,授课内容,一、断层解剖学的定义、特点与分科,断层解剖学human sectional anatomy是
2、 用断层的方法研究和表达人体正常形态结 构及其基本功能的科学，属于应用解剖学 的范畴。,1.定义,基本任务:是探索各种结构在连续断层 内的形态位置和毗邻等的变化规律，为 临床学科提供形态学依据。,A.在原位下，准确地显示人体结构在断 面上的形态变化及位置关系；,2.特点,C.密切结合影像诊断学和介入放射学， 是解剖学与影像学结合的边缘学科。,B.通过连续断层追踪或计算机进行结构 的三维重建和定量分析；,3.分科,人体断层解剖学 Human Sectional Anatomy 影像断层解剖学 Imaging Sectional Anatomy,二、断层解剖学的发展,1.第一阶段(1618世纪,起
3、步期) Leonardo de Vinci (1452-1519) 绘制男、女躯干正中矢状切图 Vesale 绘制脑断面图 Vidius，Placentinus，Spieghel 脑、眼、生殖器断面图 Haller 脑的各种断面图 Camper，Scarpa 盆部各种断面图,(一)国外断层解剖学的发展,2.第二阶段(19-20世纪,发展期),Riemer (1818) 冷冻法制作断层标本、出版图谱 Von Froriep 上、下肢和盆部断层 Huschke (1844) 10副女婴颈、胸、腹、盆横断层图,Pirogoff (1852-1859,俄国解剖学家 ) 天然冰冻法，断层解剖学著作(79
4、6页， 213副图) Gendre (1858, 法国) 石膏包埋法，全身横、矢、斜断层图谱 Braune (1872, 德国) 横、冠、矢三种切面的解剖学图谱 Gerota (1895) 5Formalin 灌注固定 + 冰冻法,Sellhein (1903) 女盆3种断面 Eycleshymer and Schoemaker (1911) 全身横断面解剖学图谱 Desjardins (1924) 躯干断层解剖图谱 Morton (1944) 人体断层解剖学手册 断层解剖被大体解剖学教材引用,3.第三阶段(20世纪初60年代,停滞期),4.第四阶段(20世纪70年代, 腾飞期),超声成像ul
5、trasonography, USG 电子计算机computer X线计算机断层成像X-ray computed tomography, CT 磁共振成像magnetic resonance imaging, MRI 正电子发射计算机断层显像 positron emission computed tomography, PET 单光子发射计算机断层显像 single photon emission computed tomography, SPECT 数字化虚拟人计划visible human project, VHP,(二)国内断层解剖学的发展,20世纪70年代国内引进CT、80年代MRI等
6、 20世纪80年代起，开展断层解剖学研究 研究论文、专著、图谱和教材 1998年中国解剖学会“断层影像解剖专业 委员会”成立 全国断层解剖学习班（每年一届,已办18届） 2002年中国首例可视化人完成， 虚拟人的研究 2007.11.30-12.3首届数字医学学术研讨会 2010.10.中国人数字人解剖系统（山东易创） 2011.5.数字医学分会成立,断层解剖学研究工作比较早的单位,复旦上海医学院 华西医科大学 重庆医科大学 山东大学医学院 白求恩医科大学 中国医科大学 哈尔滨医科大学 第三军医大学 西安交大医学院 安徽医科大学等,随着计算机技术的发展，使得数字化的虚拟得以实现。在医学、生物学
7、、军事、航天、体育、汽车、艺术等相关领域，提出了对数字化可视人体的多层次的巨大需求。,(三)数字化可视人研究,1989年，美国国家医学图书馆提出“可视人计划Visible Human Project, VHP”。 1991年8月,与Colorado大学健康科学中心 合作，以获得一套正常人体结构数据。 1994年11月，完成世界上首例中年男尸的1878个横断面(片厚1mm)的数据集。 1996年，完成首例女尸的断层制作和图像数据采集，断面总数达5189幅，片厚0.33mm。 1996年起，由美国发起召开的VHP国际会议每两年举行一次。,不少研究机构或大学利用VHP的连续断面图象数据，已经或正在开
8、发新的计算机人体模拟系统和实用产品： 华盛顿大学 数字解剖学家系统 哈佛大学 全脑图谱及外科手术规划系统 斯坦福大学 虚拟内镜系统 汉堡大学 Voxel-Man系统 美国伦斯利尔理工学院 核医学虚拟仿真系统 2001年3月，韩国完成了第1例韩国可视人数据集(片厚0.2mm),为世界第2个具有可视人的国家。 2002年8月，中国完成了首例可视人数据集(片厚0.1,0.5mm),为世界第3个有可视人的国家。 目前，我国已有多例可视人数据集，也有荣昌猪的数据集。,2001.11.5-7，北京香山 中国数字化虚拟人体的科技问题香山科学会议174次学术研讨会 “863”科技攻关项目启动,中国数字化可视人
