文档介绍：上海交通大学
硕士学位论文
结合中医针灸的三维医学影像学研究
姓名:郑雷
申请学位级别:硕士
专业:生物医学工程
指导教师:庄天戈
20040101
摘要

美国可视人计划(VHP) 数据的问世,标志着现代医学影像学的发展进入了
一个新的阶段,人们已经能够系统地获取同源的 CT,MRI 和人体解剖切片数据,
从而建立一个具有丰富医学影像内容的三维人体数据模型。以此为素材,德国汉
堡大学开发的 VOXEL-MAN软件充分运用近二十年来在三维数据可视化领域的
成果,建立了带有完备的知识库系统的三维人体可视化模型。
以此为基础,结合上海中医药大学在中医解剖学方面研究基础,本论文适时
地提出进行结合中医针灸的三维医学影像学研究。研究内容包括:在三维人体可
视化模型上进行中医腧穴的系统定位;对人体解剖结构,特别是肌肉组织的分割;
智能化的医学影像中医知识库的建立;开发能够显示中医针灸针刺过程的三维影
像浏览器。
对于人体腧穴的定位,本文提出标准化二维描述的三维定位方法,在人体医
学影像数据中提取特征点,并根据这些特征点自动获得人体腧穴在三维图像上的
位置。这种方法对不同来源的数据具有普适性。
对于人体组织的分割,本文针对肌肉组织,改进 VOXEL-MAN 的基于色度
椭球的交互式分割方法,提出基于双色度椭球的多步分割方法。该方法通过对人
体图像上目标肌肉组织的体素在色度空间上两次聚类,实现优质的分割结果。运
用这种分割方法,我们已经在 VHP 数据中分割了 51 个人体解剖结构。
对于中医知识库的建立,本文从知识库的智能物体模型,语义网络结构的知
识组织体系,中医学概念的显示方式等多个方面进行了探讨。本文的工作还包括
是对近 1000 个人体解剖学名词进行了汉化,按照系统解剖学对解剖学名词的相
互关系进行整理,并考察了人体危险穴位和解剖结构的关系。
对于三维浏览器的开发,本文为十八个人体重要危险穴位设计了 36 个动画,
通过脚本控制运行的方式,生成包含有图像理解信息的双层智能动画。通过三维
人体浏览器 VOXEL-MAN 3D Navigator: Acupuncture 对智能动画交互式地调用,
直观地表现中医针灸方面的层次解剖学和断面解剖学知识。
本文是传统中医学和现代医学影像学结合的一种尝试,是对进一步研究有中
医特色中国虚拟人的有益探索。

关键词医学影像学,三维可视化,分割,知识库,VOXEL-MAN 三维浏览
器,中医学
iii
ABSTRACT

With the advent of the data acquired by the Visible Human Project (VHP), the
development of the modern Medical Imaging enters a new phase. The data of CT,
MRI and photographic cross-sections are systemically obtained from the same body,
to establish a 3D data model, containing plenty of medical image information. Using
this material, the software VOXEL-MAN is designed in University Hamburg,
Germany. It sufficiently applies the fruit in the field of 3D visualization developed in
the last 20 years, to establish a 3D visualization model of the human body with a
self-contained knowledge base system.
Based on the work mentioned above, combining the study of Traditional Chinese
Medicine (TCM) and Anatomy in Shanghai University of TCM, this paper tries to
study the 3D Medical Imaging integrated with Acupuncture. The content includes:
systemically localizing