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戴上VR眼镜上一堂解剖课,“虚拟人体展”正在上海科技馆热展

作者:唐闻佳摄影:袁婧来源:文汇 2018年01月09日发布时间:2018-01-09

人体结构模型,吸引小朋友们驻足

戴上VR(虚拟现实技术)眼镜,钻到身体里看心脏的结构、肺部运动状态——眼下,一场名为“虚拟人体展”的特别展览正在上海科技馆与观众见面。这由复旦大学牵头,利用VR、AR(增强现实)等技术,带领公众以虚拟方式体验医学生的人体解剖课,领略生命的神奇与伟大。

虚拟现实技术提高人体展的互动性

人体的内部结构是怎样的?人体由哪些系统组成?男性和女性在内部构造上有什么区别?这些问题都可以在这个虚拟人体展上找到答案。在展区里,两块成年男性、女性正常人体结构展示系统屏直观地对人体结构进行了360度全方位的展示。借助功能选项,观众可以自由选择让人体各系统叠加显示,了解人体各组织结构的相对位置。

如果感觉这样的体验还不过瘾,可以进入人体器官(心、肺)增强现实互动系统区域,戴上头戴式VR显示器,在此,观众立刻感觉与外界隔绝,并置身于人体中。运动的心和肺等人体器官就放置在虚拟环境里,观众可以观察心脏和肺的运动状态,也可使用交互手柄拾取心、肺、膈肌、气管等,身临其境地体验一回医学生上解剖课的感觉。

还想看看给大脑做手术是怎么回事?“脑外科手术导航技术互动展示系统”可以帮观众实现这个愿望。该手术导航系统依靠医学影像、计算机技术、空间定位技术来协助手术医生进行精确手术定位,观众手持探针在脑部模型上移动,探针就会在导航屏幕上同时移动,帮助寻找、定位肿瘤。结合平板电脑的增强现实技术,观众还可以在寻找肿瘤的过程中,通过平板电脑屏幕查看探针针尖所在脑部模型中的位置。复旦大学数字医学研究中心主任宋志坚教授告诉记者,这套最新系统可不是“玩”的,这套自主研发的系统已进入临床,造福了全国众多脑肿瘤患者。

本次展览由复旦大学、上海科技馆、上海复旦数字医疗科技股份有限公司和复旦大学附属眼耳鼻喉科医院联合主办。这也是四家单位共同承担的“十二五”国家科技支撑计划项目“基于增强现实技术的人体结构及手术导航互动展示系统”的成果之一。该项目中,研究人员利用实验室在医学图像处理、三维重建、增强现实等领域长期的技术积累和技术创新,实现了人体九大系统、1800多个解剖结构的高精度三维建模和立体显示,观众可以通过触摸屏、平板电脑、增强现实头盔等方式与虚拟现实系统进行实时互动,同时研究人员将人体结构、功能和疾病等知识融入这些展品的互动过程中。

本次特别展览为期三个月

人与健康是科学普及工作的一个重要主题,不过此类展览过去主要以实物模型、图书、视频等形式为主,本项目一改传统,利用虚拟现实、增强现实技术,实现对人体结构、功能、疾病等内容的科学、完整展示,增加了观众的参与感。

据复旦大学基础医学院人体解剖与组织胚胎学系主任周国民教授介绍,该项目成果在医学人体解剖教学中也将发挥重要作用。人体解剖学是几乎所有医学生都要上的“必修课”。传统的人体解剖学教学需要利用大量的尸体标本,由于尸体标本与活体器官结构存在较大差异,且学生数量与标本数量存在供需缺口,另外,尸体标本需长时间浸泡在福尔马林等药剂中,长时间接触这些药剂对师生会有伤害。如何通过现代化技术手段减少解剖教学对尸体标本的依赖就成为人体解剖学教学发展的一个重要方向。该研究项目引入虚拟现实、增强现实技术,实现了对人体骨骼、肌肉、神经、血管等各系统、近2000个结构的三维建模和立体显示,有望在很大程度上替代尸体解剖,并实现更好的教学效果。比如,该项目对心脏、肺等器官进行了动态建模,这是使用尸体标本等传统教学手段无法实现的。

该展览自去年11月首展,展期三个月。在主办方看来,把这个校园里的虚拟解剖课搬到公众中来,不只为了“好玩”和创新科普方式,更希望使人们在了解人体知识的基础上更加珍惜生命,关爱健康。

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