3dmax环境下经络腧穴立体定位方法

专利名称：3dmax环境下经络腧穴立体定位方法
技术领域：
本发明属中医经络学说及其针灸医术应用领域，尤其涉及一种3DMAX环境下经络腧穴立体定位方法。
背景技术：
“经络”是中医用了几千年的名词，中国人数千年前就发现某些人生病时身体会出现红色发烫的线条，按摩那些线条可以治疗疾病。那种人一般称之为经络人，只有很少人有这种情形。因此，可以说经络学说是从治疗经验中发展出来的，是中医最重要的一部份。我国在汉朝时曾经处决一个名为王孙庆的叛党头目，将其进行活体解剖，然后将细竹片放入血脉中，观察其流动。结果发现人体的血脉(血管)和医典中的经络不相吻合。这次的实体解剖，就经络学来说是一次失败的实验。因此，在中国的医学领域中，从此就放弃了解剖人体，解剖学在中国成为验尸官所必需了解的知识，而不是医生所必需学习的功课。后来西方的解剖学传入中国，中国的医生在解剖中找不到经络，加上当时的中国国力薄弱，整个社会正进行全盘西化的改造，西方的所有科学都被中国人认为是先进的象征，中国人的自信心完全丧失。对中医的态度也一样，特别是西医对一些致命传染病的明确疗效，更让人们对中医失去了信心，甚至一度认为中医是一种没有根据的玄学，在汪精卫主政的南京伪政权，还曾经考虑立法废除中医。1960年代，北韩有一个名为金凤汉的科学家，宣称找到了经络，并将之命名为“凤汉管”，这个发现轰动了全球医学界，也引发了各国对经络研究的兴趣，日本随即组织了大批的科学家进行经络的研究，扬言在十五年内解开经络之谜。当然视中医为祖先遗产的中国也很紧张的组织了大批的科学家到北韩去实地学习，并加紧研究，深怕这个祖先遗产的谜由其它国家先解开来。接下来的几年，全球科学家不断要求北韩公布研究成果，北韩却始终拿不出具体的证据，最终金凤汉由于拿不出具体的证据而跳楼自杀，这件事就不了了之。这件事使得从事这项研究的科学家们非常尴尬，许多人放弃了研究，更有偏激的人根本否定了经络的存在，经络成为谜信的一部份。一直到1970年，美国总统尼克松访问中国，中国政府在北京向美国代表团实体演示针刺麻醉下的开心手术，那种血淋淋的神奇场面，使得参观的美国专家们惊得目瞪口呆。但是此时的中国医界，分成了两派，一派人认为没有经络只有穴位，否则不能解释针刺麻醉的现象，另一派人还是坚持经络的存在，但是提不出具体的证据，这些讨论也就愈来愈低调。1990年代初期，复旦大学的费伦教授认为经络存在了几千年，虽然我们至今没有找到具体的证据，但是也有可能是我们过去使用的手段不对，或科技能力不足，今日科学进步了，也许有新的方法可以找到经络的证据。据此，该项课题由费伦教授成立项目组进行研费教授认为解剖学在已经如此发达的今天，一定不会有任何未发现的线状或管状组织，因此，将寻找的目标放在经络附近的组织分析，由于现代生物分子学进步，可以使用的工具和方法远较二十年前进步得多，加上这个小组的成员不再以医界专家为主，而以化学家、物理学家、数学家等基本科学的专家为主，从物质最基本的规律做起，因此成功的机会特别大。在这个研究之前，天津有一个小组在经络研究方面，曾经发现当针刺入穴位时，会使穴位周围产生大量的钙离子。那份报告并没有说明这些钙从那里来，从常识判断人体的钙主要在骨头中，但是骨头里的钙不可能在针刺的瞬间释放出来。因此，判断在人体的穴位附近应该存在着可以随时释放钙离子的钙库。找到这个钙库应该可以找到部份穴位的物质存在证据。小组首先在活人身上对穴位进行三维定位，并在磁共振(MRI)设备下观察针刺时的实际落点。同时备用一条离体的人腿，同步进行解剖。中医的穴位依照不同的深度分为天、人、地三层，针灸时，到了每一层会有针感，患者会感觉到酸、胀、麻，而施术的医生则会有粘针的感觉，这个实验瞄准的是腿上胃经的地层。经过穴位定位进行解剖后，发现小腿上的胃经所有穴位的地层均停针于腓骨和胫骨之间的骨间膜上，这是一种结缔组织，以往对它的了解仅止于是人体组织之间的连结功能。于是小组将该片骨间膜割下来，送到物理实验室，用质子加速器进行分析，发现有七种元素钙(Ca)、磷(P)、钾(K)、铁(Fe)、锌(Zn)、 锰(Mn)、铬(Cr)等，在穴位和非穴位上的含量有40-200倍之间的明显差异，而一个穴位的直径约五至八毫米，所有这些富集的众多分子都只存在于骨间膜的表层，约一个微米的厚度。