數(shù)碼攝影在口腔臨床醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用

莊銳 　朱智敏

隨著醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)交流不斷增多，口腔數(shù)碼攝影的重要性日益突出[1]。同時(shí)，口腔數(shù)碼攝影逐漸成為口腔治療尤其是美容治療的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，口腔醫(yī)生通過數(shù)碼攝影捕捉、保存到更多的醫(yī)療信息，既有利于同其他醫(yī)生、技師進(jìn)行交流，有效地對(duì)病例進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)、會(huì)診，又有利于醫(yī)生進(jìn)行醫(yī)患溝通，從而提高臨床診斷和治療水平。另一方面，影像資料作為病歷的一部分，還可作為保護(hù)醫(yī)患雙方的法律依據(jù)，所以口腔醫(yī)生應(yīng)當(dāng)意識(shí)到口腔攝影的重要性。但是，口腔臨床攝影與普通攝影不同，有其特殊性。本文結(jié)合攝影基礎(chǔ)理論對(duì)口腔臨床工作中數(shù)碼攝影器材的選擇、拍攝技巧、數(shù)碼照片的應(yīng)用以及注意事項(xiàng)等綜述如下。

1 數(shù)碼攝影的優(yōu)勢(shì)

數(shù)碼攝影在使用效率、放大倍率以及后期影像處理和管理方面都有方便快捷的特點(diǎn)。數(shù)碼攝影可以在拍攝后立刻看到拍攝影像，如果效果不滿意，可以馬上對(duì)相機(jī)的各種設(shè)置進(jìn)行調(diào)整、重拍；高像素的數(shù)碼照片便于放大觀察。天然牙冠軸面大小一般在1cm2以下，許多細(xì)節(jié)不容易被看清楚，高倍放大的數(shù)碼照片在進(jìn)行美學(xué)修復(fù)設(shè)計(jì)時(shí)有利于美學(xué)信息的全面捕捉；數(shù)碼照片可以方便地通過各種軟件進(jìn)行后期調(diào)整和二次構(gòu)圖，大容量的存儲(chǔ)介質(zhì)可以存儲(chǔ)大量數(shù)碼照片，方便病例資料的保存和整理[2-4]。

2 口腔攝影器材的選擇

2.1 相機(jī)的選擇：口腔數(shù)碼攝影應(yīng)該選擇可以選配微距鏡頭或者具有近攝功能且形變較小、色彩還原性好以及可以手動(dòng)設(shè)置拍攝參數(shù)的相機(jī)。數(shù)碼相機(jī)分為普通數(shù)碼相機(jī)（Digital Camera，DC）和單鏡頭反光數(shù)碼相機(jī)（Digital Single Lens Reflex，DLSR），數(shù)碼攝影器材更新?lián)Q代非?？?，合理的選擇口腔攝影器材是獲得高質(zhì)量口腔數(shù)碼照片的基礎(chǔ)。

普通數(shù)碼相機(jī)具有便攜性和經(jīng)濟(jì)性，但其功能無法滿足較高要求的口腔數(shù)碼攝影。普通數(shù)碼相機(jī)雖然具備近攝功能，但在微距攝影對(duì)焦時(shí)焦距在廣角端，拍攝時(shí)鏡頭距離被攝物體非常近，鏡頭成像畸變較大，不符合口腔數(shù)碼攝影的要求。普通數(shù)碼相機(jī)大多數(shù)只有程序自動(dòng)調(diào)整光圈和快門速度，不能完全手動(dòng)調(diào)整拍攝者需要的光圈和快門速度，因此無法控制景深和曝光。普通數(shù)碼相機(jī)沒有外接環(huán)形微距閃光燈，機(jī)身自帶閃光燈既無法提供良好的光源，也無法展現(xiàn)良好的牙冠顏色及質(zhì)感。在目前的技術(shù)水平下，普通數(shù)碼相機(jī)為實(shí)現(xiàn)便攜性和經(jīng)濟(jì)性，一般采用較小面積的感光元件，較小面積的感光元件容納較多的像素會(huì)造成像素之間的干擾，降低影像質(zhì)量，因此，像素值高并不代表拍攝的影像質(zhì)量高[5]。這些缺點(diǎn)都限制了普通數(shù)碼相機(jī)獲取高質(zhì)量數(shù)碼照片的可能，因此普通數(shù)碼相機(jī)無法滿足口腔微距攝影清晰、無形變、顏色偏差小等要求。

