人体三维立体结构与影像二维图像的关系

【中图分类号】R817 【文献标识码】A 【文章编号】1672－3783(2012)08－0501－01

【摘要】：目的 探讨人体三维立体结构与医学影像二维图像形成的原理，认识其彼此间存在的相关性，开拓人们三维立体思维，发挥对二维图像与人体三维立体结构的理解和掌握，紧密结合临床破解不同病灶的三维立体结构所呈现的二维图像表现，为明确疾病诊断提供可靠的影像依据。

【关键词】三维立体；二维图像；立体思维；影像特征；

德国物理学家伦琴于1895年发现X线，之后不久即应用于医学领域，进行疾病诊断，形成了放射诊断学这一新学科，并奠定了医学影像学的基础。

随着时代的变迁，计算机技术的普及，数字化图像已逐步取代模拟图像的今天，医学影像所含盖的面之广，在临床疾病诊断方面占比之大，特别是医学影像设备的日新月异，新的医学影像技术不断出现，如：计算机x线摄影(CR)、数字X线摄影(DR)、数字减影血管造影（DSA）、电子束CT（EBCT）、多层螺旋CT(MSCT)、磁共振成像(MRI)、图像存储和传输系统(PACS)等，使医学影像的内容极大的丰富。 如何提高各种成像技术图像的阅片能力，正确识别正常人体组织器官和不同疾病的影像表现，显得十分重要和迫切，鉴此，笔者结合自身多年积累的实践经验，与X线诊断及其相关技术为参照，对人体三维立体结构与医学影像二维图像的关系作初步探究，求其抛砖引玉之效。

1、 三维立体

三维立体即由点、线、面所构成的各种不同形态的物体。也可理解为由长宽高组成的几何体。从解剖学的角度看人体结构，无论从大体解剖或局部解剖，从运动系统或神经系统，从动态或静止，从宏观到微观（从组织胚胎或细胞结构），从正常生理状态或疾病的异常状态等全方位观察，无不体现出一个特点，那就是三维立体。在此，我们必须要认识到一个问题，针对人体的三维立体结构，用视角观察活体体表及不同部位的解剖标本，借助显微镜观察不同组织器官的细微结构时，在不同的角度和方位，所能看到的轮廓和结构是完全不同的，其结果明确告诉我们，人体组织器官不仅是地地道道的立体构架，同时还存在着前后、左右、上下、不同程度的重叠关系。

2 二维图像

二维图像即能显示不同黑白灰阶或者是彩色的平面图。在医学影像摄影技术中，其成像的原理是当X线束穿过人体不同部位的组织器官时，根据其相应部位的不同组织结构对X线的吸收不同，即形成所谓的具有X线“对比度”的剩余射线，这部分射线带有被检组织的信息，当作用于荧光屏就可直接显示出图像，即临床上的透视，当作用于胶片（IP板或者FPD）经过暗室处理（或计算机处理）最终获得X线照片，这里我们必须要明确一个结果，无论是透视或照片包括所有的影像图片，到目前为止几乎所有的图像均为二维平面图像，虽然目前的成像新技术在不断发展，要实现真正意义上的三维立体图像还不到2%。

3 立体思维

立体思维也叫三维思维，针对医学影像的二维图形，如何用立体/三维的思维方式来认识二维图形的结构，是一名影像工作者时刻必须面对的问题，也是考量一名影像医生能否通过平面图，正确认识人体正常组织和判断病理组织相应图像表现十分重要的关键环节。下面就分析思路作一简要的探究：

3.1 对人体解剖结构的了解和掌握，是认识影像二维图像的首要任务，具体思路，根据解剖学的形态特点；从各个系统一一分析掌握相应组织器官的位置、形态、大小、数目、组织成分、生理功能及比邻间的关系。重点掌握人体解剖学的方位、基准轴、基准面及体表标志，其中矢状面、冠状面和水平面显得尤为重要，特别是对不同断面的解剖结构图所对应的组织器官必须准确无误。

3.2 掌握不同成像技术的原理及相互间的差异以及存在的限度，是认识影像二维图形的重要环节，因为每一帧图都是通过不同成像技术手段，将人体不同的组织器官经过不同的处理环节转换而来。每一帧图是否能如实反映相应组织器官，存在很多不确定性，即同样的组织器官，用不同的成像技术手段，可以得出不同的影像结果，如：透视只能显示组织较薄的部位，且细微结构不宜观察，腹腔脏器平片检查却不能显示相应的组织器官，然而，CT平扫就能将脑组织显示清楚，MRI却不能将骨皮质和钙化灶显示清楚。当然，在影像检查过程中，相同的组织器官，不同的检查及摄影条件同样决定着不同的影像结果，不同的检查技术人员操作的熟练程度也同样影响着影像的效果。很显然，医学影像二维图像的形成，存在着方方面面的可变因素。要做到正确无误判断医学影像二维图像的每一细微变化，必须做到长期不懈的努力学习和源源不断的积累进取。

3.3 如何把二维图像与临床结合起来，因为我们所见的一帧帧二维图像，都是与人体组织结构一一相对应的，不同的图像特点代表了不同的组织器官，然而，人体不同的组织结构与我们看到的二维图像往往有时存在很大的偏差，不能如实反映被检组织的结构形态，这就是三维立体结构与二维平面图像在客观上存在着本质的差异，同时还有不同的检查手段也决定着图像，是否能将相应组织器官显示。我们只有充分认识到这一点，用立体/三维的思维和眼光看待每一帧二维平面图，一个个未知的问题便可一一破解。例如:胸部后前立位，看上去是一张很平常的胸片，然而，这张胸片却不能把相应部位的组织器官充分显示，其原因是该位置显示的组织器官相当多的组织是前后相互重叠在一起的，如心脏大血管、胸段脊柱，纵隔等组织相互的重叠导致很多组织无法显示，同样，肺叶与肺叶、胸廓与肺组织之间也存在或多或少的重叠而影响其显示的效果。在临床上，如果缺乏立体/三维的思维方式，很多病灶也许就被重叠所掩盖而导致漏诊。故，只有充分理解人体组织器官的三维立体特点，熟知不同影像技术的成像原理，用立体/三维思维方式，针对不同部位，不同的检查要求，采取多方位，多角度的立体式交叉检查手段，把需要显示的组织器官通过二维平面图像显示出来，从而避免病灶的遗漏，提高疾病的检出率和诊断的确诊率。