專利名稱：經脈穴位在三維虛擬人體解剖組織中的定位模型及其應用的制作方法
技術領域：
本發明屬于中醫經絡學說及其針灸醫術應用領域，具體涉及經脈穴位 在三維虛擬人體解剖組織中的定位模型及其應用。
背景技術：
早在公元前五至一世紀，中國著名醫典《黃帝內經》就指出“氣穴所發， 各有處名”，記載了 160個穴位名稱。晉代的皇甫謐編纂了我國現存針灸專科的開山名作 《針灸甲乙經》，對人體340個穴位的名稱、別名、位置和主治一一論述。宋代的王惟一重新 厘定穴位，訂正訛謬，撰著《銅人腧穴針灸圖位》，并且首創鑄造專供針灸教學與考試用的兩 座針灸銅人，造型逼真，端刻精確。可見兩千年以前我國古代醫學家就知道依據腧穴用針灸 技術治病，并在長期實踐過程中形成了腧穴學的完整理論體系，認為腧穴是臟腑經絡氣血 通達于體表的特定部位，針灸或按摩這些部位會產生酸、麻、重、脹、熱、涼等所謂“氣至”感 覺，且“氣至”不會只停留于該局部，而是沿數個、數十個腧穴連起來的路線遠傳，進而發現 了各條不同路線的經脈。中醫指出，經絡是人體氣血運行的通路，有主干和分支，其中縱行 的主干線稱為經脈，由經脈分出網絡全身各個部位的分支稱為絡脈。《靈樞·經脈》曰“經 脈十二者，伏行分肉之間，深而不見；其常見者，足太陰過于外踝之上，無所隱故也。”經絡縱 橫交貫，遍布全身，將人體內外、臟腑、肢體聯成為一個有機的整體。中醫經絡學說及其針灸 醫術源遠流長，貫穿兩千多年華夏民族文明史，其高深的學術意義及其重大的醫學價值，理 應不亞于中國舉世聞名的四大發明為人類發展所做出的巨大貢獻。然而截止目前在人體解剖組織中仍找不到穴位及經絡結構，現代醫學無法證明穴 位及經絡的實體存在，因此中醫穴位及經絡學說長期得不到西方醫學界乃至世界科學界 的公認。本發明人認為，穴位有可能是存在于人體組織之間的一種至今不能被人類測定的 彌散態物質源，好比離子型物質結構中以凝聚態排列的正離子結構(相當于可見的實體組 織器官)的間隙之中拓撲分布有彌散態的“電子氣”(相當于不可見“氣”穴連成的經絡)一 樣，在外來“疏導”作用(如針灸、按摩)下它會產生被人感知的生物電流作用，并非人類尚 未觀測到實物就不存在。解釋穴位及經絡的本質是留給未來世界終究會解決的學術問題， 兩千年以來并不因此而停止它在應用領域的發展。基于穴位及經絡學說的針灸醫術從古至今對很多病例的神奇療效，令人嘆服穴位 及經絡作用的客觀性。本發明人曾跟別人學習祖傳針灸之術，自我針灸醫好了自身病痛，繼 而數百次臨床針灸治病救人，親身感受了針灸醫術立竿見影的疏導與止痛作用。本發明人 從實踐中逐步體會到傳統中醫針灸圖譜所畫人體上的穴位其實并非穴位的真正位置，而 是針灸施針之進針點；要刺中穴位，關鍵是從進針點刺入皮下后控制針尖的走向和深度。因 此中醫資料對每個穴位都注明了針刺深度范圍。一般來說，要快速無痛進針穿越皮膚，避開 臟器、血管等組織，或深入骨縫，或到達肌間一定深度處，直至病人出現“麻、酸、脹、困”的感 覺，施針者手感也相應出現“粘滯”，即進入“得氣”階段，才算扎中了穴位，繼而留針或以手 法刺激，產生良好的滯后療效。但從目前中醫針灸圖譜來看，所有穴位及經絡均標志在書籍 紙面的二維人體投影輪廓之中，即使制作了金屬或其他材料的三維人體模型，也只能標點 在模型人體的表面，因此千年流傳至今的穴位只不過是穴位的進針點而已。要表達穴位及 經絡在人體解剖的三維空間環境較為確切的定位，即穴位進針點在人體皮下一定深度的定位，依靠古今二維人體表面圖上標點或者三維人體模型表面上標點是不可能的。