人体解剖学走向虚拟

他挥了挥手，一具真人大小的人体骨架出现在他面前。接下来的几秒钟内，骨骼上覆盖着人体器官，然后是肌肉，然后是皮肤和人的外表。在他面前的空间捏手指，将人体的不同系统分成四个轮廓。捏和拖可以放大心脏，并随着它的跳动旋转。

这是凯斯西储大学的研究人员开发的一款解剖学应用程序，旨在使用微软的 HoloLens 教授解剖学。增强现实平台的首批模型定于 3 月底发货，应用程序也刚刚开始上线；凯斯西储大学的应用程序于 4 月中旬发布，是 HoloLens 的第一款第三方应用程序。但对于创建它的研究人员来说，这只是一个开始——这款应用程序和其他类似应用程序的未来版本可能会让医学教育的未来更加跨学科，培养下一代医学院毕业生成为更好的医生。

大体解剖学是医学生学习的第一门课程之一，而“大体”这个词的含义不止一种。学生们通过尸体了解人体的内部结构，新医学生必须通过血腥和内脏的考验来学会坚强地接受治疗。这种用尸体训练医生的做法自医学创立以来就一直存在。“如果你问医生他们对大体解剖学有什么印象，那就是气味，”凯斯西储大学放射学教授、解剖学应用程序的主要开发者之一马克·A·格里斯沃尔德说。“这可不是什么轻松的环境。”

有些学生根本无法接触尸体，因为他们对用于保存尸体的甲醛或其他化学物质有厌恶反应。但更重要的是，格里斯沃尔德说，学生们只能从外向内观察尸体。“一旦你切开尸体，你就失去了将其组装起来时的背景，”他说。这对后来成为外科医生和放射科医生的医生来说尤其重要，因为他们依赖于复杂的人体解剖学知识。由于有了不同类型的医学成像，例如 MRI 或穿过静脉的腹腔镜摄像机，这些医生对尸体的观察视角有限。“如果你向放射科医生展示尸体的 2D 图像并问他们下面 10 厘米是什么，他们不知道，”格里斯沃尔德说。“他们被训练看一叠图像，但他们不知道绝对的比例。”

凯斯西储大学应用程序的一大优势是，它向学生展示了这些部位在身体其他部位中的位置。“我们可以快速向你展示你需要了解的所有相关解剖结构，快速切换解剖部位，并以一种始终保持上下文关系的方式显示它，”格里斯沃尔德说。应用程序中的解剖模型上的皮肤可以透明，这样学生就可以看到肠道相对于横膈膜、骨盆骨和主要动脉的位置。而且，重要的是，这一切都是按照真实人体的比例进行的。

格里斯沃尔德承认，该应用的当前版本相对简单。“它只是用来展示可能性，”他说。用户可自行游览身体，了解各种系统，并附上标签。

格里斯沃尔德说，与其他虚拟现实系统不同，增强现实不需要花费任何时间就能让你找到方向。他戴其他头戴设备几分钟就感到剧烈不适，但他戴了 HoloLens 超过 9 个小时却没有任何不适。格里斯沃尔德补充说，有些人抱怨 HoloLens 的视野有限，但这正是他没有感到不适的原因——与其他虚拟现实头戴设备不同，这款设备不会限制用户的周边视野。

HoloLens 应用程序不具备与真实尸体交互的触觉体验，但格里斯沃尔德认为这是一种折衷，有利于为学生提供生理环境和易用性。

格里斯沃尔德认为，增强现实平台有潜力改变医学教育。事实上，他对此寄予厚望。2019 年，凯斯西储大学医学院将迁至与克利夫兰诊所共用的新校区。目标是培养医生、护士和其他医疗专业人士，以促进更多合作。这座新大楼没有设施来存放大体解剖课的尸体。这意味着，在未来三年内，凯斯西储大学需要获得适当的医学委员会的批准，才能使用 HoloLens 教授该课程。“四年后，我们将取代数百年的医学教育，”格里斯沃尔德说。“我既乐观又害怕。但这是第一项几乎可以肯定能奏效的技术。”他认为类似的应用程序也可以进入大学和高中的解剖课。

但当谈到医学中的增强现实或虚拟现实时，其影响远远超出了教育。正如格里斯沃尔德所说，HoloLens 或类似设备可以让放射科医生更容易地告诉外科医生在身体的哪个部位进行手术，为他们提供“通用语言”。对患者膝盖压力的虚拟评估可以确定 ACL 修复后是否会再次撕裂。它可以帮助医生更好地直接向患者传达诊断和治疗方法，直接在模拟身体上向他们展示需要做什么。医疗专业人员还可以在与真实患者交谈之前，与虚拟患者进行角色扮演，进行艰难的对话——关于困难的诊断、临终关怀。

虚拟现实平台的用途也超出了医学范围。“我们正在与聚合物科学领域的人士合作，他们希望了解塑料和分子如何协同工作，”格里斯沃尔德说。遗传学家和化学家也对这些信息感兴趣，他们希望了解分子在 3D 中的复杂运动。土木工程师可以使用虚拟现实来测试新建筑物或桥梁的结构完整性。甚至编舞家也对此感兴趣——VR 平台可以让他们同时在两个地方上演一场表演

这项技术进步如此之快，格里斯沃尔德相信，在不久的将来，许多此类应用将成为可能。“2016 年将是虚拟现实和增强现实变革的一年，”他说。

如果您还没有 HoloLens，您可以在电脑上的 HoloLens 模拟器上试用此应用程序和其他应用程序。