学术投稿

基于中国数字化人体的虚拟解剖学系统的建立

吴毅;宋艳;方彬吉;谭立文;李颖;张绍祥

关键词:中国数字化人体, 虚拟解剖教学, 人体解剖学, 断层解剖学, 三维建模
摘要:目的:研究数字化虚拟解剖系统有效地解决解剖学教学中面临的标本奇缺、标本破坏、教学环境限制等众多问题.方法:基于中国数字化人体数据集(CVH),联合山东数字人科技股份有限公司,通过数据分割、计算机三维重建、模型平滑贴图和软件系统构建开发,构建了中国首套基于真实人体数据的虚拟解剖系统.结果:该虚拟解剖系统包括断层解剖、系统解剖和局部解剖模块,提出了新的解剖学教学模式和教学理念,使医学生和低年资医生能随时随地进行系统解剖学、局部解剖学、断层解剖学甚至神经解剖学等多项课程的学习以及临床手术培训.结论:该软件系统操作环境舒适,无福尔马林等有害物质的吸入,能充分保障解剖学教学质量,提高学员学习效率,增强学习兴趣,提高学员三维空间想象能力,能带来新的一轮解剖学教学革命.
解剖学杂志相关文献
  • 雄激素非基因组效应相关的G蛋白偶联受体

    雄激素主要是由睾丸间质细胞分泌的性类固醇激素,其在蛋白质合成、性腺发育及男性第二性征的维持等方面起到十分重要的作用.经典的雄激素基因组效应由特异的胞内受体介导.近来研究显示,雄激素可以与细胞膜上的G蛋白偶联受体(G protein coupled receptors,GPCRs)相互作用,影响细胞质内的信号转导分子,进而产生相应的快速作用,并且某些性类固醇激素的细胞膜特异性GPCRs已经得到证实,如雌二醇的特异性GPCRs为GPER1、孕激素的特异性GPCRs为mPR等.因此有研究者认为某些GPCRs有可能是性类固醇激素在细胞膜上的结合位点.目前,雄激素特异的GPCRs还没有获得结构解析,但是已有与雄激素相关的GPCRs报道,现就国内、外文献对雄激素相关GPCRs的研究进展做一概述.

    作者:张沂洲;李莎;崔慧先 刊期: 2017年第01期

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    目的:通过磁共振成像(MRI)探讨正常国人腰段椎管内硬膜外脂肪的分布特征、厚度及其临床应用价值.方法:在MRI正中矢状位观察263例正常国人椎管内硬膜外脂肪的形态及分布特征,测量各节段脂肪厚度并进行统计学分析.结果:腰段硬膜外脂肪在椎管周围分布不等,腹侧成条带状或新月状,背侧脂肪呈节段性梭形分布;椎管内硬膜外背侧脂肪各节段中以第3、4腰椎(L3/4)水平厚,以第5腰椎、第1骶椎(L5/S1)节段薄.L5/S1节段平均脂肪厚度小于L4/5节段;第12胸椎、第1腰椎(T12/L1)节段脂肪厚度小于U/2节段,其他相邻节段脂肪平均厚度比较,差异无统计学意义.结论:正常国人腰骶段椎管内脂肪厚度的正常值范围可以为临床某些椎管疾病提供诊断及治疗依据;1L5/S1节段椎管硬膜外背侧脂肪薄,可以作为腰骶椎分界依据,为腰骶椎变异的患者提供定位依据之一.

    作者:卢跃忠;葛宇曦 刊期: 2017年第01期

  • 标准取大骨瓣减压术与扩大取骨瓣减压术的显露程度及其损伤程度的解剖学评价

    目的:对标准取大骨瓣减压术与扩大取骨瓣减压术的显露面积进行定量研究,对2种手术方式和正常结构的损伤程度进行比较评价,为临床选择合理的手术方式提供解剖依据.方法:模拟常规标准取大骨瓣减压术与扩大取骨瓣减压术的手术操作,进行显露面积测量、显露程度评分及损伤程度评分.结果:扩大取骨瓣减压术显露面积较标准取大骨瓣减压术显露面积显著扩大;标准取大骨瓣减压术显露程度评分7分;扩大取骨瓣减压术显露程度评分16分;标准取大骨瓣减压术损伤程度评分9分;扩大取骨瓣减压术损伤程度评分2分.结论:扩大取骨瓣减压术,其显露范围广泛,损伤程度小,有利于大程度降低颅内压,同时适用于窦破裂、桥静脉桥段撕裂出血患者血管的修复,还可以直视下剪开小脑幕,缓解小脑幕切迹疝.

