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龙源期刊网技术在医学教学中的应用探讨作者：崔唱武辉王晓娜王祎丽来源：《文存阅刊》2018年第05期摘要：随着我国医学高等教育体制改革的不断深化，招生规模和层次的不断增加，技术更新的速度日益加快，传统的医学实验教学手段，由于受到教师资源、场地、仪器和设备的限制，已经不能完全满足医学生实验教学的需要。由于多媒体网络技术的快速发展，增强现实技术将作为一门新兴的科学技术，通过科学技术模拟仿真后，再叠加到现实世界使人类感官感知，把在现实世界中很难体验到的实体信息-视觉信息、声音、味道、触觉等，使人类得以感知，进而达到超越感官的体验。将其应用于精品课程网页上，医学生们可以随时的自由选择时间学习，调动学生的学习性，并且通过实验测试的内容，可以增加人、机的交流互动性。关键词：AR技术；医学教学增强现实技术（AugmentedReality，AR）是20世纪90年代初兴起的一种计算机图形图像处理技术，它是将计算机产生的附加信息融合到使用者所看到的真实世界景象中，增强了使用者对真实场景的感知能力。由于其虚实结合的优点，在医疗、工业等领域得到具有广阔的应用发展前景[1][2]。本文主要探讨增强现实技术的基本特征以及它在实验教学中的应用。一、增强现实技术的特征增强现实技术（AR）与虚拟现实技术（VirtualReality，简称VR）两者间存在着不可分割的密切关系。AR系统采用了一些与VR系统相同的硬件技术，两者之间的区别主要是：VR系统是用软件模拟出的虚拟世界代替真实世界；AR系统是在真实世界的背景中加入或补充的虚拟的信息。因此，AR系统不仅继承了VR系统的优点，同时又具有虚与实相结合的特点。AR技术将致力于用户与实际对象交互的过程中，从计算机接收到关于这些对象的各种辅助信息。在医学实验教学的应用中，AR系统可以利用计算机将人体结构解剖数据进行可视化处理，并将其虚拟物体影像实时准确地显示在一个患者身体的局部位置，医学生可以通过显示器将同时看到患者身体的局部外形及其内部的解剖结构，帮助医学生准确定位手术部位，提高其临床操作技能。通俗的讲，VR技术是把世界送入使用者的计算机，而AR技术则是要把计算机带进使用者真实的环境中，在虚拟环境与真实世界之间的架起一座桥梁。二、增强现实技术在医学教学中的应用AR系统是一种新型的科学媒介，在医学领域可以通过CT等扫描技术获得典型病例患者的透视三维图形，将其叠加在相应的身体部位，医学生可以看到相应的图形，为临床实践活动打下基础。龙源期刊网增强现实技术的数据来源虚实配准过程中需要的实验数据主要包括两个部分：虚拟模型的三维数据和真实场景的二维图像。在传统实验的基础上，将三维人体模型等作为研究对象[1][2]；计算机需要构建出虚拟三维模型所需要的医疗切片数据，可以通过CT或MRI技术，扫描获得典型病例患者的透视三维图形；真实场景图像可以通过摄像机拍摄获得相应的真彩色图像数据。通过这种方式，可以将虚拟人体模型与真实场景图像进行配准，并从不同角度对虚实图像进行配准[1][2]。2.增强现实技术的数据分析增强现实技术是一个典型的交叉学科，它的研究范围十分广泛，涉及到诸如信号处理、计算机图形和图像处理、人机界面和心理学、移动计算、计算机网络、分布式计算、信息获取和信息可视化，以及新型显示器和传感器的设计等各个领域[1][2]。AR系统需要分析大量的定位数据和场景信息，以保证由计算机生成的虚拟物体可以精确的定位在真实场景中。以基于视频标记定位的系统为例，系统中一般都含四个基本的步骤，以便将获取的真实场景信息对真实场景和场景位置信息进行分析，生成虚拟景物后用于合并视频或直接显示。首先，利用视频流中的标志物获得场景位置信息；其次，图形系统根据相机位置和从真实场景中获得的定位信息计算出虚拟物体坐标到相机视平面的仿射变换；再次，通过变换矩阵在视平面上绘制虚拟物体；最后，依靠输出设备显示合成场景。输出设备、跟踪与定位技术、交互技术和真实与虚拟之间的合并技术是实现AR系统的基本支撑技术[1][2]。3.增强现实技术的医学教育相关的软件开发（1）医学实验室机器维护Vuforia公司制作了一个AR软件，可以减少机器停机时间，帮助医学实验室解决了一大难题。这个软件可以在iPad或者智能眼镜上使用，它可以给予视觉指导。（2）模拟临床物理治疗法Infinadeck公司正在研究给跑步机配置AR头戴式设备以应用于物理疗法。它可能会有以下几个功能：帮助中风患者改善平衡，减少帕金森患者的跌倒次数，还可以将日常锻炼变得更有趣从而帮助人们保持体型。（3）模拟临床口腔患者的模型iDent公司创建了AR软件用于临床口腔患者的数字模型建设。龙源期刊网智能眼镜，使临床牙医或临床医学生在检查病人的时候同时进行扫描，扫描结果还会实时得显示在眼镜上，这不仅节省时间，还和患者眼神保持了交流。AR系统既有虚拟的成份，又有真实世界的环境背景；因此，可以在虚拟环境与真实世界之间架起一座桥梁；AR系统在医学教育领域中具有广阔的应用发展前景。不仅如此，AR技术还可以用于虚拟人体解剖图、虚拟临床手术模型等方向。参考文献：[1]余艳红.湖南大众传媒职业技术学院学报.2016，（16）：56-57.[2]张伟，张春华等.电脑编程技巧与维护.2012，08：66-66.