單鏡頭反光數(shù)碼相機(jī)是由機(jī)身、鏡頭、閃光燈等幾部分組成，可以根據(jù)拍攝用途靈活選配，光圈、快門、曝光強(qiáng)度、白平衡等拍攝參數(shù)可以根據(jù)拍攝需要手動(dòng)設(shè)置。其中又根據(jù)感光元件的面積大小將單反數(shù)碼相機(jī)分為全畫幅單反相機(jī)和非全畫幅單反相機(jī)，全畫幅單反相機(jī)的感光元件與傳統(tǒng)35mm相機(jī)膠卷尺寸相同，而非全畫幅單反相機(jī)的感光元件面積小于35mm膠卷的尺寸，即相同視角下非全畫幅單反相機(jī)對(duì)應(yīng)的鏡頭焦距要小于全畫幅單反相機(jī)，在選擇搭配微距鏡頭的焦距時(shí)應(yīng)考慮單反相機(jī)感光元件的尺寸，如果未能合理地搭配鏡頭焦距和感光元件大小，會(huì)給拍攝過程和拍攝質(zhì)量造成影響。如全畫幅相機(jī)與較短焦距微距鏡頭搭配（60mm焦段），在拍攝時(shí)會(huì)使拍攝者距離患者過近，給患者和拍攝者造成不適；如非全畫幅相機(jī)搭配較長(zhǎng)焦距微距鏡頭（如100mm焦段），可能會(huì)造成拍攝全牙列照片時(shí)景深過淺，不能獲取整個(gè)牙列清晰的照片。目前具有全套支持口腔臨床攝影器材的品牌主要為Nikon，Canon，Sony等，在配置相機(jī)時(shí)，色彩還原的準(zhǔn)確性也是臨床醫(yī)師應(yīng)重點(diǎn)考慮的問題，Alvin等[6]的研究結(jié)果表明，Nikon D100相機(jī)的顏色還原準(zhǔn)確性好于Canon 60D，但試驗(yàn)中顏色偏差也高于人眼對(duì)于色差的感知閾值ΔE=1-3.7[7-9]。

2.2 微距鏡頭的選擇：通常將最大放大倍率在1：4～1：1之間的能夠在無限遠(yuǎn)處聚焦的鏡頭稱為微距鏡頭。普通鏡頭的最大放大倍率要遠(yuǎn)低于微距鏡頭。口腔臨床攝影中常常要突出單個(gè)牙冠或局部牙列的色澤、形態(tài)以及咬合等細(xì)節(jié)，必須采用微距鏡頭才能達(dá)到滿意的效果。雖然微距鏡頭都提供1：1的放大比率，但實(shí)際應(yīng)用中還涉及到鏡頭是否為內(nèi)對(duì)焦，內(nèi)對(duì)焦鏡頭將鏡片分割成偶數(shù)群組，在對(duì)焦時(shí)保持鏡頭長(zhǎng)度不變，不移動(dòng)全組鏡片，只移動(dòng)中間的鏡片組來作對(duì)焦，稱為內(nèi)對(duì)焦，具有內(nèi)對(duì)焦的微距鏡頭在臨床使用時(shí)可以避免鏡頭距離患者過近而給患者造成的心理負(fù)擔(dān)和拍攝不便。

微距鏡頭以定焦鏡頭為主，在選擇鏡頭焦距時(shí)應(yīng)考慮與機(jī)身的搭配，由于數(shù)碼相機(jī)感光元件的尺寸是隨相機(jī)不同而不同，所以相同焦距的鏡頭在不同尺寸感光元件的數(shù)碼相機(jī)上成像視角也不同，即等效焦距不同。全畫幅相機(jī)，微距鏡頭焦距即為等效焦距，非全畫幅相機(jī)，微距鏡頭的等效焦距等于鏡頭焦距乘以轉(zhuǎn)換系數(shù)，常見轉(zhuǎn)換系數(shù)如下：尼康非全畫幅單反相機(jī)的轉(zhuǎn)換系數(shù)是1.5，全畫幅數(shù)碼單反相機(jī)是1；佳能非全畫幅單反相機(jī)為1.6，全畫幅單反相機(jī)為1。由于等效焦距對(duì)景深和對(duì)焦距離有影響，所以在選擇鏡頭焦距時(shí)應(yīng)考慮與何種類型的機(jī)身搭配?？谇慌R床攝影最適合應(yīng)用的微距是100mm焦段[10]，因此，如果選擇全畫幅數(shù)碼單反相機(jī)，則選擇100mm焦段微距鏡頭，如果選擇非全畫幅單反相機(jī)，則選擇60mm焦段微距鏡頭。