    作者:刘爱生;姚焱鹏 刊期: 2017年第01期

  • 北方汉族大学生皮褶厚度与体成分分析

    目的:了解北方汉族大学生皮下脂肪的发育状况及体成分特征.方法:采用整群抽样方法对以北方生源为主的河北某高校10个班1 188(男570,女618)名汉族大学生进行身体测量,用皮褶厚度估算体密度和体脂率.结果:除体密度外,城市男、女学生的皮褶厚度、体脂率和瘦体重都高于乡村学生;男生的体密度、瘦体重均明显高于女生,皮褶厚度和体脂率却低于女生;身体3个部位皮褶厚度两两呈相关性,男生皮褶厚度肱三头肌<肩胛下<腹部,女生肩胛下<肱三头肌<腹部,呈不均匀分布;皮褶厚度除与身高没有相关性外,与体质量、BMI、腰围呈正相关性,瘦体重与其他几个指标都有明显相关性;皮褶厚度和体成分存在南北差异和时间差异.结论:北方汉族大学生皮褶厚度和体成分存在城乡、性别差异,时间因素也对其有明显影响.

    作者:李俊萍;张新霞;马兴友;王永红;王长虹;常永丽 刊期: 2017年第01期

  • 河南地区回族围绝经期女性骨密度与体成分的关系

    目的:从人体组成学的角度探讨围绝经期女性的骨密度、血生化指标和体成分的关系.方法:筛选围绝经期骨质疏松症患者(观察组)和健康女性(对照组),采用双能X线检测骨密度,采用生物电阻抗分析法检测体成分,并进一步检测相关的血生化指标.结果:骨量及腕部骨密度随着年龄的增长逐渐降低,并且观察组低于对照组.与对照组相比,50岁前体质量升高,50岁以后无变化;脂肪率在45岁以前降低而在45岁以后升高;观察组各年龄段的卵泡刺激素、甲状旁腺素、骨钙素均升高,而血清雌二醇降低;观察组的脂肪率在绝经前期降低,在绝经期和绝经后期升高,而骨量和腕部骨密度在3个时期均降低.在围绝经期,观察组的卵泡刺激素、甲状旁腺素和骨钙素升高,而雌二醇的浓度降低.此外,骨密度与骨钙素、骨量、血清雌二醇关系为密切,其次为非脂肪率、脂肪率、甲状旁腺素、卵泡刺激素.结论:河南地区围绝经期女性骨密度既受雌激素、卵泡刺激素、甲状旁腺素等激素水平的影响,又与脂肪量、非脂肪率、骨量等体成分有着密切的关系,为利用体成分指标预测围绝经期女性骨质疏松症的发生提供可能的理论基础.

    作者:王卿;陶俊良;徐国昌;刘荣志;徐飞;张健;程华;裴林国 刊期: 2017年第01期

  • 太行山猕猴掌面指间Ⅰ区肤纹的性差

    目的:为了解太行山猕猴(Macaca mulatta)掌面指间Ⅰ区花纹类型的特征及在性别间是否存在差异.方法:对55例(♂20例,♀35例)太行山猕猴掌面指间工区的花纹类型进行调查,并与日本高崎山猕猴和屋久岛猕猴掌面指间Ⅰ区花纹类型进行比较.数据分析采用SPSS 20.0.结果:太行山猕猴指间Ⅰ区斗形纹(W)是为常见的类型,占78.9%,其次是箕形纹(L),开放形花纹(O)几乎不存在;雌雄性太行山猕猴掌面指间工区花纹类型存在显著性差异,屋久岛猕猴和高崎山猕猴掌面指间Ⅰ区花纹类型性别间也存在显著性差异.3组猕猴的掌面指间Ⅰ区斗形纹和双箕形纹均是雄性高于雌性,而Ⅰ区开放形花纹和箕形纹是雌性高于雄性.结论:雄性猕猴掌面指间Ⅰ区花纹类型较雌性更复杂,可能与雌雄个体在群体中角色的不同有关;3组猕猴指间Ⅰ区肤纹特征相互之间均有差异,这主要是由于长期地理分布隔离和遗传漂变所致,推测太行山猕猴、高崎山猕猴和屋久岛猕猴分化的时间较早,分化后交流很少.

