三維人體地圖走近公眾健康生活

2021-01-13 科學網
觀察身體就像看地圖一樣簡單 三維人體地圖走近公眾健康生活

 

如果有人告訴你,想要了解身體某個部位,現在只需要打開瀏覽器,輸入你想找的身體部位名稱即可,就像在電子地圖上搜索某個地點那樣簡單,你是否會覺得不可思議呢?

 

5月17日,美國健康在線網絡和通用電氣健康創想網站共同發布了名為「人體地圖」的人體三維解剖圖譜,同時提供了大量的醫療健康信息,使我們離那個「不可思議」的目標越來越近。

 

□甘曉

 

在過去,我們想要了解身體某個部位,需要上醫學解剖課,或是到那些用福馬林泡過的標本中尋找。

 

如果有人告訴你,現在只需要打開瀏覽器,輸入你想找的部位名稱即可,就像在電子地圖上搜索某個地點那樣簡單,你是否會覺得不可思議呢?

 

5月17日,美國健康在線網絡和通用電氣健康創想網站共同發布了名為「人體地圖」的人體三維解剖圖譜,同時提供了大量的醫療健康信息,使我們離那個「不可思議」的目標越來越近。

 

人體搜索:有用又有趣

 

一位喜歡健身的大學生在一次運動中突然感到肩部肌肉劇烈疼痛,這時他急切地想了解自己的受傷情況。這時候,「人體地圖」就能為他提供有用的信息。

 

他打開「人體地圖」網站,點擊「男性」的三維圖像人體,找到疼痛部位「肩部」,網頁就會先產生一個清晰的高解析度肩部三維圖像。當他選中「肌肉」層次的三維圖像時,皮膚、神經、血管和骨骼的細節會被隱藏。

 

他進一步地在網頁上選擇對應的疼痛部位,通過瀏覽,他終於找到了疼痛部位的名稱——「三角肌」。接下來,他可以通過操作按鈕對三角肌進行360度旋轉,從不同角度進行觀察,並根據網站提供的醫療健康信息,了解產生疼痛的原因,尋求解決辦法。

 

人體地圖從單向信息走向互動、從平面走向立體,大大提高了使用的簡便程度,也使觀察身體更為有趣。

 

以前,沒有醫學背景的普通人想要在精細的人體解剖圖上找到「三角肌」的位置並不那麼容易。搜尋引擎的使用,使得普通人也可以快速定位人體器官。

 

去年12月,谷歌實驗室發布了「身體瀏覽器」,展示了整個人體的3D模型。這項研究成果當時引起了極大關注,一些媒體稱之為「解剖學研究上的一大突破,會給了解人體構造乃至醫學教育和研究等方面帶來革命性影響」。

 

這項技術為實現3D顯示效果,採用免插件程序界面WebGL把3D圖形引入網際網路。正因如此,這項技術對瀏覽器有一定要求,只有一些瀏覽器的測試版本支持WebGL。

 

而健康在線網絡則將3D圖片處理成Flash格式嵌套進網頁中,只要在瀏覽器輸入地址就可以在任何瀏覽器上觀看,它不需要用戶下載任何軟體或特殊程序來運行。

 

「這不是一個科學實驗。」健康在線網絡公司執行長兼董事長韋斯特·謝爾說,「這個網站是一個針對公眾的健康搜索產品。」

 

三維圖像:描繪微觀人體

 

實際上,在推出「人體地圖」之前,健康在線網絡已經花費10年時間建立了宏大而詳細的醫療健康信息資料庫。資料庫包含了25萬個與疾病、原因、症狀、診斷、治療及其他相關的醫學詞條。

 

這些信息一開始由內科醫生協助提供,而現在健康在線網絡已經形成一個較為完備的醫學情報學專家團隊。

 

可見,在醫學專家的幫助下,構建完備的資料庫已經不再是健康搜尋引擎的難題。

 

然而,文字信息的搜索只是資料庫應用的冰山一角,還有大量的健康信息資源尚未得到充分利用。

 

如何讓用戶更加便捷地使用這些資源?這成為今天健康搜尋引擎發展亟待突破的瓶頸。

 

健康在線網絡的做法是,將資料庫中25萬條文字信息轉換成964張三維圖像。為了創造三維圖畫,多個領域的專家加入了製作團隊,其中包括25名插圖畫家。

 

插圖畫家在醫學專家的指導下,首先畫出器官的二維圖畫,再與三維圖像製作人員合作繪製出人體器官的三維模型,最後,網絡技術人員把三維模型轉化為Flash格式嵌套進網頁中。

 

值得強調的是,成千上萬的解剖學和臨床醫學專業詞彙在這個系統裡被簡化,比如,用「膝蓋骨」替代「髕骨」,用「尾骨」替代「骶尾關節」及其相關部位。人體地圖也因此體現出較高的公眾親和力。

 

未來發展:讓社區醫生失業?

 

目前,人體三維圖譜已發展為一個較為熱門的領域。健康在線網絡下一階段的任務則是讓用戶通過上傳自身健康信息,並與系統內的信息進行比較,從而判斷自身的健康狀況。

 

謝爾計劃,今年下半年,健康在線網絡將通過與通用電氣公司電子醫療記錄系統的數據進行整合來實現這一目標。

 

在不遠的將來,也許每個人都能像那位三角肌受傷的大學生一樣在健康搜尋引擎上進行直觀的疾病自我診斷。

 

隨之而來的一個問題是,以人體三維地圖為形式的健康搜尋引擎是否提供了過多的健康信息?如果這些信息足以讓每個人都能成為自己的醫生,社區醫生就會面臨失業的危險。

 

南方醫科大學解剖學與組織胚胎學教研室副教授李鑑軼長期從事數字人研究。他告訴《科學時報》記者:「臨床診斷是極為複雜的,單憑一兩種表觀症狀往往無法作出準確的判斷。」

 

因此,健康搜尋引擎的意義在於為公眾打開了醫學知識庫的大門,但醫學的專業性不會因此被降低,將來病人仍然需要醫生的幫助。

 

那麼,類似的健康搜尋引擎距離中國市場還有多遠?

 

「技術不是問題,難點在於國內的市場遠未成熟。」李鑑軼說。

 

健康在線網絡自1999年成立以來,逐漸成為美國頂尖的健康信息供應商,每月點擊量高達420萬人次。健康在線網絡為公眾提供免費的健康信息,同時是一家非營利健康機構HealthSTAT唯一的廣告平臺。高知名度及廣告發布能為它帶來不菲的收益。

 

與之對比,此前國內也有相當多的健康網站,它們大多起為病人找醫生的「中介」作用,也湧現出一些「網絡醫院」,幾乎不提供其他健康信息,專業性不夠,能長期發展的很少。

 

要推廣為公眾準備的中文人體三維圖譜和健康搜尋引擎,還需要探索適合中國國情的贏利模式。李鑑軼認為:「也許從公益的角度能為這些網站募集資金,進而謀求發展。」

 

據他介紹,在中國,人體三維模型研究早在21世紀初期就已展開。目前,南方醫科大學已在數字人研究方面取得較大成就,構建了世界上解析度最高的人體三維解剖結構數據集,重建了心臟、肺、眼球等在內的所有人體組織器官。

 

由於醫學工作者的高度專業性,醫用三維圖譜需要更加細緻的人體管道內部結構。同時,手繪圖像也必須被真實的人體器官圖像替代。

 

「在中國,相比公眾服務市場,人體三維技術在醫用領域或許更有發展前景。」李鑑軼說。

 

《科學時報》 (2011-05-26 A3 技術·經濟)

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