（新疆医科大学附属中医医院影像中心 新疆 乌鲁木齐 830000）
【摘要】影像解剖学以对X线、CT、MRI以及血管造影等影像学检查技术的教学为重点，目的在于让学生掌握人体结构的正常状态与表现，具备判断异常影像学征象以及评估各类病变的能力，在此基础之上为后续影像诊断学的学习奠定基础。本文基于对影像解剖学教学现状的分析，研究CT图像数据及三维重建的操作方法与效果，对将CT图像数据及三维重建应用于影像解剖学教学实践中的优势与价值进行分析，希望对刚从事医学影像教学的年轻教师有一些帮助。
【关键词】影像解剖学；CT；三维重建；教学
【中图分类号】R445 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752（2017）20-0392-02
影像解剖学是医学影像专业学生必修课程之一，通过影像解剖学的学习，主要目的是让学生掌握人体结构的正常状态与表现，具备判断异常影像学征象以及评估各类病变的能力，在此基础之上为后续影像诊断学的学习奠定基础。现代医学影像学中的检查手段类型众多，CT图像数据复杂，但仅仅依赖于解剖图谱或多媒体技术难以让学生逐步形成对人体解剖学形态以及影像学检查图像空间对应关系的认识。为弥补这一教学局限，就需要通过应用三维重建技术的方式，对CT图像数据集进行重建，以面向学生更加直观的呈现影像学图像，使影像解剖学的教学达到事半功倍的效果。本文即针对影像解剖学教学中CT图像数据集三维重建技术的应用问题进行分析与探讨，望引起重视。
1.影像解剖学教学现状
在当前影像解剖学教学过程中，教师通常是以教材中的各种图谱、插图、以及断层标本来帮助学生认识医学影像学特点与异常征象，教学方式以多媒体教学为主。但无论是图谱、插图或断层标本，都仅能够向学生提供二维层面的影像图，任一部位的影像学图像往往由数十幅图像构成，学生要想掌握对某个解剖结构的完整空间概念，就必须具备非常强的空间想象能力。并且在当前影像解剖医学的教学过程中，各大院校医学实验室资源非常有限，解剖实验室的教学负担繁重，难以长时间对学生开放，在这一背景下就非常强调图谱与教师可相结合的教学。从知识衔接的方面上来说，影像解剖学建材上的各种名词复杂，结构繁杂，但图谱上所呈现出的二维图像对学生的空间想象能力有严格要求，对于初次接触相关知识的医学生而言，影像解剖学难以依赖于学生的空间想象达到满意的教学目标。同时，从教师教学的角度上来说，根据教科书或图谱讲课，往往需要先构建一个立体方位，然后根据这个方位对解剖结构送行描述。但学生往往立体方位感不强，对于一些比较复杂的解剖结构，经常跟不上老师的描述，也就很难继续理解解剖结构各种形态及其意义。这样的教学方法教学难度很大，造成了老师教得很辛苦，但学生们却收获不大的现状。除此以外，教师也常常发现借助二维图像进行教学难以将某些特殊解剖学结构以及异常征象的表现阐述清楚。而与二维图像相比，依托于三维重建技术的影像学图像呈现方式更加直观，在解剖结构的空间位置上更加清晰，不但能够使学生更加直观的了解并加深对影像解剖结构的认识，还能够使教师的影像解剖学教学过程得到优化。
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2.CT图像数据及三维重建优势
在计算机辅助作用下，经过三维重建的CT图像数据结构仿真程度高，有非常强的立体感，且能够充分反映三维重建结构的周边关系以及具体解剖形态。以胸部CT图像为例，在三维重建技术的辅助下，影像人员可以结合自身经验选择不同的感兴趣区并勾画，同时准确显示肺部组织、骨骼组织等结构的三维形态。不但如此，操作者还可以通过变化设置参数的方式，对所重建三维结构进行任意角度的切割或旋转，以从不同解剖面以及不同角度对CT图像数据进行观察，掌握相应器官在平面以及空间上的位置关系。
3.教学价值
通过对CT图像数据集的三维重建处理，能够很方便的在人体解剖学形态以及医学影像学图像之间形成联系，这样一来除了能够使影像解剖学的教学水平得到提高以外，还能够在手术规划、手术模拟等方面提供重要参考，对诊疗水平的提升以及医学研究的深化有关键作用。
目前临床中针对CT图像数据的三维重建主要通过影像中心图像工作站的方式实现，进而获得高度仿真人体结构的三维图像，但从影像解剖学教学的角度上来说，该方法在教学实践中存在一定的应用局限。本研究中提出一种将三维重建处理CT图像数据集方法应用于影像解剖学教学实践中的方法，在对CT图像数据集进行三维重建处理后，灰度图像可以通过阈值分割的方式实现对目标边缘的半自动化提取，并且以序列二维图像目标勾画为基础，在较短的时间内形成对目标三维表面的重建，并支持对CT图像数据集的立体渲染，将3D图像快速且方便的显示在学生面前。不但如此，三维重建技术还可支持以向量为基础的编辑工具，能够方便且快速的完成对CT图像数据集的处理、测量以及定量分析。由此可见，在影像解剖学教学实践中，通过对三维重建技术的应用，能够使教学实践的可操作性得到显著提高，从而在很大程度上方便教师与学生的连接互动。
从教学实践的角度上来说，在三维重建技术的支持下，能够非常方便的将CT图像数据集中的二维图像信息转变为三维动态影像图，使呈现在学生面前的CT图像更加生动与直观，利用简单动态变化的过程使学生加深对复杂CT影像学征象的理解与认知，帮助学生形成平面-立体-平面的换位思考能力，同时还能够促进学生对影像解剖学相关知识自主探究与学习能力的提高，对活跃影像解剖学教学环境氛围有重要意义。而对于教室而言，有关影像学解剖技术的教学将更加方便与有效，在三维重建图像的辅助下，能够使各个解剖结构的位置一目了然，教师不必在辛苦且枯燥的描述各个解剖结构的空间位置，促进教学内容的拓展以及教学过程的优化，并且可以补充影像解剖学教材内容中存在的诸多不足。更为关键的是，在CT图像数据集经三维重建技术处理后能够突破时间与空间的限制，使学生更为自主的展开对影像解剖学的学习，符合个性化学习的需求。
4.结束语
综上所述，在医学影像解剖学教学实践中，应用CT图像及三维重建中的三维可视化模型能够使学生对图像的观察更加直观，将复杂的影像学征象转变为相对简单动态的变化过程，能够使学生具备换位思考的能力以及主动探索的能力。但同时，在教学实践中应用CT图像及三维重建仍然存在一定的局限性，如图像分割需要人工进行干预，工作效率不高，前期工作量繁重等。因此，CT图像及三维重建技术目前在影像解剖学教学中仍然发挥辅助作用，尚无法完全替代人体标本与实物图谱的教学价值。教学工作者应当将传统教学手段与三维重建技术相结合，促进各自优势的发挥，以共同促进影像解剖学教学质量水平的提高。
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论文作者:鲁雪红,王伟
论文发表刊物:《医药前沿》2017年7月第20期
论文发表时间:2017/8/2
标签：解剖学论文; 影像论文; 图像论文; 学生论文; 结构论文; 数据论文; 征象论文; 《医药前沿》2017年7月第20期论文;