针对上肢抬举作业人群职业性肌肉骨骼疾患（WMSDs）高发的问题，设计一种穿戴式辅助装置。该辅助器具通过扭转弹簧机构，对作业人员上肢进行托举，降低手臂肌肉的紧张程度，通过可调节高度的背部支架，适应不同身高的穿戴者。应用SoildWorks软件构建辅助装置3D模型，以Jack为主要仿真工具，调整辅助装置与数字模拟人之间的相对位置及约束，对上肢抬举作业虚拟模型进行仿真分析。通过对穿戴辅助装置前后数字模拟人的《快速上肢评估量表》（RULA）评分、Krist舒适度评分、双手可达域仿真结果的对比，验证了该穿戴式辅助装置对于降低上肢抬举作业人群WMSDs风险的效果。

数字智能化技术的出现和更新，对微创研究型肝胆胰外科学科的发展起到了深远的影响。在不同的时期，笔者团队都一直秉持“以临床问题为导向，以临床需求为目的”的宗旨，不断进行多领域学科交叉融合的创新研发与发展，推动了数字智能化技术从数字虚拟人、三维可视化、分子荧光影像、增强与混合现实、人工智能到人体可视化元宇宙的20余年的发展，实现了肝胆胰外科疾病从二维经验性诊断到深度学习智能化诊断；从肿瘤的形态学诊断到分子影像学诊断；从传统经验性手术到智能化导航手术的转变。笔者分享团队数字智能化诊断与治疗技术助力微创研究型肝胆胰外科学科建设的发展历程和成果，以期推动数字智能化医学发展和应用。

数字医学对我国肝胆胰外科的发展有重要的推动作用，医理工多领域学科交叉融合，创新诊疗研发与实践，使数字医学经历了从数字虚拟人、三维可视化、分子荧光影像到数字智能化20年发展的历程。基于不同阶段我国数字医学技术发展的特点，可分为4个重要阶段：数字医学1.0（2002—2004年，数字虚拟人），实现了数字化人体解剖；数字医学2.0（2004—2014年，三维可视化及三维打印），实现了数字虚拟人向数字医学转化和复杂性肝胆胰疾病三维诊治；数字医学3.0（2014—2019年，精准导航肿瘤边界和微小肿瘤的分子荧光影像），实现了肿瘤三维可视化形态学诊断向肿瘤吲哚菁绿分子影像诊断；数字医学4.0（2019年至今，数字智能化），实现了增强现实、混合现实三维腹腔镜导航肝切除术和肿瘤光声成像。在20年的历程里，我国学者通过不断地努力和创新，在数字医学领域取得了许多令人瞩目的成绩。未来，人工智能深度机器学习、多模态图像实时融合导航手术、光声成像、靶向分子探针等前沿技术将协同推动数字医学4.0的发展，引领数字医学5.0的到来。

数字智能化肝胆外科的发展经历了十几年的演进过程，从数字虚拟人技术到质控化、同质化三维可视化精准诊疗体系的建立；从三维可视化到数字智能化技术临床转化及诊疗模式的转换；实现了疾病的经验性诊断到深度学习智能化诊断与治疗和经验性手术到多模态影像实时手术导航的技术创新；从肿瘤的形态学诊断深入到分子影像学精准诊断的研究。在这个过程中只有不断地进行研究创新、理论创新和技术创新才能给数字智能化外科赋予新的生命力。未来，从关键分子功能可视化实现肝癌分子、细胞层面边界界定和早诊早治，对改变肝癌患者肝切除术后的预后具有重大的临床价值。此外，为了实现智能化肝切除手术导航，突破技术瓶颈，研发具有自动导航技术、机器学习智能规划技术和多模态影像融合技术的智能化机器人实时导航肝切除手术系统具有重要的临床意义，给数字智能化肝胆外科的发展带来了新的机遇和挑战。

2001 年钟世镇院士在香山会议提出"中国数字人"的构想,拉开了我国数字化研究虚拟人的序幕[1] . 近年来,以三维可视化、3D打印、仿真模拟和分子成像为代表的数字医学技术已经改变了人们对传统医疗的认知[2] ,特别在人工智能( artificial intelligence,AI)兴起后,在计算机辅助疾病诊断、分期分型、拟定治疗方案、疗效及预后评估等方面不断获得新的突破.

