《中国血管外科杂志(电子版)》2020年9月第12卷第3期Chin J Vase Surg(Electronic Version)September2020,Vol.l2,No.3・245■ 脚本设计的教学经验
熊江1，陈端端2，贾贺月1，梅玉倩2（1.解放军总医院第一医学中心血管外科，北京100853；
2.北京理工大学生命学院，北京100081）
中档轿车
【摘要】生物力学和计算仿真技术在血管疾病的研究中起重要作用，可辅助对疾病发生和发展过程的理解，为疾病提供功能性评价指标，并可为介入提供安全性及有效性预测。但相关技术涉及多
学科交叉的理论知识和方法，学习周期长，将知识点融会贯通并实现应用的难度大。构建针对血管系统 松驰研究的生物力学虚拟仿真实验可有效提升这一多学科跨领域的科研型教学效果。本虚拟仿真实验涉及
煤矿施工组织设计生理学/医学模块、医学影像分析模块、计算力学模块、虚拟手术规划模块和效果评价模块，涵盖血
管外科疾病临床研究及生物力学研究中的基本理论和前沿科研方法，通过关联多学科知识点和融合跨
岩土工程学报领域技术，实现医学工程的有效教学。
【关键词】虚拟仿真实验；实验教学；血管外科；生物力学
血管系统疾病严重威胁人类健康；据统计，我国约有2.9亿人患有心血管相关疾病⑴。介入是血管系统疾病的主要方法，但其手术规划和介入器械的选择严重依赖医生经验，有效性和安全性尚需进一步提高。生物力学在血管疾病的研究中发挥着重要作用，血管疾病的危险程度和介入安全性及有效性的评价，正在从初期的形态学评价向力学功能（血流动力学和管壁受力等）评价倾斜口⑶。目前，基于医学影像建立血管的个体化三维模型，并借助血流动力学数值仿真方法模拟血管内的血流状态，是血管生物力学研究的主要方法MT。通过血流动力学数值计算，可准确、快速地呈现血管腔内血流速度、压强、壁面切应力等物理量的分布状态，并可计算心动周期波动内物理量的瞬时变化和累积效应曲匕但该方法涉及生理学、医学、流体力学、计算科学等多学科领域，研究者难以在短时间学习并将多种知识技术融会贯通，亟需设计虚拟仿真实验，以综合应用为导向迅速帮助研究者提升学习效率，增强实践经验，并为相关科学研究提供技术基础。本文针对血管外科生物力学虚拟仿真实验的脚本进行阐述，旨在推进虚拟仿真项目在血管外科教学领域的建设与发展。
D01:10.3969/j.issn.l674-7429.2020.03.017m序列
熊江和陈端端对本文有同等贡献，为共同第一作者
脉动时空
基金项目：1.国家自然科学基金面上项目（81770465）；2.北京理工大学虚拟仿真实验教学项目
通讯作者：熊江，:*************************** 1临床医学知识导入
该模块提供血管系统疾病及生理学相关知识的快速导入，以互动知识学习图形、知识点嵌套的形式提高学习效率。虚拟仿真软件界面呈现人体整体动脉体系，当鼠标位于不同区域时，分别显示生理信息、疾病信息和主要介入方法信息，结合图片和文字形式进行说明。如鼠标位于颈动脉区域时，生理信息显示颈动脉生理信息（包括血管形态和管壁结构）；疾病信息显示颈动脉狭窄信息（包括狭窄区域的影像、斑块成分、形态及病理分析）；介入方法信息包括DSA、CTA、MRA、血管内超声（intravenous ultrasound,IVUS）、血管内光学相干断层成像（intravascular optical coherence tomography, IV-OCT）的图像和血管支架的结构及作用。而当鼠标位于主动脉区域时，生理信息显示主动脉生理信息（包括血管形态和管壁结构）；疾病信息显示主动脉夹层信息（包括夹层形态、撕裂口位置等）；介入方法信息（包括DSA、CTA图像、胸主动脉支架结构及作用）等。将临床医学知识导入虚拟仿真软件界面，能促进非医学背景的被教学者快速、准确识别动脉疾病发生、发展的部位，以及对疾病的病理生理改变产生直观的体会，通过互动显示和知识点整合输出，提高学习效率和对疾病理解的准确性。2智能诊断实验及原理 目前，血管系统疾病的临床诊断以基于医学影像的形态学指标为主，而形态学指标尤其是提取三维形态学指标，需要对医学影像进行图像分割和三
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议