2.3 微距閃光燈的選擇：口腔臨床攝影需要通過較小光圈、較快的快門速度獲取大景深、清晰的影像資料，所以要借助輔助光源提供照明以獲取適當(dāng)?shù)钠毓饬浚瑧?yīng)用于鏡頭前方的微距閃光燈也成為最合適的選擇[10]。微距閃光燈有兩種結(jié)構(gòu)：一種是環(huán)形閃光燈，另一種是雙頭閃光燈。前者提供均勻的光照，在拍攝正面微笑，全牙列咬合，上前牙正面像時(shí)會(huì)在前牙唇面留下較大的環(huán)形光斑，有利于表現(xiàn)牙冠表面結(jié)構(gòu)。后者光源距離鏡頭中軸較遠(yuǎn)，光源易被頰部組織遮擋，形成陰影。

3口腔攝影的基本要求

口腔攝影的基本要求包括圖像清晰，色彩還原基本準(zhǔn)確，曝光適宜等。

3.1 圖像清晰：清晰的圖像要求拍攝時(shí)對(duì)焦準(zhǔn)確、景深合理以及拍攝穩(wěn)定。對(duì)焦準(zhǔn)確是獲取清晰圖像的先決條件，由于口腔內(nèi)光線欠佳，相機(jī)可能無法自動(dòng)對(duì)焦，尤其是在后牙區(qū)，應(yīng)開啟微距閃光燈的輔助對(duì)焦燈或使用手動(dòng)對(duì)焦。景深是指焦點(diǎn)前后能夠清晰顯現(xiàn)的范圍，景深越大，能夠清晰顯現(xiàn)的范圍越大，景深越小，前景和背景越模糊。影響景深的因素包括焦距、拍攝距離和光圈大小，口腔微距攝影中，微距鏡頭都為定焦鏡頭，在相同放大比例下拍攝距離也是一定的，因此需要通過調(diào)整光圈大小來控制景深，通常為使焦點(diǎn)前后一定范圍內(nèi)的物體都能得到清晰的影像，推薦使用小于F/22的光圈。為了減小拍攝瞬間因拍攝者抖動(dòng)對(duì)影像造成的模糊，一般將快門速度調(diào)整至快于1/125s，拍攝正面和側(cè)面像時(shí)可以使用三腳架以提高穩(wěn)定性。

3.2 色彩還原：影響數(shù)碼攝影色彩還原的因素主要是相機(jī)對(duì)色彩信號(hào)轉(zhuǎn)換的算法和白平衡的設(shè)置[11]。色彩信號(hào)轉(zhuǎn)換算法是由相機(jī)內(nèi)部芯片決定，因此需要通過設(shè)置正確的白平衡來調(diào)整色彩還原。數(shù)碼相機(jī)中的白平衡相當(dāng)于傳統(tǒng)相機(jī)里不同濾色鏡的選用，本質(zhì)都是對(duì)色溫的控制和校正，相同的拍攝條件和相機(jī)設(shè)置，不同的白平衡，影像的色彩效果完全不同，在口腔數(shù)碼攝影中推薦使用自動(dòng)白平衡[10，12-13]或者手動(dòng)白平衡設(shè)置，而手動(dòng)設(shè)置白平衡需要使用反光率為18%的灰板，要求拍攝者有一定的攝影基礎(chǔ)，所以推薦使用數(shù)碼相機(jī)的自動(dòng)白平衡，以增加拍攝口腔數(shù)碼照片的可操作性。

