数字人体结构剖析方法和数字人体剖析及病理分析方法与系统

摘要

本发明为一种适用于医学研究、临床会诊、院校教学、个人体感的数字化工具，主要有三维人体模型处理模块、病理资料储存模块、病理数据搜索分析模块、多媒体服务器、影像输出设备（投影、显示器或触摸屏）等组成，该系统采用windows中文操作系统或安卓操作系统作为主要运行平台，运用虚拟数字技术将人体的皮肤、肌肉、组织、器官、骨骼、穴位等数据录入到系统内，通过人机交互技术让使用者360度全方位对人体的详细构造进行分析、研究和学习，并将人体各个部位的多种病变数据也录入到系统中，让使用者便于直观的对比，最终达到学习、研究和病理判断分析的目的。

说明书

 

技术领域

本发明属于医学研究、病理分析、医疗教学等技术领域，涉及一种适用于医疗学术范围内的数字化辅助工具，该系统也可适用于个人学习体感使用。

背景技术

在本发明方案提出之前，国内外市场基本属于空白状态，仅有美国的3Dbody在人体器官模型上有类似之处，且仅限于人体浏览，而大多数医疗、教学机构还停留在图纸和固体模型的水平上。平面图纸不能直观反映人体结构，信息表现能力有限，非专业人员理解难度较大；固体模型做工结构简易，信息传递量有很大限制；虽然有些医疗、教学机构照惯例购买使用尸体作为素材，但是尸体素材使用次数非常有限，难以保存，在人员操作演示效果和观看者心理接受程度等方面存在种种困难，同时还存在代价较高，在法律上尚处于模糊不清的顾虑，从而限制了医学相关领域的发展。因此这项高科技成果不仅使人们对人体结构的了解有了彻底改变，对于医学研究的快速发展也起到了推动作用。

发明内容

本发明项目的目的在于运用高端数字化技术，取代过去的传统陈旧做法，进而达到视听直观，操作便捷，成本低廉、便于保存的目的。

为实现上述发明目的而采用的技术解决方案是这样的：数字人体结构剖析方法，其特征是将人体的皮肤、肌肉、组织、器官、骨骼、穴位诸人体结构的数据构建成数字信息录入并通过三维人体模型处理模块处理和显示；所述的人体结构的数据包括图像、图片、文字、实物。

    数字人体剖析与病理分析方法，其是按照如下步骤实现：（1）人体数据处理：将人体的皮肤、肌肉、组织、器官、骨骼、穴位数据构建成数字信息录入到三维人体模型处理模块当中；（2）病变数据处理：将人体的皮肤、肌肉、组织、器官、骨骼、穴位诸部位的各种病变数据录入到病理资料储存模块当中；（3）建立病理数据搜索分析模块，使人体的皮肤、肌肉、组织、器官、骨骼、穴位诸部位的健康数据和病变数据形成比对关系，实现完整系统架构，（4）输出：通过多媒体服务器上运行，采用影像输出设备实现输出。

通过三维人体模型处理模块，对人体模型进行360度旋转、缩放、整体观察、局部观察的操作；也可以通过病理资料储存模块了解人体的皮肤、肌肉、组织、器官、骨骼、穴位等部位的病变数据；通过病理数据搜索分析模块输入病理反映，查找分析拟似病例。

所提供的数字人体剖析及病理分析系统包括三维人体模型处理模块、病理资料储存模块、病理数据搜索分析模块、多媒体服务器、影像输出设备（投影、显示器或触摸屏）和操作终端，各模块存储在多媒体服务器中，多媒体服务器与影像输出设备电连接，其中：