經檢索國內發明專利有“虛擬現實針灸穴位定位方法與系統(專利號ZL 02134647. X)”，該專利采用兩臺攝像機拍攝真實人體，三維構建具有穴位標志的虛擬人體 圖像，該圖像在視頻上可以動態調節，同現實病人體形重疊并建立其穴位數據庫，達到對其 皮膚表面顯示的穴位定位與針灸之目的。應當指出，該專利三維構建的具有穴位標志的虛 擬人體圖像，同過去標志在實體材質人體模型表面的穴位本質上一樣，虛擬人體圖像上的 穴位標志不過是分布在人體表皮的進針點，仍然沒能顯示第三維深度，更沒有顯示穴位在 皮下的解剖組織環境。因此該專利通過拍攝真實人體三維構建具有穴位標志的虛擬人體圖 像，與本發明利用繪圖軟件三維構建具有經脈穴位定位的虛擬人體圖像不同，在于本發明 更為確切地將經脈穴位標定在三維虛擬人體解剖組織之中，不是在二維或三維人體圖像中 的二維定位，而是在三維人體圖像中的三維定位。而且該專利采用普通攝像機不可能隔著 皮肉拍攝出人體解剖組織，因而無法構建出含有人體解剖組織的三維虛擬人體圖像。通過 拍攝真實人體解剖組織三維構建的虛擬人體并非沒有，據央視報道中國第一個“三維虛擬 人”已于2006年被選定為一位誤食毒蘑菇而死的18歲云南少女，其尸體冷凍切片經CT層 層拍攝后三維合成，至今還處于及其復雜的制作階段，即使將來做成了，還不知道肯不肯用 于穴位及經絡研究方面？綜上所述，在中醫經絡學說及其針灸醫術應用領域，至今尚未檢索到能夠在人體 解剖環境的三維空間中較為準確地標定經脈穴位真正位置的人體模型。發明內容本發明的目的在于提供一種經脈穴位在三維虛擬人體解剖組織中的定 位模型，在人體解剖的三維空間環境較為準確地實現經脈穴位的標定，旨在糾正從古至今 將人體皮表穴位進針點誤作經脈穴位的錯誤，克服傳統二維繪圖或者三維實體模型無法深 入第三維表達人體經脈穴位的不足。本發明構建上述經脈穴位在三維虛擬人體解剖組織中的定位模型的另一目的， 旨在奠定一個在人體解剖組織中經脈穴位的三維空間環境，應用于中西醫結合探討中醫經 絡學說與針灸機理，指導傳統針灸醫術從人體表面——三維空間穴位點準確進針，提高針 灸療效。為實現上述目的，本發明采取的技術方案是一種經脈穴位在三維虛擬人體解剖組織中的定位模型，其構建步驟如下①基于現代醫學解剖圖譜和數字圖像技術，在計算機視屏的三維空間坐標中構建 出三維虛擬人體骨骼系統圖像；②在三維虛擬人體骨骼系統圖像中繪制填入肌肉系統，構建出三維虛擬人體骨骼 肌系統圖像；③在三維虛擬人體骨骼肌系統圖像中繪制人體皮膚系統包裹骨骼肌系統，構建出 三維虛擬人體皮包骨骼肌系統圖像；④分別在三維虛擬人體骨骼系統、三維虛擬人體骨骼肌系統和三維虛擬人體皮包 骨骼肌系統的圖像中，根據中醫史料對人體經脈穴位的進針點、針刺方向及深度記載，對皮 下經脈穴位以及皮表進針點進行定位；⑤基于數字圖像技術，將每條經脈所屬的逐個穴位依次連線，分別形成諸條穿越 骨骼、肌肉及皮膚的經脈系統；