3.3 正確的曝光：正確曝光是光圈、快門以及感光度的合理設(shè)置。正確曝光的影像能夠獲得豐富的層次感，拍攝對(duì)象的細(xì)節(jié)可獲得正確的反映，而曝光不足或過度曝光將導(dǎo)致影像細(xì)節(jié)的丟失[5]?？谇慌R床實(shí)際拍攝中，為防止抖動(dòng)造成影像模糊，快門速度應(yīng)快于1/125s，為獲得足夠的景深，設(shè)置光圈小于1/22，局部拍攝時(shí)光圈可設(shè)置為1/11，感光度使用最低感光度，在保證以上參數(shù)的基礎(chǔ)上，通過拍攝者適當(dāng)?shù)挠?xùn)練與合理設(shè)置快門、光圈和閃光燈強(qiáng)度來獲得正確的曝光[12]。

4口腔攝影在色彩信息傳遞中的應(yīng)用

眾所周知，義齒顏色的選擇和再現(xiàn)是口腔修復(fù)學(xué)中的難題之一。目前比色方法分為傳統(tǒng)視覺分析法、儀器比色法和計(jì)算機(jī)分析數(shù)碼照片法[14]。在傳統(tǒng)比色法中采用分區(qū)進(jìn)行個(gè)性化比色，但這種比色方法也無法完整地傳遞義齒的色彩和形態(tài)信息，而儀器比色法提供的色彩信息也只是一個(gè)平均數(shù)值或局部平均數(shù)值。很多學(xué)者對(duì)數(shù)碼照片是否能夠用于修復(fù)體比色進(jìn)行了研究，目前尚沒有統(tǒng)一的定論，Alvin等[6]的研究結(jié)果表明，Nikon D100相機(jī)的顏色還原準(zhǔn)確性好于Canon 60D，但試驗(yàn)中顏色偏差也高于人眼對(duì)于色差的感知閾值ΔE=1-3.7[7-9]。Tung和Caglar等[15-16]認(rèn)為在合適的光源和準(zhǔn)確的白平衡下，數(shù)碼照片可以滿足修復(fù)義齒比色要求，沈曉艇等[17]認(rèn)為數(shù)碼攝影可以基本反映比色板和天然牙的顏色，可為口腔科牙齒比色提供參考，但Alvin等[6]認(rèn)為數(shù)碼單反相機(jī)還不能穩(wěn)定、準(zhǔn)確地反映牙齒的顏色，數(shù)碼照片只能傳遞色彩的相對(duì)程度、牙齒形態(tài)以及表面細(xì)節(jié)。由此可見，口腔攝影在口腔修復(fù)色彩信息傳遞中的實(shí)際應(yīng)用還有待進(jìn)一步研究，目前數(shù)碼照片主要用以傳遞牙冠表面紋理特征和相對(duì)色彩特征。

5保護(hù)患者權(quán)益

在臨床病例的拍攝中，應(yīng)與患者進(jìn)行充分地溝通交流，取得患者的同意和配合。作為臨床影像資料，版權(quán)應(yīng)當(dāng)屬于醫(yī)療機(jī)構(gòu)，照片作為教學(xué)科研交流為目的使用時(shí)，并不需要患者的同意。但患者享有肖像權(quán)，如果患者的肖像資料被用于出版、媒體介紹、網(wǎng)絡(luò)、學(xué)術(shù)會(huì)議等，則需要患者的知情同意。應(yīng)告知患者肖像資料是病例資料的重要組成部分，在診斷和治療過程中有重要的意義。如果未經(jīng)患者同意，則在刊出前必須對(duì)面部照片進(jìn)行處理，眼部等特征部分機(jī)型遮擋或馬賽克化[18-20]。隨著數(shù)碼相機(jī)在口腔臨床應(yīng)用的日益廣泛，數(shù)碼攝影已成為現(xiàn)代口腔臨床工作中的必備工具，作為一名口腔醫(yī)師，有必要學(xué)習(xí)規(guī)范的口腔攝影技術(shù)，以提高診療水平和科研論著質(zhì)量，密切與技師溝通。只有選配合理的器材，掌握攝影的基本原理，熟悉拍攝基本技巧，才能拍出規(guī)范的口腔數(shù)碼照片，充分發(fā)揮數(shù)碼攝影的優(yōu)勢(shì)。

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[收稿日期]2012-07-24 [修回日期]2012-09-16

編輯/李陽(yáng)利