    作者:王凤产 刊期: 2017年第01期

  • “以学生为中心”的教学理念在解剖学教学中的实践与思考

    近年来,“以学生为中心”的教学理念,如PBL(problembased learning)、翻转课堂等以学生为主体的新型教学模式越来越成为一种主流的教学理念.但目前国内大部分医学院校的解剖学教学模式,还是秉承着传统“以教师为中心”的教学模式,即实际上教师居主体地位,教师主讲,并指导学生动手实践观察,完成教学过程.在此背景下,我系近年也在临床医学专业、麻醉学专业解剖学授课过程中针对部分实验课程内容开展了一些PBL、翻转课堂等形式的教改探索,并引发笔者对“以学生为中心”的教学结构在解剖学教学中的具体实践的思考.

    作者:王锋;王玮 刊期: 2017年第01期

  • 基于中国数字化人体的膝关节后外侧复合体的断层解剖与三维可视化

    目的:拟基于薄层高精度的中国可视化人体数据(CVH)对膝关节后外侧复合体(PLC)进行断层解剖学与三维可视化研究.方法:选择CVH-1、CVH-2、CVH-5左右膝关节后外侧结构的CVH数据集,对PLC相关结构进行数据分割和三维数字化重建..结果:成功构建了CVH-1、CVH-2、CVH-5左右膝关节的三维模型,并对PLC的结构和毗邻关系进行多方位、多角度的三维可视化观察研究.结果:PLC主要由腓侧副韧带、腘腓韧带、弓状韧带、腘肌肌腱和股二头肌肌腱构成;髂胫束位于膝关节前外侧,位置相距PLC较远,功能与PLC结构存在差异,不属于PLC结构;3例CVH数据集均未见第3关节囊韧带和腓肠豆韧带.结论:推测膝关节手术中对腓侧副韧带、腘腓韧带、弓状韧带、腘肌肌腱进行解剖重建将有助于加强膝关节术后的稳定性.

    作者:宋艳;吴毅;熊雁;陈伟;张绍祥 刊期: 2017年第01期

  • 广西罗城仫佬族中小学生营养状况分析

    目的:了解广西罗城仫佬族中小学生营养现状.方法:用身高标准体质量法对罗城仫佬族1 075名7~16岁中小学生检测并分析他们的营养状况.结果:学生营养良好率67.16%,营养不良率27.35%,超重肥胖率5.49%;营养不良率女生明显高于男生,初中生明显高于小学生.结论:广西罗城仫佬族中小学生仍存在营养不良和超重肥胖现象.营养不良和超重肥胖率存在性别、年龄的差异.中小学生营养干预的重点应在青春发育中晚期.

    作者:龚健古;徐林;李松峰;邓琼英;周丽宁;龚继春;玉洪荣;刘鹏;蓝玲 刊期: 2017年第01期

  • 中结肠动脉变异一例

    一般情况下,中结肠动脉起自肠系膜上动脉,在胰下缘附近,偏右侧进入横结肠系膜,近结肠肝区时分为左右2支,分布于横结肠,并分别与左右结肠动脉吻合.而本例中结肠动脉过早分支,且存在起源于肠系膜上动脉的副中结肠动脉,比较少见,现报道如下.

    作者:刘威鹏;任雪康;熊银婷;吴文斌 刊期: 2017年第01期

  • 膈下动脉、肾上腺动脉及肾动脉变异一例

    笔者在对1具男性尸体标本进行解剖时,见膈下动脉、肾上腺动脉及肾动脉变异.几处变异均较有临床意义,且多处变异存在于同一标本较为罕见.为积累国人解剖学数值资料并为临床提供参考,现报道如下.左膈下动脉、左肾上腺动脉变异:左膈下动脉有2支,1支起白腹主动脉侧壁,管径为1.86 mm,途中发出数支进入肾上腺上部,后又进入膈肌.

    作者:赵梦姿;刘飞;胡思慧;吴文斌 刊期: 2017年第01期

  • 中国华北地区、西南地区汉族人与日本人的头面部形态学差异

    目的:研究中国汉族人与日本人的头面部形态学差异.方法:按照《人体测量方法》的规定,于2009年8月测量了山西汉族成人体质数据,于2010年10月测量了四川汉族成人体质数据.将汉族和日本人体质资料进行了比较.结果:与日本人相比,汉族人身高较低,体质量略重,头的长、宽、高和头围较小,口较小,面部和鼻较高.结论:主成分分析结果表明,中国华北华中、西南汉族人体质较为接近,与东亚类型的日本人体质差距明显,主要表现在汉族人头的宽度、围度、高度、长度及身高小于日本人.

