数字技术与医学的对话融合，为传统医学的变革发展，开出了怎样的“创新处方”？又是如何重构医疗行业新范式？

随着“精准医疗”时代的到来，3D扫描技术作为数字化的采集入口，在矫形康复、医学诊断、手术评估及医疗辅助器械等众多医疗细分领域已有广泛的渗透应用。与此同时，数字医学也在迅速发展中开启了颠覆传统的新教研方式。

本期案例我们将从数字解剖学入手，从“心”到“手”，从动物到人体，看3D扫描如何高效构建数字化解剖资源，助力“新医科”玩转掌上解剖。

1、3D扫描仪用于动物实验——动物心脏解剖实验

小白鼠的行为学、遗传学和生物学等与人类较为相似，常作为实验动物被用于医学教学与研究。我们的客户某医学院在动物实验中解剖小白鼠的心脏，需要对其形态结构进行精准辨别，以研究生物体结构与功能的相适应性。

客户以前采用手工测量，因心脏尺寸较小，曲面特征复杂，检测数据既不准确也不完整。中观给出的手持激光扫描方案很好地解决了这一难点。

我们采用中观手持激光扫描系列的AtlaScan多模式多功能量测3D扫描仪来进行数据采集。首先利用心外膜将心脏悬挂在工装上，借助工装和桌面上的标志点进行扫描，心脏表面无需贴点，可极速获取心脏的完整3D数据，用时不到1min，而精度高达0.01mm。

激光扫描的非接触方式不会因检测过程导致二次变形，最大程度上还原了心脏的真实形态，点云数据方便保存与共享，直观的3D可视化展示方式，无论是用于教学还是科研，为效率提升和效果优化提供了坚实的数据支撑。

2、3D扫描仪用于医疗教学——肌肉/骨骼解剖

该案例客户为医院骨科培训部门，需要获取骨骼和肌肉组织的全彩3D数据，方便在培训教学或报告中以三维方式进行更好的演示。

中观给出了两种获取全彩点云数据的方案：一是采用GScan智能全彩手持式扫描仪一次性扫描采集；二是通过智能手持式激光3D扫描仪RigelScan，再结合ArtMapping贴图软件实现。

扫描前我们将肌肉组织进行悬空放置，GScan采用特定光栅条纹投影，可以利用肌肉表面特征进行三维拼接，无需粘贴标记点。

GScan的工业级彩色相机，可以实时捕获扫描件表面色彩纹理，并自动贴图，真实还原肌肉和骨骼的本真色彩，扫描数据如上图所示，精度最高达0.1mm。

针对肌肉组织表面细节特征密集复杂的特点，为了实现更高精度的还原重建，可以使用手持式激光3D扫描仪RigelScan先扫描获取点云数据（精度最高达0.01mm），再通过相机拍照，利用ArtMapping贴图软件实现自动纹理映射，效果更加细腻。上图即利用该方案获取的肌肉组织数据。

使用RigelScan扫描获取的骨骼数据。因客户对骨骼还有逆向需求，该高精度点云数据可以直接导入第三方软件进行逆向设计。

3、3D扫描仪应用于人体解剖——标本3D数字化和存档

客户为某医院麻醉与疼痛治疗科，为更好地构建人体解剖学习资源，之前使用的小范围扫描设备已无法满足大批量快速数字化采集的需求。同时考虑到客户对人体肌肉、神经等细节精度要求较高，中观提供了HyperScan智能光学追踪3D扫描+高像素相机拍照+ArtMapping贴图软件的解决方案，以高精度还原真实纹理色彩的人体3D数据。

首先搭建简易框架对要扫描的人体部位进行悬空放置，方便进行360°完整扫描。HyperScan采用智能光学追踪技术，扫描无需在物体表面粘贴标志点，尤其适合大范围快速3D建模，可以一次扫描多个肢体/部位，数据采集更加高效。

从肢体、骨骼到内脏器官等，无论形态、颜色如何，HyperScan抗干扰蓝色激光均能轻松测量，以计量级精度捕获表面复杂细节特征。

扫描结束后我们使用高像素相机配合转台对焦拍照，为避免色差，现场布置有补光灯。后续在中观自研ArtMapping贴图软件中，将扫描数据和批量照片配合控制点可一键实现自动纹理映射贴图。

上图为手臂贴图效果，精准复现了解剖肢体的结构形态和色彩纹理。基于真实人体标本3D重建形成的“数字人”，可在虚拟解剖系统中进行任意角度的斜切展示，为解剖学教学提供了创新的数字化培训手段。

结语

传统的医学临床培训和研究通常使用动物、人体模型和人体解剖来获取临床模拟经验，但模型无法准确表示人体组织特征，而人体解剖资源有限且处理、储存费用较高。

基于3D扫描技术构建的“数字化可视人体”解决了这一传统医学困境。它不但提供了可远程交互的虚拟仿真解剖教学模式，也可以在手术规划、模拟等过程中发挥其精确性和可视化的特点，为精准外科手术提供有力支撑。

数字解剖学作为一门新的分支学科，还在不断开拓完善中，未来必将以更广阔的应用前景造福人类的健康事业。