“数字解剖”研究最早可追溯到20世纪80年代末美国国立图书馆发起的可视人计划(Visible Human Project,VHP),随后可视人、虚拟人、数字人等研究在诸多国家问世,2001这些研究被综合概括为“数字人计划”[1].我国的“数字人”研究提出于21世纪初,经过近20年的努力,其发展先后经历了数字可视人→数字物理人→数字生理人→数字智能人等相互交叉重叠的阶段,目前已广泛应用于医疗、教育等领域[1].“数字人”是一个相对宽泛的概念,随着应用领域不同会衍生出具体的数字化名词,“3D数字解剖”正是应医学教育之运而生,对解剖学的教学改革、发展乃至现代医学教育和临床实践的发展发挥着重要作用.近年来,本校在局部解剖学实验教学中引入3D数字解剖系统,教学效果明显提高,深得广大师生的支持和赞成.为此,笔者结合本校实际从“3D数字解剖系统简介、应用实施和应用效果”三方面浅析该系统在局部解剖学实验教学中的应用.

利用计算机辅助教学是我国面向21世纪高等教育改革的一项重要模式,它对推动和培养具有独立思维和创新精神的高素质人才具有重要作用.数字化虚拟人解剖学教学平台是现代计算机信息技术与医学等学科相互整合的产物,人体的可视化、虚拟化和可控化,是生命科学与信息科学相结合的前沿性科技产物.它的出现必将对数字化医学教育改革以及远程医学教育的发展产生重大影响.

数字医学经历了从数字虚拟人技术到数字医学技术的转化,近10年来在临床医学各方面均有广泛应用,尤其是肝门部胆管癌,其因手术难度大,术前传统影像学(CT、MRI等)检查评估难以精准判断肿瘤横向及纵向侵犯情况.三维可视化技术在CT、MRI等检查获得器官和病变信息基础上,可获得更多、更清晰、更准确的数据;能直观、立体、准确地显示肿瘤侵犯周围重要血管的范围及血管变异情况,在肝门部胆管癌术前评估、手术规划、提高手术成功率、降低术后并发症发生率等方面发挥了重要作用,改变了“摸着石头过河”,实现了“看着石头过河”.数字医学技术在肝门部胆管癌的临床应用是转化医学的成功范例.

系统解剖学是医学课程的重要基础课.目前,解剖标本来源不足和需求持续增加的矛盾日渐突出,在此背景下,虚拟仿真教学系统走进系统解剖学的实践教学中.数字化虚拟人体("虚拟人")以计算机数字化操作平台为基础,将大量真实人体断面数据信息在计算机里整合重建成人体的三维立体结构图像,是医学与信息技术、计算机技术相结合的成果,可以为医学教学提供大量断层解剖学、系统解剖学、局部解剖学的教学素材[1].为了解决解剖学实验教学中存在的学时缩减,标本来源减少,临床需求突出等问题,我校在虚拟仿真实验教学中心平台的基础上,构建了人体解剖学虚拟仿真实验室.该实验室由数字(虚拟)人、多媒体系统和配套硬件组成.截止论文投稿时,我校将"虚拟人"应用在多个专业、多个层次的解剖实践教学中已超3年,取得一定的教学效果.为了更好的发挥充分发挥"虚拟人"的实际教学效能,本研究拟通过问卷调查和成绩分析,探讨三维虚拟仿真教学系统在系统解剖学实验教学中存在的问题和对策,深化解剖学实践教学改革.

2001年钟世镇院士在第174 次香山会议提出"中国数字人"的构想,指出数字人(或虚拟人)的研究,还是一个较新的领域[1].2007年张天伍[2]用Flash技术设计了一个局部解剖学虚拟实验室,实现初级人机对话,但缺少三维动画.2011年张云龙[3]认为虚拟解剖实验室是以CT、MRI扫描、人体切片等数据为基础,应用虚拟现实技术在计算机上重现虚拟人或数字人的实物图像和三维动画,可模拟各种解剖学操作.2017年陈波等[4]在原解剖实验室安装人体数字解剖软件,发现虚拟人结合实地操作可让遗体的利用率倍增.前述报道多是描述性,并未将虚拟解剖实验室和传统实验室两者的教学效果行量化比较.因本校遗体匮乏,故引进虚拟解剖实验室作为实验教学补充,将本校2019级药学专业所有学生随机分为虚拟解剖实验室教学组(实验组)和传统解剖实验室教学组(对照组),以课堂小测成绩进行量化比较,探讨虚拟实验室替代传统实验室的可能性.