这是非常令人振奋的成果，是人类第一次发现经络存在的物质证据，从此没有人可以怀疑经络和穴位是虚无飘渺的了。接着小组继续对这片骨间膜的结构进行分析，发现它是由三条胶原纤维构成纤维条，再由五条纤维条卷成一束，数量繁多的这种线束结成片状，有点像计算机中的排线结构。再对这种胶原纤维进行分子层次的分析，发现它是由数种不同蛋白质分子构成的一种生物液晶态(Bio-Liquid Crystal)的物质。根据物理学的常识，晶体结构的物质对声、光、电、热、磁等物理能量都具有一些特殊的性质。参考上海交通大学过去对特异功能人士的实验，知道气功师所发出的“功”当中， 有很大的成份是发射出特定波长的远红外光。因此，小组对结缔组织的物理特性测试，首先就从远红外光的透光性做起。很快的又得到了令人振奋的结果，实验证明胶原纤维在径向对9-20微米的远红外线具有近100%的透光率，横向方面则几乎完全不透光，也就是说对于该频率范围而言，胶原纤维具有光纤维的物理特性。接着再从国外医学研究文献中了解，人体的所有组织，甚至小到个别的单一细胞， 都至少有两根胶原纤维连结着，它很可能是人体内部的信息高速公路。而人体各个脏器外部的保护膜，也是一片密密麻麻的光纤维。中医经络分为经脉和络脉，其中经脉是主干，在一般的中医经络图中主要画的就是经脉。络脉是经脉的分支，几乎遍布全身，和研究的结果相吻合。这项研究论文1998年三月第一次发表在中国大陆的“科学通报”上，接着在2000 年应邀在世界卫生组织的“传统医学研讨会”中发表，也在2001年在“两岸中医药研讨会” 中发表。虽然这些报告受到相当程度的重视，但是这项研究最终将造成的影响必定远不止如此。这项经络物质证据只是针对经络天、人、地三个层级中的地层所做的一小部份研究，除了这项证据之外，经络和穴位必定存在着其它的现象。上海复旦大学研究团队中的丁光宏博士所带领的小组，随后又发现人体的毛细血管多数呈不规则状，唯独在穴位点附近的毛细血管呈规则的并行线状，而且平行于经络。经过流体力学的计算，发现只要在相邻的穴位间有一定的压力差，在人体的经络中就会形成管线外毛细血管间的组织液流场。这有点像海洋中的洋流，没有管子，但有水流。这也很像在黄帝内经中所描述的荣卫之气的卫气，荣气是血管中的血液，这里发现的管外流场，很可能就是卫气。这项研究仍在继续进行中，受限于目前设备的极限仍很难在活体中直接观察到这个现象，而在死体上血压消失后经络根本就不再活动，也就无从看到这个现象，这就是经络研究中最大的困难，需要了解活体的细微变化。这些经络附近的特异现象，可以说明人体的经络不是一个古代中国人想象中的系统。随着科技的不断进步，将逐渐出现更多经络存在的证据。例如在“天”和“人”两层必定也有其它经络存在的证据，还待科学家们继续研究发现。生物进化的过程，最早是从单细胞生物开始逐渐发展的，在早期简单的生物中，许多生物并没有大脑，却具有结缔组织(研究团队最早发现的经络组织)，大脑是很高级的生物才具备的器官。从这个现象看来，主宰人体脏器运行的并不一定是大脑，更有可能是由经络系统直接调节和控制的。用现代的计算机术语来说，人体很可能不是单一计算机控制的系统，而是多个计算机加上一个高速的通讯网路所建构的，大脑不过类似公司网络中总裁(CEO)的终端机而已。这也说明我们祖先对人体五脏六腑的定义中，包括了心、肝、脾、肺、肾——五脏，和小肠、胆、胃、大肠、膀胱、三焦——六腑，独独漏了 “脑”的可能原因。现代医学是建构在解剖学基础上的，经络系统在过去发展解剖学的年代中，限于科技能力而无法看到，直到上个世纪末人类的科技能力才刚有能力发现部份经络的证据。 如果真如我们所推测的“经络是人体内部的信息高速公路”，那么原来的解剖学很可能漏掉了人体最重要的部份。这就像观察一棵树没看到树干只看到树叶一样；也像解剖计算机时， 只看到部份的硬件就以为那是计算机的全部，没想到还有软件的存在，更不知有网络这样的怪物一样。今日中医的没落，很大的原因是现代中医的教学，一进学校就先教了这种一知半解的解剖学，使得这些初学的准医生们脑子里就架了一个没有经络的人体结构，再开始教经络和穴位，当然满脑子充满疑问，如何学得懂中医呢。