⑥最終構建了經脈穴位在三維虛擬人體解剖組織中的定位模型，即經脈穴位在包 含有人體骨骼系統、骨骼肌系統和皮包骨骼肌系統圖像中的定位模型。一種經脈穴位在三維虛擬人體解剖組織中的定位模型的使用方法，對于經脈穴位 在三維虛擬人體解剖組織中的定位模型，能夠調節視角方向觀察和進行動作的動畫演示， 并且能夠設想用一平面沿經脈剖切、經過某穴位縱向剖切或者經過某穴位橫向剖切，得到 含有人體解剖組織環境的二維剖面圖像，顯示虛擬人體經脈及穴位的解剖位置、皮表取法、 進針方向及針刺深度。另一種經脈穴位在三維虛擬人體解剖組織中的定位模型的使用方法，對于經脈穴 位在三維虛擬人體解剖組織中的定位模型，能夠按定位模型構建的順序逆向進行剝離皮 膚、退掉肌肉，顯示人體經脈穴位在骨骼肌系統、骨骼系統三維坐標系空間的解剖位置，并 能夠調節視角方向觀察和進行動作的動畫演示。一種經脈穴位在三維虛擬人體解剖組織中的定位模型在醫學科學理論研究、中醫 實踐教學及其中醫臨床針灸準確取穴方面的應用。本發明提供的經脈穴位在三維虛擬人體解剖組織中的定位模型及其應用，利用當 今熱門研究的虛擬現實的數字圖像技術，針對現代醫學解剖未能觀察到的中醫學經脈穴 位，繪制了虛擬三維人體骨骼、肌肉、皮膚等解剖組織，創建了上述經脈穴位在虛擬人體解 剖組織三維空間的定位模型，指導中醫術從現實人體解剖組織三維空間的穴位點準確進 針，提高針灸療效，在計算機視頻上以人體虛擬仿真的三維數字圖像及經脈穴位針灸查詢 系統的形式運行顯示，其畫面清晰、人體逼真，三維視角、動畫仿真、剖視隨意、取穴準確、信 息豐富、調用快捷。本發明應用于現代中醫的科學研究與實踐教學，對研究人體經脈穴位 的客觀存在、解剖環境、空間定位具有深遠的學術意義，對糾正二維穴位概念和獲取穴位信 息，特別是指導醫師臨床針灸施治，具有重大的實用價值。當今人類步入數字圖像技術的年代，本發明提出經脈穴位在三維虛擬人體解剖組 織中的定位模型及其應用，在計算機視屏仿真繪制了三維虛擬人體骨骼、肌肉、皮膚等解剖 組織圖像，以這些解剖組織所在的空間位置為基礎，一一標定所有經脈穴位點的相對位置， 創建了經脈穴位在三維虛擬人體解剖組織中的定位模型，應用該模型可以顯示某經脈與某 經穴處于周圍解剖組織的三維空間位置，指導針灸人員從人體三維方向準確進針，直接命 中皮下一定深度的穴位，提高臨床針灸療效；而且首次將14條經脈貫穿的361個常用經穴 標定在三維虛擬人體解剖組織中，有利于研究各條經脈、各個經穴與周圍解剖組織乃至整 個人體的關系，為進一步深入探討古老的中醫經絡學說與針灸機理，奠定一個中西醫結合 探討人體物質運動的三維空間，具有重大的科學與應用價值。本發明人參照現代醫學解剖圖譜、利用軟件3DMAX體建模方式，不惜歷時一年之 勞苦，仿真繪制了三維虛擬人體解剖圖像，并根據有關經脈穴位的中醫史料和發明人的臨 床檢驗，糾正了從古至今將人體表皮二維經脈穴位進針點誤作經脈穴位的錯誤，率先在三 維虛擬人體解剖組織的圖像空間實施了經脈穴位的三維定位。
圖1三維虛擬人體骨骼系統的三維仿真圖像圖2三維虛擬人體的骨骼肌系統的三維仿真圖像圖3三維虛擬人體皮包骨骼肌系統的三維仿真圖像圖4三維虛擬人體骨骼系統經脈穴位的定位模型圖像
圖5三維虛擬人體骨骼肌系統經脈穴位的定位模型圖像圖6三維虛擬人體皮包骨骼肌系統經脈穴位的定位模型圖像圖7三維虛擬人體皮包骨骼肌系統經脈穴位定位模型的半剖圖像圖8經過啞門穴的縱剖面圖像圖9經過上廉穴的橫剖面圖像圖IOa三維虛擬人體解剖組織經脈穴位定位模型系統流程IOb三維虛擬人體解剖組織經脈穴位定位模型針灸查詢系統流程11三維虛擬人體骨骼系統經脈穴位定位模型的手陽明大腸經絡圖像圖12三維虛擬人體骨骼肌系統經脈穴位定位模型的手陽明大腸經絡圖像圖13三維虛擬人體皮包骨骼肌系統經脈穴位定位模型的手陽明大腸經絡圖像圖14通過商陽穴位的橫剖圖像圖15通過二間穴位的橫剖圖像圖16通過偏歷穴位的橫剖圖像圖17通過合谷穴位的橫剖圖像圖18通過陽溪穴位的橫剖圖像圖19通過手三里穴位的橫剖圖像圖20a針灸曲池穴的動畫之一開始運針圖20b針灸曲池穴的動畫之二 