所说的三维人体模型处理模块其功能主要是储存健康人体的皮肤、肌肉、组织、器官、骨骼、穴位等数据。

所说的病理资料储存模块主要储存人体的皮肤、肌肉、组织、器官、骨骼、穴位等部位的各种病变数据。

所说的病理数据搜索分析模块要用于使用者输入病理数据后，系统搜索分析病理资料储存模块中的数据库，找出拟似病例供使用者参考。

所说的多媒体服务器用来安装、运行本系统和储存各类数据，让使用者操作的设备。

所说的影像输出设备（投影、显示器或触摸屏）用来输出显示系统界面。

实际应用中，首先由开发人员（由数字技术开发团队和医学专业机构共同组成）将人体的皮肤、肌肉、组织、器官、骨骼、穴位等数据构建成数字信息录入到三维人体模型处理模块当中，将人体的皮肤、肌肉、组织、器官、骨骼、穴位等部位的各种病变数据录入到病理资料储存模块当中，其次建立病理数据搜索分析模块，使人体的皮肤、肌肉、组织、器官、骨骼、穴位等部位的健康数据和病变数据形成比对关系，实现完整系统架构，之后将系统安装到多媒体服务器上运行，通过影像输出设备（投影、显示器或触摸屏）实现输出。使用人员可以通过三维人体模型处理模块，对人体模型进行360度旋转、缩放、整体观察、局部观察的操作，实现研究和学习人体各个部位的结构和运转情况的目的，也可以通过病理资料储存模块了解人体的皮肤、肌肉、组织、器官、骨骼、穴位等部位的病变数据，更可以通过病理数据搜索分析模块输入病理反映，查找分析拟似病例。

附图说明：

图1为本发明系统组成示意图。

图2为本发明系统工作原理图。

图3为：人体模型360度旋转示意图。

图4为：人体模型放大缩小示意图。

图5为：人体其他个系统示意图。

图6为：人体模型整体独立观察示意图。

图7为：病理搜索分析模块原理示意图。

具体实施方式

数字人体结构剖析方法，其是将人体的皮肤、肌肉、组织、器官、骨骼、穴位诸人体结构的数据构建成数字信息录入并通过三维人体模型处理模块处理和显示；所述的人体结构的数据包括图像、图片、文字、实物。通过本发明人体结构剖析方法，可以实现人体结构三维演示和输出，可方便教学。

本发明所述的数字人体剖析及病理分析系统主要由三维人体模型处理模块、病理资料储存模块、病理数据搜索分析模块、多媒体服务器、影像输出设备（投影、显示器或触摸屏）五大模块组成，其个部分内容如下所述：

一、三维人体模型处理模块，主要由开发人员将人体的皮肤、肌肉、组织、器官、骨骼、穴位等数据利用三维制作软件（如3Dmax、Maya、Cinema 4D等），制作成相互关联但又各自独立的三维模型输入到模块内，并通过Direct3D、OpenGL图形渲染引擎将其真实清晰的表现出来，此处制作的三维模型数据来源于权威医学机构，为健康人体数据集，便于使用者了解到健康人体的皮肤、肌肉、组织、器官、骨骼、穴位等部位的结构、功能和运转情况（如骨骼的数量、名称、结构方式等）。使用者可以通过此模块对人体各个部位进行360度旋转、放大缩小缩小等操作，也可以去除皮肤观看肌肉，去除肌肉观看骨骼、去除骨骼观看器官等，还可以单独观看某块肌肉、骨骼或者某个器官。

二、病理资料储存模块，主要由开发人员将人体的皮肤、肌肉、组织、器官、骨骼、穴位等部位各种病变案例制作成三维模型、影像、图片、文字等数据集输入到模块内，通过Direct3D、OpenGL图形渲染引擎以及QuickTime多媒体架构将其真实清晰的表现出来。使用者可以通过此模块对人体各个部位的病变案例进行查阅和了解，对病变体可进行360度旋转、放大缩小缩小等操作，便于掌握病变案例的特征和临床反映等。此处数据集可随着社会发展、医学进步的过程积累完善（如系统原本收录禽流感病例四种：1997年H5N1东南亚病例、1999年H9N2香港病例、2003年H7N7荷兰病例、2004年H5N1 东亚病例，后来在2006年出现H3N2美国病例，在2013年 H7N9我国病例，那么就将后来两种病例收录到病理资料储存模块）。

三、病理数据搜索分析模块主要用于使用者输入拟似病状，搜索引擎会从体模型处理模块和病理资料储存模块中抽取相关资料进行比对，让使用者一目了然（如输入胃溃疡，屏幕就会出现溃疡病变的胃的三维模型和健康状态胃的三维模型进行比对，同时伴有文字说明，让使用者直观的了解胃溃疡的症状、病因、危害及注意事项）。

四、多媒体服务器主要用来安装本系统和储存数据资料，服务器主要基于windows中文操作系统上运行，系统主要程序运用C sharp编写。

五、影像输出设备（投影、显示器或触摸屏）主要用来输出服务器数据。