随着经络物质证据的出现，在可预见的未来必定对整体医学界造成很大的影响， 原有的解剖学必需跟着调整，当然以解剖学为基础的整个现代医学也必定会跟着发生巨大的变化。基于经络腧穴从古至今的惊人作用及经络作用的客观性。本发明人在实践中逐步体会到，传统的中医经络图谱所画在人体上的穴位其实并非穴位的真正位置，而是针灸实针之进针点，要刺中穴位，关键是要知道皮下穴位的具体位置，因此要表达穴位及经络在人体解剖的3D立体定位，依靠古今二维人体表面图上标点或者三维人体模型的表面上的标点是不可能的。综上所述，在中医经络学说应用领域，至今尚未检索到经络腧穴在3D人体模型中的经络腧穴立体定位方法。

发明内容
本发明旨在克服现有技术的不足之处而提供一种能在计算机上用3D的形式，将经络、腧穴立体的展现在模型的骨骼、肌肉、血管、神经、淋巴及脏器的相关位置，纠正从古至今将人体表皮进针点误作经脉穴位的错误，克服传统二维绘图或者三维实体模型无法探入第三维表达人体经络腧穴不足的3DMAX环境下经络腧穴立体定位方法。为达到上述目的，本发明是这样实现的。一种3DMAX环境下经络腧穴立体定位方法，它包括如下步骤(1)采用虚拟现实技术，生成真实人体的三维图像；(2)利用人体3D模型，在计算机上构建3D经络、腧穴模型； (3)对真实人体三维图像与人体3D模型进行图像组合处理，使其图像重叠；(4)对人体3D 模型经络、腧穴位置数据进行比对修正，最终形成真实人体经络、腧穴位置数据并将其存入预设的数据库中。作为一种优选方案，本发明所述步骤(2)中，在3DMAX环境下，将腧穴立体展现在人体3D模型的骨骼、肌肉、血管、神经、淋巴及脏器的相关位置。作为另一种优选方案，本发明所述步骤(2)中，将建立的腧穴定位点连线，将经络立体展现在模型的骨骼、肌肉、血管、神经、淋巴及脏器的相关位置。进一步地，本发明所述步骤(4)中，对人体3D模型中经络、腧穴在骨骼、肌肉、血管、神经、淋巴及脏器的相关位置进行精确校订。本发明提供了一种经络腧穴在3D人体模型中的立体定位方法，其基于《中华人民共和国国家标准经穴部位》及现代医学解剖图谱的标准，使用3D渲染技术及虚拟现实技术，在计算机上将人体经络的分布走行、内外联系、及腧穴的位置，立体展现在模型上，并逐层表达经络与骨骼、肌肉、血管、神经、淋巴及脏器的相对位置关系。本发明让每条经脉每个穴位拥有一个立体的3D定位，并将每条经脉所属的逐个穴位依次连线，分别形成十二条正经和八条奇经，在3D条件下，经络穿越皮肤肌肉层，联系所属的脏腑器官，并围绕骨骼系统，最终构建出3D立体经络模型。该模型在计算机中以3D彩色描述方法，选用绿色线条展示经络循行，使用黄色表达腧穴点位，展现出经络腧穴在神经、淋巴、血管、骨骼、皮肤、脏器之间的立体位置，解决了以往人体经络腧穴二维定位中一直难于表达的诸多困难问题，使传统的经络描述更接近于人体立体解剖的实际描述。本模型取穴准确、画面清晰、立体感强、易辨别，特别是可以任意角度、随意视角进行经络穴位的位置查看，特别方便对经络腧穴的学习和理解，对中医针灸的实践教学及临床施治都具有重大的实用价值。


下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步说明。图1为本发明3DMAX环境下经络腧穴立体定位模型的使用方法流程框图。图2为本发明人体经络3D模型背部示意图。图3为本发明人体经络3D模型左视图。图4为本发明人体经络3D模型俯视图。图5为本发明人体经络3D模型背面示意图。图6为本发明人体经络3D模型正面示意图。
图7为本发明人体经络3D模型仰视图。图8为本发明人体经络3D模型右视图。图9为本发明人体经络3D模型手部示意图。图10为本发明人体经络3D模型头部示意图。图11为本发明人体经络3D模型脚部示意图。