抵達皮膚進針點圖20c針灸曲池穴的動畫之三刺中皮下穴位旋轉觀察圖20d針灸曲池穴的動畫之四刺中穴位在肌肉中觀察圖20e針灸曲池穴的動畫之五刺中穴位在骨骼中觀察圖20f針灸曲池穴的動畫之六刺中穴位透過皮肉觀察圖21a針灸迎香穴的動畫之一開始運針圖21b針灸迎香穴的動畫之二 抵達皮膚進針點圖21c針灸迎香穴的動畫之三刺中皮下穴位去皮觀察圖21d針灸迎香穴的動畫之四刺中穴位在骨骼中觀察圖21e針灸迎香穴的動畫之五刺中穴位在肌肉中觀察
0054]圖21f針灸迎香穴的動畫之六進針畢具體實施方式
本發明提供的經脈穴位在三維虛擬人體解剖組織中的定位模型 及其應用，就是基于現代醫學解剖圖譜和數字圖像技術，在計算機視屏繪制了三維虛擬人 體骨骼、肌肉、皮膚等解剖組織圖像；根據有關經脈穴位的中醫史料和發明人的臨床檢驗， 在三維虛擬人體解剖組織圖像中創建了經脈穴位的三維定位模型；利用經脈穴位的三維定 位模型，指導針灸醫術從人體表面——解剖組織的三維空間穴位點進針。所述繪制的三維虛擬人體解剖組織圖像，就是臨摹現代醫學人體多視角方向的解 剖圖譜，基于數字圖像三維構建技術，在計算機視頻較為精確地繪制了三維虛擬人體的骨 骼系統、骨骼肌系統和皮包骨骼肌系統的三維仿真圖像，并能夠調節視角方向觀察和進行 動作的動畫演示。其中組成骨骼系統的23種骨骼(于頻、王序主編《新編人體解剖圖譜》，遼寧科學 技術出版社，1995年4月重印)，主要是脊椎(椎骨)、頭顱(額骨、枕骨、頂骨等)、上肢(玄骨、尺骨、橈骨等)、下肢(股骨、髕骨、脛骨、腓骨等)、肩胸(鎖骨、肩胛骨、肋骨、胸骨 等)腰胯(髖骨、骶骨等)、腳趾(駙骨、跖骨、趾骨等)、手指(腕骨、掌骨、指骨)等，本發 明人在計算機視頻上繪制的三維虛擬人體骨骼系統的三維仿真圖像如圖1所示。其中組成 骨骼肌系統70余種肌肉(于頻、王序主編《新編人體解剖圖譜》，遼寧科學技術出版社，1995 年4月重印)，主要是頭部前后肌肉(14種)、胸背部肌肉(9種)、腹腚部肌肉(5種)、上 肢肌肉(18種)、下肢肌肉(19種)等，本發明人在計算機視頻上繪制的三維虛擬人體的骨 骼肌系統的三維仿真圖像如圖2所示。其中皮膚系統可以看作一個整體，本發明人在計算 機視頻上繪制的三維虛擬人體皮包骨骼肌系統的三維仿真圖像如圖3所示。所述創建的經脈穴位的三維定位模型，就是根據中醫史料記載的人體表皮穴位 (施針的進針點)，臨床針灸檢驗發生“得氣”獲得針感的三維空間的確切位置，核對進入穴 位的針刺方向和皮下深度的中醫學記載，在繪制的三維虛擬人體解剖組織圖像中，分別在 骨骼、肌肉填進骨骼、皮包骨肉的三種解剖環境中，對361個常用經穴的三維空間位置一一 定位；并能夠調節視角方向觀察和進行動作的動畫演示。圖4、5、6是穴位點及經穴連線分 別坐標于三維虛擬人體骨骼系統、三維虛擬人體骨骼肌系統和三維虛擬人體皮包骨骼肌系 統的定位模型圖像。其中圖4所示三維虛擬人體骨骼系統經脈穴位的定位模型之中，可以 看到本發明描繪的經脈及其穴位，經脈1由數個、數十個或上百個經穴從上向下鄰接而成， 穴位多避開骨頭、血管、臟器、神經、肌腱、淋巴等實體組織，隱埋在皮下一定深度的骨縫、組 織間隙的肌肉之中。