    作者:李咏兰;郑连斌 刊期: 2017年第01期

  • “人体解剖学第一课”的开设与人文价值

    人体解剖学是医学生都必须学习的一门专业基础课,学生对其接触早,印象深刻,影响深远.其重要的教学媒介就是被称之为“大体老师”的遗体标本,而这些大多来源于遗体捐献.通过一般人难以理解和做到的遗体捐献与解剖学课程特点,我们精心设计了“人体解剖学第一课”,旨在传递本课程可以提炼、承载和实践的社会主义核心价值观:“感恩,敬畏,责任”,引导学生“作为一名医学生应当如何做?”的思考.

    作者:张黎声;邵水金;于波;姜俊;郭春霞 刊期: 2017年第01期

  • 解剖学实验教学中团队协作精神的培养

    解剖学实验课程的学习除要求学生具有较强的动手能力外,还要求具备良好的沟通能力和协作精神,教师在传授知识的同时,培养学生的团结互助精神同样非常重要.第四军医大学人体解剖学教研室在解剖学实验课上首先推出了“5R式教学模式”,即由学生分别轮流担任局部解剖操作的leader,operator,co-operator,reader和thinker等5种角色(注:每种角色英文名称的后一个字母均为R,共有5种角色扮演,故起名为5R式教学模式),取得了不错的教学效果[2].经过在此基础上,结合八年制学员自身的特点,对八年制的实验课教学做出了新的调整,现总结如下.

    作者:张勇;张富兴;李辉;李金莲;李云庆 刊期: 2017年第01期

  • Caspase-12介导的内质网通路凋亡相关蛋白在大鼠肾发育中的表达

    目的:探讨caspase-12介导的内质网通路凋亡相关蛋白在大鼠肾发育中的表达规律.方法:应用免疫组织化学显色与免疫印迹法,对大鼠肾发育中内质网通路凋亡相关蛋白caspase-12和cleaved-caspase-3的表达进行定性和定量观察.结果:免疫组织化学显示在大鼠肾发育中,caspase-12和cleaved-caspase-3的阳性表达由肾皮质区深层逐渐扩展到整个肾皮质区,其表达主要位于近端小管,而远端小管表达较微弱;免疫印迹结果显示在肾发育中,caspase-12被分解为cleaved-caspase-12,caspase-12和cleaved-caspase-12的蛋白表达在胚胎期较高,在生后(P)1 d达到高峰,随后其表达逐渐降低.而cleaved-caspase-3的蛋白表达在胚胎肾发育中较弱,在Pld其表达水平突然升高,随后维持在较高的水平.结论:Caspase-12介导的内质网通路凋亡相关蛋白可能参与大鼠胚胎肾发育中近端小管的细胞凋亡.

    作者:牛微微;宋小峰 刊期: 2017年第01期

  • 一种新的足骨串制方法

    骨架是医学必需的实验教学材料,但该资源匮乏.目前,骨骼制作方法的文献较少[1-3].人体足骨包括距骨、跟骨、舟骨、骰骨、楔骨、跖骨和趾骨,其形态结构及连接方式较手骨复杂,故足骨串制较为困难.传统的串骨方法中,足骨串制定位不准确,不能很好展示骨架的原有结构,并造成骨架的易损耗[4].为此,笔者在传统足骨串制方法的基础上进行了改良,新方法操作简单并保持足骨原有结构形态,现介绍如下.

    作者:廖立青;李义凯;何国辉;李乃奇 刊期: 2017年第01期

  • miR-30a对实验性自身免疫性脑脊髓炎模型小鼠发病的作用

    目的:探讨在体过表达miR-30a对实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)模型小鼠脱髓鞘病变的作用.方法:构建含稳定表达miR-30a的shRNA慢病毒载体,以含有空载体的慢病毒为对照(LV-ctrl).雌性C57BL/6小鼠随机分为正常对照组(normal)、对照慢病毒(LV-ctrl)组和miR-30a慢病毒(LV-miR-30a)组,2组慢病毒经尾静脉注射,注射7d后用MOG35-55多肽免疫小鼠.Kon0 5分法检测发病情况,快蓝(LFB)染色及透射电镜检测脊髓脱髓鞘程度及髓鞘结构的变化.结果:Lv-ctrl组小鼠在MOG35-55多肽免疫的第10天开始发病,到第21天,其Kono评分为2.57±0.79,LV-miR-30a组小鼠的Kono评分显著低于LV-ctrl组小鼠;miR-30a处理可显著提高小鼠体质量增长率,同时LFB评分也较LV-ctrl组显著增加;髓鞘超微结构显示LV-ctrl组小鼠脊髓髓鞘板层松解且稀疏,而LV-miR-30a组小鼠的髓鞘结构相对完好,髓鞘厚度显著大于LV-ctrl组.结论:过表达miR-30a可以明显减缓EAE的发病,减轻脊髓脱髓鞘程度.

