陳莉　蔡昌平　鄧世山

【摘要】通過對(duì)活體CT和MRI數(shù)據(jù)進(jìn)行三維重建獲得三維圖像，并應(yīng)用于教學(xué)和課后復(fù)習(xí)中，使學(xué)生能更輕松地掌握人體運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)三維結(jié)構(gòu)，以及各個(gè)結(jié)構(gòu)之間的毗鄰情況，有利于學(xué)生建立體空間概念，使得教學(xué)更直觀、立體，有利于培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和動(dòng)手能力，有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果。

【關(guān)鍵詞】三維重建技術(shù) 運(yùn)動(dòng)系統(tǒng) 解剖教學(xué)

【中圖分類號(hào)】G804.4 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2015）07-0247-02

運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)解剖名稱眾多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，骨骼肌的起止點(diǎn)較繁瑣，從而導(dǎo)致學(xué)生對(duì)其結(jié)構(gòu)和功能的理解感到困難，以及難以建立立體的圖像。并且運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的課程主要以實(shí)驗(yàn)課為主，學(xué)習(xí)這一系統(tǒng)大部分在實(shí)驗(yàn)室觀察人骨標(biāo)本、關(guān)節(jié)和肌肉，因此，實(shí)驗(yàn)標(biāo)本的質(zhì)量直接影響著教學(xué)質(zhì)量。目前，傳統(tǒng)的教學(xué)方法雖然有了很大的進(jìn)步 ， 但仍然存在很多不足之處，不能滿足現(xiàn)代教學(xué)的需要[1]。隨著影像技術(shù)的不斷發(fā)展，三維重建技術(shù)不僅可以從不同的角度觀察解剖解剖，同時(shí)可以通過調(diào)節(jié)不同的閾值，由淺入深的觀察結(jié)構(gòu)周圍的毗鄰情況。我們已經(jīng)將三維重建技術(shù)引入到心血管系統(tǒng)解剖教學(xué)的課堂，且取得較好的教學(xué)效果[2]。因此，我們將影像三維重建技術(shù)引入運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)解剖教學(xué)課堂中并結(jié)合該系統(tǒng)的特點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)，以提高學(xué)生對(duì)該部分知識(shí)的理解?，F(xiàn)將本文將教學(xué)中體會(huì)介紹如下。

一、運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)三維重建圖像的制作

構(gòu)建活體運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)3D可視化圖譜的關(guān)鍵之一是在計(jì)算機(jī)軟件和硬件的支持下必須有構(gòu)建三維重建的活體各個(gè)部位相應(yīng)的斷層數(shù)據(jù)。我們選擇所有的數(shù)據(jù)均是重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院放射科提供的影像數(shù)據(jù)。所有教學(xué)內(nèi)容及三維圖像選擇的具體部位均由本教研室全體教師集體備課產(chǎn)生。以教材為中心，根據(jù)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)解剖學(xué)學(xué)科特點(diǎn)及目前傳統(tǒng)教學(xué)存在的不足。我們選擇了以下部位的三維圖像供教學(xué)中使用。

顱骨整體觀（前面觀、后面觀、上面觀、側(cè)面觀、顱底內(nèi)面觀、顱底外面觀），聽小骨重建圖像（主要顯示錘骨、砧骨和鐙骨的解剖關(guān)系），脊柱，胸廓，肩關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)、腕關(guān)節(jié)、髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)等。盡量選擇既有CT圖像又有MRI圖像的病例，這樣可以彌補(bǔ)CT圖像顯示軟組織較差，而MRI圖像顯示骨等結(jié)構(gòu)較差的特點(diǎn)。從三維水平觀察橫斷面、冠狀面和矢狀面的各個(gè)局部，骨骼、肌肉等解剖結(jié)構(gòu)對(duì)比鮮明，學(xué)生可以在不同方位、不同角度對(duì)各種結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬解剖，各種結(jié)構(gòu)的毗鄰關(guān)系。