9、研究 Virtual Chinese Human,VCH,2002年8月张绍祥等报道建成首例中国数字化可视 人(男尸，35岁,1.70m,65kg，2518个横断面，片厚 0.1mm)，中国成为第3个拥有可视人的国家 “中国数字化虚拟人体研究的发展与应用”香山科学 会议第208次学术讨论会(2003.9.9-12，北京),02年11月25日文汇报6版,张绍祥等可视人图片(2002),第5例可视人图片,2002年5月由第三军医大学 数字化可视人体研究课题组创办了“中国数字化可视人体”国际互联网站http:/或http:/,张绍祥,等.中国数字化可视人体图谱 科学出版社 2004.3,中、美、韩可
10、视人国际会议 (2003.1.重庆),全国首届数字医学学术研讨会 (2007.11.30-12.3 重庆),我国近年成立的数字医学研究机构,第三军医大学“重庆市数字医学研究所” 第三军医大学“重庆市数字人体工程研究中心” 复旦大学数字医学研究中心(上海市重点实验室) 上海复旦数字医疗科技有限公司 上海交通大学“数字医学研究院” 南方医科大学“数字医学研究室” 温州医学院“数字医学研究所” 电子科技大学与中山市人民医院”数字医学研究所”,我国近期的数字医学成果,复旦大学获得神经外科手术导航新仪器证书 出版了医学三维图像工作室产品 “内耳虚拟手术仿真”获得教育部一等奖 第三军医大学和南方医科大学
11、出版了人体数据集图谱和专著 数据集获得国家科技进步二等奖 首都医科大学出版医学图像有关专著 广州军区广州总医院获得广东省科技进步二等奖 发表了数量较多的研究论文,中国数字医学论坛(第二次) 2007年11月11-13日 主办单位： 卫生部医院管理研究所 中国医院协会信息管理专业委员会 医学工程学分会 承办单位：中国数字医学杂志 协办单位：厦门市中山医院,我国近期数字医学论坛和期刊,定义：把人体形态学、物理学和生物学等信息，通过大型计算机处理而实现的数字化虚拟人体，可代替真实人体进行实验研究的技术平台。 “数字人”将从各个角度形成人体数字模型， 即将人体的动态生物学和物理过程用数学方法进 行精确
12、描述，并建立相应的、等效意义上的数字 化模型。,数字人的概念,研究目标: 通过人体从微观到宏观结构与机 能的数字化、可视化，进而完整地描述基因、蛋 白质、细胞、组织以及器官形态与功能，最终达 到人体信息的整体精确模拟。,1.人类基因组计划(human genome project，HGP) 1985年美国科学家提出 ，测定人类染色体中所包含的30亿个核苷酸序列的碱基组成，从而绘制人类基因组图谱。,数字人计划,2.可视人计划(visible human project，VHP) 1989年美国国立医学图书馆 提出，建立人体结构图像数据库。,3.虚拟人计划(virtual human projec
13、t，VHP) 1996年美国橡树岭国家实验室提出，利用虚拟现实技术完成人体建模，使虚拟人能够在外界不同刺激(物理、化学、生物)下做出反应，以进一步提高人体信息数字化研究进展。,4.人类脑计划(human brain project，HBP) 美国国家科学院医学研究所(IOM)于1991年发布，神经科学与信息科学相结合的研究。,5.人数字人计划(digital human project，DHP) 基于人类基因组计划、可视人计划、虚拟人计划、人类脑计划在人体模型和人体信息数字化研究方面有着必然的联系，美国科学家联盟(FAS)2001年提出，10年内，实现人体从DNA、蛋白质、细胞、组织、器官、系
14、统以及整体生命过程的精确模拟。,数字人的分类,人体切片，输入计算机，三维重建后的立体、可视化的人体，从几何角度定量描绘人体结构,将人体的生理功能参数加以数字化，能反映人体新陈代谢、生长发育、病变转机过程，预测疾病的发展规律，进行新药筛选等。,在可视人基础上，加入力学和形变物理特性，可模拟各种交通事故对人体的创伤、 防护措施的研究,在生理人的基础上，融入脑科学研究成果，具有部分分析思维的功能，但其思考能力远小于人脑。,数字人的价值,医学参考：培训外科医生、术前虚拟手术、预测术后效 果、人造器官的研究和设计，改进和创新手 术器械，减少不必要的医疗事故发生 制药实验：新药试验，提高用药准确性和效率
15、军事应用：试验核武器、化学武器、生物武器，判断对 人类的损伤 航天医学：获取人体在空间运行条件下的各种生理信息 肿瘤治疗：放射治疗，测定实际辐射量，提高安全性 体育运动：获得运动员在爆发力的一瞬间全身各个肌肉 或骨骼的状态,以训练队员、取得好成绩,由第一军医大学、中国科学院、首都医 科大学、华中科技大学等协作攻关。其中， 第一军医大学承担关键性的人体切片建模技 术。 虚拟中国人号 男尸,28岁,身高1.66m 的，切片厚0.1mm，精确度高于美、韩指标 (美国1mm和0.33mm，韩国0.2mm)。 虚拟中国人女性号 片厚0.2mm,8556个横断面。,虚拟中国人号,虚拟中国人女性1号,虚拟中国人女性1号,“中国虚拟人1号”从20位自愿捐献者中选取。 根据中国人群的绝大部分为亚洲黄种人、蒙古人种的特点，依据中国人体质调查资料和基因染色体分析组成了25项容易观测到的指标，具有人群的代表性。,中、美、韩首例虚拟人比较,国家 年 年龄 生前情况 死因 片数 片厚(mm),美国 1995 38 15岁睾丸切除 1878 1.0 21岁阑尾切除 38岁牙齿拔除 韩国 2001 65 脑瘤 0.2 中国 2002 35 非器质性 2518 0.5,0.1,仿真跳绳 科罗拉多大学,脊柱的三维和仿真 赵卫东,椎弓根进钉角度和粗细 李严兵,血管内腔的仿真漫游 (北京天坛医院),臂丛神经三维图像
