虛擬人(醫學領域術語)

這裡所說的“虛擬人（Virtual Human）”，並不是網際網路上的那種虛擬主持人，而是通過數位技術模擬真實的人體器官而合成的三維模型。這種模型不僅具有人體外形以及肝臟、心臟、腎臟等各個器官的外貌，而且具備各器官的新陳代謝機能，能較為真實地顯示出人體的正常生理狀態和出現的各種變化。

基本介紹

• 中文名：虛擬人
• 外文名：Virtual Human
• 釋義：三維模型
• 目的：為醫學研究提供精緻的演示條件

介紹

研製“虛擬人”的目的，是為醫學或其他學科的研究提供更為精緻的演示條件。比如，研究手術方案或試驗新型藥物，都可以讓“虛擬人”來充當試驗者。美國某研究所的研究人員，為了測試一種治療糖尿病新藥的療效，他們首先操控計算機讓“虛擬人”患上糖尿病。這個過程很簡單，只是用滑鼠進行點擊，就“切除”了“虛擬人”的胰腺或其它器官，並讓“虛擬人”的體重發生變化，幾秒鐘後一個健康的“虛擬人”就能變成一位糖尿病患者。然後，研究人員將試用新藥的數據輸入計算機，不斷觀察“虛擬病人”的反應，調整用藥劑量和用藥方法，最終得出結論。這種方法至少能為研究人員節省3年的時間。現在，除了用於開發糖尿病的新藥以外，研究人員還在嘗試用“虛擬人”對治療風濕性關節炎、哮喘病等其它新藥進行測試。

此外，在軍事醫學上，也可以讓“虛擬人”來試驗核武器、化學武器和生物武器對人體造成的各種疾患，以及治療方法。

用電腦製作“虛擬人”，最關鍵的環節是採集各種人體數據。首先需要確定出一個理想的人體樣本；然後經過屍體解剖、拍照、分析；再將數據輸入電腦進行合成，從而製成一個完整的立體人類生理結構。

這項研究工作，由美國最先進行。他們於1989年提出了“可視虛擬人”的概念，並於1994年製成了世界第一具男性“虛擬人”。1998年又通過對一具女屍的解剖，在電腦中儲存了高達56GB的數據，從而形成了數位化的女性“虛擬人”。現在，美國正在製造第二代有物理性能的“虛擬人”和第三代有生理功能的“虛擬人”。韓國從2000年開始進行“虛擬人”的研究，計畫利用5年時間建立具有東方人特徵的資料庫。

我國對“虛擬人”的研究。在2000年正式列入高新技術發展計畫中。2003年2月18日17時18分，我國首例女性虛擬人數據集在位於廣州市的解放軍第一軍醫大學構建成功，這標誌著繼美國、韓國後，中國成為世界上第三個擁有本國虛擬人資料庫的國家。

剖面圖

虛擬人的價值

醫學參考

有利於培養優秀外科醫生。過去要培養一個手到病除、技藝高超的外科醫生，都要通過師傅帶徒弟式的反覆實踐，在病人身上練習操作技術。現在有了虛擬人，就可以在電腦操縱的虛擬人體模型上培訓外科醫生。在動手術之前，也可以先在虛擬人的身上開刀，電腦上會顯示刀口斷層及組織斷面，為醫生制訂術前計畫提供科學參考。

製藥實驗

有了虛擬人，醫生和製藥公司就可以先在與病人身體數據一模一樣的虛擬人身上試驗新藥，醫生可以先將藥物影響數據輸入電腦，讓“虛擬病人”先試“吃”一下，電腦里的“虛擬病人”會顯示服藥後的生理反應，從而協助醫生對症下藥。這種方法可以提高用藥準確性和研製新藥及新藥上市的效率。相關實驗已經在美國開展。

軍事套用

虛擬人在軍事醫學上也很有價值。比如，可以用虛擬人來試驗核武器、化學武器、生物武器的威力。現在的核爆炸試驗都是利用動物進行。試驗前在離核爆中心的不同距離放置動物，核爆後再把動物收回來檢驗。有了虛擬人就可以直接拿她來做試驗。

腫瘤治療

放射治療是目前治療腫瘤疾病的一個重要手段，但由於現在做放射治療的醫生只能憑經驗進行輻射量的調節，病人往往擔心在此過程中受到過量的輻射。現在有了虛擬人，醫生就可以先對虛擬人作放射治療，通過其身體的變化來測定實際輻射量的使用，最後再用到真正的病人身上，這樣就進一步提高了治療的安全性。

有了“虛擬可視人”，人們可以事先準確模擬各種複雜的外科手術、美容手術，以及預測術後的效果；可以利用“數位化虛擬人”這一實驗平台，進行人造器官的研究、設計，改進和創新手術器械。

在國防醫學上它的效果也是顯而易見的。比如說核子彈爆炸，原來我們都是在離爆炸地點2或3公里的地方放一群狗或者其它什麼生物，炸完後通過看對生物的損傷來推測對人體的損傷，這是不人道的。有了虛擬人就可以通過對虛擬人損傷的判斷來推測對人類的損傷。

在前不久，我國發射的“神舟三號”飛船上，有關部門安裝了太空人的人體模型，上面加裝了各種感測器，為了取得人體在空間運行條件下的各種生理信息。如果有了“數位化虛擬人”則完全可以取代這些實驗性的人體模型，從而獲取更加準確和可靠的信息。

甚至在體育運動中，虛擬人也有著廣泛的用途。通過對獲得冠軍的運動員在爆發力的一瞬間全身各個肌肉或骨骼的狀態的研究，教練員可以更好地訓練自己的隊員，使他們在關鍵時刻取得好成績。