二、三維重建圖像的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)教學(xué)中的應(yīng)用

在傳統(tǒng)教學(xué)的基礎(chǔ)上，首先，向?qū)W生呈現(xiàn)各個(gè)部位的圖像（矢狀面、冠狀面、橫斷面），并講解各個(gè)結(jié)構(gòu)。然后再呈現(xiàn)不同閾值下的圖像，向?qū)W生由淺入深的展示各個(gè)局部的毗鄰關(guān)系。最后，將上述制作好的三維圖像，用后處理機(jī)器的電影制作功能，合成一些三維旋轉(zhuǎn)的小電影，插入到課件中進(jìn)行播放，在自行設(shè)置播放的速度、旋轉(zhuǎn)角度以及暫停和恢復(fù)播放。

我們以臨床專業(yè)2012級(jí)?？频膶W(xué)生作為試點(diǎn)班級(jí)，應(yīng)用影像三維重構(gòu)圖像作為教學(xué)過程中主要的呈現(xiàn)圖像，同時(shí)加入實(shí)際病例，并對(duì)患者的臨床表現(xiàn)進(jìn)行討論。大部分學(xué)生認(rèn)為通過引入影像的實(shí)際圖像及真實(shí)病例有助于理解所學(xué)的知識(shí)、提高課堂效率、提高記憶能力、提高綜合分析能力、培養(yǎng)分析和解決問題能力、拓寬知識(shí)面及激發(fā)學(xué)習(xí)興趣等。

三、三維重建技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)的優(yōu)勢(shì)

在系統(tǒng)解剖學(xué)學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生往往很難做到對(duì)人體結(jié)構(gòu)的立體認(rèn)識(shí)，從空間結(jié)構(gòu)上理解某個(gè)局部的形態(tài)、毗鄰以及內(nèi)部構(gòu)造。在這些方面，三維重建技術(shù)具有強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)。①三維重建技術(shù)通過三維立體顯示，并且可以任意旋轉(zhuǎn)、組合和拆分，從不同方位進(jìn)行觀察，這樣有利于學(xué)生建立體空間概念，使得教學(xué)更直觀、立體。②三維圖像的播放并與標(biāo)本相結(jié)合的方式，有利于培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和動(dòng)手能力。③真實(shí)的三維圖像與教學(xué)模型相比更真實(shí)，不會(huì)出現(xiàn)失真和錯(cuò)誤。④教學(xué)過程中通過采用三維圖像結(jié)合實(shí)際病例的教學(xué)方法，能進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果。⑤三維重建圖像同時(shí)可以彌補(bǔ)教學(xué)中標(biāo)本缺乏，標(biāo)本毀損、結(jié)構(gòu)顯示不清等困難。

綜上所述，三維重建技術(shù)在運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)解剖學(xué)教學(xué)中有著明顯的優(yōu)勢(shì)。但是它也存在著明顯的不足。如CT圖像對(duì)于軟組織的顯示分界并不清例，而MRI圖像顯示骨的圖像又不如CT，往往兩者不能兼顧。另外，在重建過程中很難分割清楚，因此對(duì)于肌肉、筋膜等軟組織的重建效果不好，很難清楚的顯示單塊骨骼肌。因此，三維重建技術(shù)在解剖學(xué)教學(xué)過程中只能起到輔助作用，而不能完全代替人體標(biāo)本與實(shí)物圖譜。

參考文獻(xiàn)：

[1]丁占彪，崔英健，陶偉，等.目前局部解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)面臨的問題與探討.考試周刊.2007.（35）：38.

[2]陳莉，鄧世山，蔡昌平.影像三維重構(gòu)圖像處理技術(shù)在心血管系統(tǒng)教學(xué)中的應(yīng)用.新課程研究（中旬-雙）.2014.（6）：68-68，69.

作者簡(jiǎn)介：

陳莉（1979.-），女，重慶石柱人，研究生，講師，從事神經(jīng)影像功能成像研究。