14條虛擬經脈共連接常用經穴361個(楊兆民，鞠傳軍主編《實用針 灸選穴手冊》，金盾出版社，1991第1版)分別是手太陰肺經(11個經穴)、手陽明大腸經 (20個經穴)、足陽明胃經(45個經穴)、足太陰脾經(21個經穴)、手少陰心經(9個經穴)、 手太陽小腸經(64個經穴)、足太陽膀胱經(67個經穴)、足少陰腎經(105個經穴)、手厥 陰心包經(9個經穴)、手少陽三焦經(23個經穴)、足少陽膽經(139個經穴)、足厥陰肝經 (14個經穴)、督脈經(158個經穴)、任脈經(24個經穴)。其中圖5所示三維虛擬人體骨 骼肌統經脈穴位的定位模型中，所指肌肉之中的經脈及其穴位1，隱埋于人體肌肉內部，但 一塊肌肉與另一塊肌肉的間隙的某些穴位仍然可以看到。圖6所示的三維虛擬人體皮包骨骼肌系統經脈穴位的定位模型中，由于人體皮膚 包裹了整個肌肉，理應看不到皮下一定深度的穴位，但為了顯示經脈穴位浮現在人體二維 表面的相對位置，如所指相應經脈穴位進針點2畫在皮膚上，恰如過去所有中醫資料所標 明的那樣，它只能表示穴位在人體皮膚上的進針點，并不是穴位在三維人體解剖空間的真 正位置所在，較為客觀的經脈穴位位置如圖4所示。為了對照穴位表、里所在，本發明采用 了半剖視圖，如圖7三維虛擬人體皮包骨骼肌系統經脈穴位定位模型的半剖圖像所示人 體左一半是傳統醫學資料標定分布于人體皮膚表面的經脈穴位系統，所指皮膚表面的穴位 進針點2 ；人體右一半是本發明三維虛擬人體骨骼系統經脈穴位的定位模型，所示其中手 陽明大腸經脈3上的其中一個穴位，其相應穴位的進針點4。所述指導傳統針灸醫術從人體表面——三維空間穴位點準確進針，就是在經脈穴 位的三維定位模型中，假想用一平面經過某穴位橫向或者縱向切割得到剖面圖像，在該剖 面人體解剖組織環境下，顯示該穴位所在的體表施針位置、進針方向及針刺深度；并可以通 過本發明設計的三維虛擬人體經脈穴位定位模型針灸查詢系統，獲悉臨床所有施針穴位的 解剖位置、皮表取法、進針方向、針刺深度及其他相關信息。
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為了能看清楚三維數字圖像中針刺方向及深度，本發明可以調用假想的平面沿經 脈剖切、經過某穴位縱向剖切或者經過某穴位橫向剖切得到二維剖面圖像，在正交方向的 標尺上可以觀測到該穴位所在的體表施針位置、進針方向及針刺深度。例如資料介紹針刺 現門穴位時針尖要從后發際宛中向口方向直刺深約0. 5 1寸，如圖8所示針刺 門穴位 的剖面圖，可以直觀看出 門處于督脈上第一、二頸椎之間，從所指 門穴位皮表進針點6 向內與橫坐標夾角約30°，刺中約0.8寸深處所指的便是啞門穴位5所在，不可向上刺或深 刺(超越1寸)，以免傷及延髓。又如資料介紹針刺上廉穴位時要從手三里下一寸進針，直 刺深約0. 5 1寸，如圖9所示針刺上廉穴位的剖面圖，可以直觀看出上廉處于手陽明大腸 經，在橈骨橈側腕短伸肌和橈側腕長伸肌之間，從所指上廉穴位皮表進針點8向內與橫坐 標夾角約55°，刺中約0. 6寸深處所指的便是上廉穴位7所在。本發明在計算機WINDOWS XP平臺設計了三維虛擬人體經脈穴位定位模型系統和 三維虛擬人體經脈穴位定位模型針灸查詢系統，前者在3DMAX軟件環境下打開文件，可顯 示本發明繪制的三維虛擬人體解剖組織圖像以及創建的經脈穴位的三維定位模型，即三維 虛擬人體骨骼系統、骨骼肌系統和皮包骨骼肌系統的三維仿真圖像，以及填加了經脈穴位 的定位模型，能夠調節視角方向觀察和進行動作動畫演示，并且可以調用假想的平面經過 某穴位橫向或者縱向切割得到虛擬人體剖面圖像，在正交方向的標尺上觀測該穴位的施針 位置、進針方向及針刺深度。