    作者:刘守正;王婷;张英;江红艳;张智慧;曲学彬;姚瑞芹 刊期: 2017年第01期

  • 基于中国数字化人体的虚拟解剖学系统的建立

    目的:研究数字化虚拟解剖系统有效地解决解剖学教学中面临的标本奇缺、标本破坏、教学环境限制等众多问题.方法:基于中国数字化人体数据集(CVH),联合山东数字人科技股份有限公司,通过数据分割、计算机三维重建、模型平滑贴图和软件系统构建开发,构建了中国首套基于真实人体数据的虚拟解剖系统.结果:该虚拟解剖系统包括断层解剖、系统解剖和局部解剖模块,提出了新的解剖学教学模式和教学理念,使医学生和低年资医生能随时随地进行系统解剖学、局部解剖学、断层解剖学甚至神经解剖学等多项课程的学习以及临床手术培训.结论:该软件系统操作环境舒适,无福尔马林等有害物质的吸入,能充分保障解剖学教学质量,提高学员学习效率,增强学习兴趣,提高学员三维空间想象能力,能带来新的一轮解剖学教学革命.

    作者:吴毅;宋艳;方彬吉;谭立文;李颖;张绍祥 刊期: 2017年第01期

  • 猫初级视区急性毁损对高级视区刺激诱导的c-fos蛋白表达的影响

    目的:研究初级视区急性毁损对猫的高级视区刺激诱导的c-fos蛋白表达的影响,探索初级视区毁损后的残留视觉(称盲视)可能机制.方法:本研究采用免疫组织化学检测了初级视区(包括17和18区)急性毁损对猫的高级视区(包括19、20和21区)中立早基因c-fos蛋白基础表达量和刺激诱导的c-fos蛋白表达量的影响,以正常猫为对照.结果:急性毁损初级视区后,高级视区内c-fos免疫阳性神经元密度及c-fos免疫阳性反应的光吸收值(OA)在初级视区毁损猫和正常对照猫之间无显著差异;然而,双侧初级视区毁损猫的高级视区中刺激诱导的c-fos免疫阳性神经元密度比正常猫下降了92%以上,c-fos蛋白免疫阳性反应的OA值下降了78.9%以上.结论:初级视区急性毁损后高级视区的绝大多数神经元失去了对视觉刺激的反应性,因此,初级视区毁损后出现的盲视现象可能主要与皮层下中枢至高级视区的神经通路重组有关.

    作者:郑媛;刘涛;丁艳霞;孙秋爽;王长华;魏垚麟;华田苗 刊期: 2017年第01期

  • Notch1在肌萎缩侧索硬化症转基因鼠动物模型和细胞模型中的表达变化

    目的:观察Notch1在肌萎缩侧索硬化症(ALS)转基因鼠动物模型和细胞模型中的表达情况.方法:应用免疫荧光、免疫印迹、RT-PCR,检测Notch1在95、108、122 d ALS转基因鼠脊髓中的表达变化;检测转染pEGFP-wt-SOD1和pEGFP-G93A-SOD1的NSC34细胞模型中Notch1的表达变化.结果:Notch1可与β-tubulinⅢ共表达,与GFAP无明显共表达.较同窝野生型鼠,Notch1于蛋白水平和mRNA水平上的表达在95 d ALS转基因鼠脊髓中无明显变化,在108 d和122 dALS转基因鼠脊髓中明显升高;与转染pEGFP-wt-SOD的NSC34细胞相比,转染pEGFP-G93A-SOD1的NSC34细胞中Notch1蛋白和mRNA表达增多.结论:Notch1在ALS转基因鼠动物模型和细胞模型中表达增多,提示Notch1信号通路可能与ALS相关.

    作者:杜红梅;管英俊;于丽;陈燕春;周风华;张皓云;接琳琳;刘永新 刊期: 2017年第01期

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