具体实施例方式如图所示，3DMAX环境下经络腧穴立体定位方法，它包括如下步骤(1)采用虚拟现实技术，生成真实人体的三维图像；(2)利用人体3D模型，在计算机上构建3D经络、腧穴模型；(3)对真实人体三维图像与人体3D模型进行图像组合处理，使其图像重叠；(4)对人体3D模型经络、腧穴位置数据进行比对修正，最终形成真实人体经络、腧穴位置数据并将其存入预设的数据库中。本发明所述步骤(2)中，在3DMAX环境下，将腧穴立体展现在人体3D模型的骨骼、 肌肉、血管、神经、淋巴及脏器的相关位置。本发明所述步骤(2)中，将建立的腧穴定位点连线，将经络立体展现在模型的骨骼、肌肉、血管、神经、淋巴及脏器的相关位置。本发明所述步骤(4)中，对人体3D模型中经络、腧穴在骨骼、肌肉、血管、神经、淋巴及脏器的相关位置进行精确校订。本发明经络、腧穴定位模型在构建中主要涉及。1、基于《中华人民共和国国家标准经穴部位》(以下简称国标)和现代医学解剖图谱和3D渲染技术，并利用现有的人体3D人体模型，在计算机上构建出3D经络、腧穴模型。2、在计算机上3DMAX环境下，将腧穴立体的展现在模型的骨骼、肌肉、血管、神经、 淋巴及脏器的相关位置。3、在计算机上3DMAX环境下，将建立的腧穴定位点连线，将经络立体的展现在模型的骨骼、肌肉、血管、神经、淋巴及脏器的相关位置。4、在计算机上3DMAX环境下，根据国标及中医史料对经络、腧穴在骨骼、肌肉、血管、神经、淋巴及脏器的相关位置进行精确校订。5、最终构建了经络腧穴在3D人体模型中的立体定位模型，即经络、腧穴在包含有人体骨骼系统、内分泌系统、心脑血管系统、淋巴系统、神经系统、肌肉系统、皮肤系统中的 3D定位模型。本发明经络腧穴在3D环境下的人体模型能够调节视角方向观察，并且可以选择性隐藏人体骨骼系统、内分泌系统、心脑血管系统、淋巴系统、神经系统、肌肉系统、皮肤系统中的任意一种或几种系统，以便更细致观察。本发明能够在十二正经、任脉督脉、奇经八脉诸多经脉中选择(或隐藏)一条或几条，同时与其他人体骨骼系统、内分泌系统、心脑血管系统、淋巴系统、神经系统、肌肉系统、 皮肤系统中的任意一种或几种系统进行比对观察。本发明在医学科学理论研究、中医实践教学、中医腧穴普及推广及其中医针灸临床针灸准确取穴方面均具有广泛的应用。可以理解地是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种3DMAX环境下经络腧穴立体定位方法，其特征在于，包括如下步骤(1)采用虚拟现实技术，生成真实人体的三维图像；(2)利用人体3D模型，在计算机上构建3D经络、腧穴模型；(3)对真实人体三维图像与人体3D模型进行图像组合处理，使其图像重叠；(4)对人体3D模型经络、腧穴位置数据进行比对修正，最终形成真实人体经络、腧穴位置数据并将其存入预设的数据库中。
2.根据权利要求1所述的3DMAX环境下经络腧穴立体定位方法，其特征在于所述步骤(2)中，在3DMAX环境下，将腧穴立体展现在人体3D模型的骨骼、肌肉、血管、神经、淋巴及脏器的相关位置。
3.根据权利要求2所述的3DMAX环境下经络腧穴立体定位方法，其特征在于所述步骤(2)中，将建立的腧穴定位点连线，将经络立体展现在模型的骨骼、肌肉、血管、神经、淋巴及脏器的相关位置。
4.根据权利要求3所述的3DMAX环境下经络腧穴立体定位方法，其特征在于所述步骤(4)中，对人体3D模型中经络、腧穴在骨骼、肌肉、血管、神经、淋巴及脏器的相关位置进行精确校订。
全文摘要
本发明属中医经络学说及其针灸医术应用领域，尤其涉及一种3DMAX环境下经络腧穴立体定位方法，其包括如下步骤(1)采用虚拟现实技术，生成真实人体的三维图像；(2)利用人体3D模型，在计算机上构建3D经络、腧穴模型；(3)对真实人体三维图像与人体3D模型进行图像组合处理，使其图像重叠；(4)对人体3D模型经络、腧穴位置数据进行比对修正，最终形成真实人体经络、腧穴位置数据并将其存入预设的数据库中。本发明能在计算机上用3D的形式将经络、腧穴立体展现在模型的骨骼、肌肉、血管、神经、淋巴及脏器的相关位置，纠正将人体表皮进针点误作经脉穴位的错误，克服传统二维绘图或者三维实体模型表达人体经络腧穴的不足。
文档编号G06T15/00GK102393880SQ20111025361
公开日2012年3月28日 申请日期2011年8月31日 优先权日2011年8月31日
发明者胡超, 艾心宇, 韩红 申请人:韩红