后者VB軟件環境下打開文件，可以查看臨床施針穴位的剖面 圖像，顯示所有穴位的解剖位置、皮表取法、進針方向及針刺深度，并能獲悉臨床所有施針 穴位的解剖位置、皮表取法、進針方向、針刺深度及其他相關信息。圖IOa所示三維虛擬人體解剖組織經脈穴位定位模型系統流程圖，打開三維虛擬 人體解剖組織經脈穴位定位模型，分別選擇其系統菜單的三個可以相互切換的窗口，在三 個窗口中分別顯示三維虛擬人體骨骼系統、三維虛擬人體骨骼肌系統和三維虛擬人體皮包 骨骼肌系統經脈穴位的定位模型圖像；若要演示這三個子系統的動畫，通過人體旋轉、走動 和肢體動作，能夠從各個視角觀察到經脈穴位在三維虛擬運動人體解剖組織中位置及其變 動；若要選擇某個視角方向，可以更好地顯示這三種虛擬人體解剖組織中的經脈穴位，而 且三種虛擬人體解剖組織經脈穴位定位模型圖像彼此能夠切換，如顯示三維虛擬人體骨骼 系統經脈穴位定位模型的基礎上，添加肌肉構成三維虛擬人體骨骼肌系統經脈穴位定位模 型，再添加皮膚構成三維虛擬人體皮包骨骼肌系統經脈穴位定位模型，不過三維虛擬人體 皮包骨骼肌系統經脈穴位定位模型通過解剖可以看到內含骨骼、肌肉；若要解剖觀察經脈 穴位，就要沿經脈剖切、過穴位縱切和過穴位橫切的三種解剖方式中選擇，得到二維剖面圖 像，清晰顯示虛擬人體穴位的解剖位置、皮表取法、進針方向及針刺深度，最后保存結果退 出ο圖IOb三維虛擬人體解剖組織經脈穴位定位模型針灸查詢系統流程圖，在 WINDOWS平臺、VB軟件環境下打開三維虛擬人體解剖組織經脈穴位定位模型針灸查詢系統 菜單，用戶有三種查詢方式輸入穴位名稱、輸入疾病名稱/病狀信息或輸入人體局部名 稱；如果輸入穴位名稱，系統便直接提取該穴位的信息；如果輸入疾病名稱/病狀信息，系 統將搜索醫病的有關穴位供用戶選擇，用戶可逐一查詢這些穴位的信息；如果輸入人體局 部名稱，欲查詢肢體那一部分的穴位，系統也會將搜索該肢體上的所有穴位供用戶選擇。不 論用上述哪種方式選中某一穴位，接下來系統將會逐步提示你是否要查詢的內容顯示穴位定位模型圖像嗎？如果是，系統相應會滿足用戶要求，調出三維虛擬人體皮包骨骼肌系 統經脈穴位定位模型，顯示穴位所在位置，并能夠與三維虛擬人體骨骼肌系統經脈穴位定 位模型和三維虛擬人體骨骼系統經脈穴位定位模型之間相互切換，可直觀地顯示穴位在人 體去皮膚、去皮膚和肌肉之后所在位置；接下來系統還會提示按人體局部顯示嗎？如果 是，系統會按照用戶提供肢體名稱，基于三維虛擬人體經脈定位模型，局部顯示該肢體及其 所有的穴位；隨后系統提示要剖面圖嗎？如果是，顯示三維虛擬人體解剖組織定位模型 經脈穴位所在剖面圖；演示進針動畫嗎？如果是，演示進針動畫。以上所有選項如果其中一 項不選，就可進入下一項，直至最后選擇退出結束。如果要查詢另外一個穴位，則不退出，返 回系統主界面重新開始即可。下面以手陽明大腸經及穴位為例，說明本發明的一些應用實例。實施例1在本發明創建的三維虛擬人體解剖組織經脈穴位定位模型中，觀察手陽 明大腸經的所有穴位的三維定位。手陽明大腸經絡上端其自鼻部的迎香，下端終于食指的 商陽，中間經過禾髎、扶突、天鼎、巨骨、肩齲、頸沖、手五里、肘髎、曲池、手三里、上廉、下廉、 溫溜、偏歷、陽溪、合谷、三間、二間等20個經穴連成一線，被標定在本發明的經脈穴位的 三維定位模型中，如圖11，12，13所示，分別在三維虛擬人體骨骼系統、三維虛擬人體骨骼 肌系統和三維虛擬人體皮包骨骼肌系統的經脈穴位定位模型中用點、線顯示出來。須注意 在圖11所示三維虛擬人體骨骼系統經脈穴位定位模型中，表達的才是手陽明大腸經脈3上 所有20個穴位在三維空間坐標的連線，在圖12中看到手陽明大腸經脈3上某些穴位分布 于皮下相鄰骨骼肌縫中；在圖13中表達的僅僅是相應穴位的進針點4(這正是傳統中醫圖 譜只能表達的)，但是圖13表達的虛擬人體并非傳統中醫圖譜所畫人體，而是三維虛擬仿 真人體，在皮下包絡有骨骼、肌肉。圖11，12，13所示三種解剖系統的三維虛擬人體還具備 行走動作的動畫演示，借以觀察經脈穴位在體內組織變化時的相對變動，證明經脈穴位在 三維虛擬人體骨骼系統中相對變動不大。實施例2利用本發明創建的三維虛擬人體解剖組織經脈穴位定位模型，通過某穴 位調用平面剖切肌體，或者從三維人體穴位針灸查詢系統調用該穴位的剖面圖，觀測手陽 明大腸經所有穴位在皮下的位置、進針方向與深度。在圖13所示三維虛擬人體皮包骨骼肌 系統經脈穴位定位模型中的手陽明大腸經絡定位模型上，分別通過商陽至迎香等20個經 穴進行橫向剖切，如圖14 19所示的三維虛擬人體局部皮包骨骼肌肉系統經脈穴位定位 模型的仿真圖像及其剖面圖所示，可以清楚地看到商陽穴位9、二間穴位11、偏歷穴位13、 合谷穴位15、陽溪穴位17和手三里穴位19在解剖組織中的位置，以及這些穴位在人體皮膚 表面相應的進針點10、12、14、16、18及20。用正交方向的標尺可以觀測到該穴位所在的體 表施針位置、進針方向及針刺深度。實施例3從本發明設計的三維虛擬人體解剖組織經脈穴位定位模型針灸查詢系 統中進入動畫瀏覽界面，分別瀏覽曲池、迎香穴位的針灸動畫演示。圖20a、20b、20c、20d、20e及圖20f所示針刺曲池穴位的動畫連續截圖，其中圖20a 所示開始運針；圖20b所示針尖抵達皮表進針點，圖20c所示刺中皮內穴位后旋轉視角觀 察，進針點在屈肘皮膚橫紋頭陷窩中；圖20d所示刺中穴位去皮觀察，穴位在皮下肌縫中， 即宏橈肌的橈側，橈側腕長伸肌起始部；圖20e所示刺中穴位去皮肉觀察，所指曲池穴位21 在肘外輔骨肘骨之中，其相應進針點22在體表；圖20f所示刺中穴位透過皮肉觀察；從皮膚表面所指曲池穴位進針點22，進針深約1. 5寸處刺中曲池穴位21。圖21a、21b、21C、21d、21e及圖21f所示針灸迎香穴位的動畫連續截圖，其中圖21a 所示開始運針，針尖指向迎香穴位進針點24 ；圖21b所示針尖抵達皮表進針點，在鼻翼外 緣中點；圖21c所示刺中穴位去皮觀察，穴位在上唇方肌中；圖20d所示刺中穴位去皮肉觀 察，暴露出梨狀骨孔邊緣的穴位，圖中24為迎香穴位進針點，23為迎香穴位；圖21e所示刺 中穴位的骨骼恢復肌肉再觀察，圖20f所示進針后的肌肉恢復皮表再觀察；從圖21d、圖21e 可看出迎香是手陽明經、足陽明經之交會穴位，從皮膚表面進針點向左目方向深約0. 5寸 處刺中迎香穴位。以上實例說明，本發明所述在三維虛擬人體解剖組織中經脈穴位的定位模型及其 應用，采用三維數字成像技術實現了經脈穴位在三維虛擬人體解剖組織環境的深層定位， 以三維虛擬人體經脈穴位的三維動畫模型展示出來，并利用剖面圖實時觀測和動畫演示穴 位在此解剖環境的進針點、穴位點及所在經脈的確切位置，有利于測量和把握在穴位三維 空間的進針方向和進針深度。其畫面清晰、造型逼真，視角可換、三維動畫，隨意剖視、測量 精確，信息豐富、調用快捷。適用于中醫穴位及經絡學說的科研與教學領域，及其中醫臨床 針灸技術的醫療領域。
權利要求
一種經脈穴位在三維虛擬人體解剖組織中的定位模型，其特征在于該定位模型的構建步驟如下①基于現代醫學解剖圖譜和數字圖像技術，在計算機視屏的三維空間坐標中構建出三維虛擬人體骨骼系統圖像；②在三維虛擬人體骨骼系統圖像中繪制填入肌肉系統，構建出三維虛擬人體骨骼肌系統圖像；③在三維虛擬人體骨骼肌系統圖像中繪制人體皮膚系統包裹骨骼肌系統，構建出三維虛擬人體皮包骨骼肌系統圖像；④分別在三維虛擬人體骨骼系統、三維虛擬人體骨骼肌系統和三維虛擬人體皮包骨骼肌系統的圖像中，根據中醫史料對人體經脈穴位的進針點、針刺方向及深度記載，對皮下經脈穴位以及皮表進針點進行定位；⑤基于數字圖像技術，將每條經脈所屬的逐個穴位依次連線，分別形成諸條穿越骨骼、肌肉及皮膚的經脈系統；⑥最終構建了經脈穴位在三維虛擬人體解剖組織中的定位模型，即經脈穴位在包含有人體骨骼系統、骨骼肌系統和皮包骨骼肌系統圖像中的定位模型。
2.—種權利要求1所述的經脈穴位在三維虛擬人體解剖組織中的定位模型的使用方 法，其特征在于對于經脈穴位在三維虛擬人體解剖組織中的定位模型，能夠調節視角方向 觀察和進行動作的動畫演示，并且能夠設想用一平面沿經脈剖切、經過某穴位縱向剖切或 者經過某穴位橫向剖切，得到含有人體解剖組織環境的二維剖面圖像，顯示虛擬人體經脈 及穴位的解剖位置、皮表取法、進針方向及針刺深度。
3.根據權利要求2所述的經脈穴位在三維虛擬人體解剖組織中的定位模型的使用方 法，其特征在于配合用設想平面剖切得到的剖面圖像，通過預先建立的三維虛擬人體經脈 穴位定位模型的輔助針灸查詢系統或中醫史料記載，獲悉臨床所有施針穴位的解剖位置、 皮表取法、進針方向、針刺深度及其他相關信息。
4.另一種權利要求1所述的經脈穴位在三維虛擬人體解剖組織中的定位模型的使用 方法，其特征在于對于經脈穴位在三維虛擬人體解剖組織中的定位模型，能夠按定位模型 構建的順序逆向進行剝離皮膚、退掉肌肉，顯示人體經脈穴位在骨骼肌系統、骨骼系統三維 坐標系空間的解剖位置，并能夠調節視角方向觀察和進行動作的動畫演示。
5.一種如權利要求1所述的經脈穴位在三維虛擬人體解剖組織中的定位模型在醫學 科學理論研究、中醫實踐教學及其中醫臨床針灸準確取穴方面的應用。
全文摘要
本發明提供了一種經脈穴位在三維虛擬人體解剖組織中的定位模型，基于現代醫學解剖圖譜和數字圖像技術，在計算機視屏的三維空間坐標系中構建出三維虛擬人體骨骼系統圖像、骨骼肌系統圖像及皮包骨骼肌系統圖像；在上述系統圖像相應的三維空間坐標系中分別對中醫常用經穴逐一進行點定位；將每條經脈所屬的逐個穴位依次連線，分別形成諸條穿越骨骼、肌肉及皮膚的經脈系統；最終構建出本發明定位模型。該定位模型在計算機視頻上以人體虛擬仿真的三維數字圖像和穴位針灸查詢系統的形式運行顯示，其畫面清晰、人體逼真，三維視角、動畫仿真、剖視隨意、取穴準確。應用于現代中醫醫學的科學研究與實踐教學，特別是對針灸臨床施治具有重大的實用價值。
文檔編號G09B23/28GK101958079SQ20101023317
公開日2011年1月26日 申請日期2010年7月22日 優先權日2010年7月22日
發明者厲樹忠, 席菲, 張博文 申請人:西北師范大學