医学摄影在临床中的应用

2010-08-15杨蓉娅

实用皮肤病学杂志 2010年4期

祝贺，杨蓉娅

医学摄影是科技摄影的分支，它以光学、电子等摄影原理为基础，并借助影像的方法和手段对医学专业领域所发生的人物或事件以及人体微观世界进行真实的记录性拍摄[1]。它被用于科技成果的鉴定、研究、记录、识别、判断以及医疗诊断等，同时也是医学界资料保存和学术交流的重要手段之一。随着科技的进步，数码产品等更多的先进技术被应用于临床医学摄影当中。现就医学摄影的一些特点和注意事项做简要概括。

1 医学图片基本要求

1.1 画面整洁严肃

医学摄影与普通的商业摄影或生活照片不同，它着眼于清楚刻画、突出疾病的缺陷。拍照时应尽量避开颜面部，以保护患者隐私，如遇颜面部疾病，应梳理头发、表情自然，不可故作姿态。拍摄外科手术过程时，应将血迹、痂皮、污垢等清除，清晰暴露术野，不要呈现血肉模糊的场面。也不宜将病历信息粘贴在患者身上一起拍照，这样既破坏了照片的完整性，也缺乏科学严肃性。照片取景须以病变部位为中心，背景整洁且色调单一，近期国内外高质量图片多以浅灰（中性灰）色为背景，既能与病变部位分清层次，又不分散人眼对目标图像的注意力；治疗前后对比照片更应注意背景一致，最好在设备齐全的固定场所内拍照。

1.2 陪衬图像的选择

一副完美的医学图片除以病变部位为主体外，还需选择好四周陪衬部分，以清楚表达病变所处的解剖位置及与邻近组织器官的协调关系，从而使读者准确识别病变大小、严重程度。陪衬图像要大小适中，过大则忽视了图像的主体，过少则使周围组织关系混乱。拍摄成对器官的图像如眼睛、乳房等部位病变及CT、X线片时应连同健侧一起拍摄，以起到对比效果。

1.3 时机的选择

医学摄影与新闻摄影一样，时效性是至关重要的，摄影的时机严格受到时间限制。它不同于一般摄影可以在不同时段重复拍摄直至满意，而是有明确的时效性，例如在手术过程中，最需要记录的步骤往往只有几秒钟甚至更短的时间，一旦拍摄不成功则无法再重复操作；还有一些进展性疾病如梅毒，在第一次就诊拍摄时可能正处于感染初期即硬下疳，如拍摄失败想要患者再来补拍时，很可能溃疡已经愈合而在其它部位呈现出不典型的多形态皮损，失去了拍摄价值，也失去了辨别疾病典型特征的机会，容易造成误诊误治。同时标本摄影、显微摄影也有严格的时效性，否则可能发生变化，失去拍摄机会。

2 医学摄影技巧

2.1 光线的运用

通常来说在自然光线下物体正面用光，色彩还原最为准确，但同时也会削弱立体感，这时可适当采用辅助光或反光屏。较理想的选择是让光源与被摄体形成45°的侧光、光比大于1:4，则被摄体的形状和细节均能得到较好的表现[2]。在医学摄影中，为了表现出标本或患病部位的质感，应该注意灯光与角度相结合，一般以前侧光或侧光为主加辅助光，也可以借助深色背景，利用侧逆光作为轮廓光，使被摄体表面的凹凸呈现出一定阴影，以表现其纹理、质感及立体感。手术过程摄影时需关闭无影灯而使用碘乌灯，以免曝光过度。医疗器械、金属植入物、培养皿等，这些拍摄对象反光性强，容易出现聚光点，因此，随机闪光灯不适合拍反射性物体。拍摄时除精心调整光照角度外，还可采取遮光板祛除法，即在反光点上方局部遮挡，遮光板用半透明纸片剪切制成，遮光板大小、遮挡位置、角度可在照相机取景器中观察决定，达到最佳效果时再拍摄。医学影像胶片、实验电泳等透视性物体的习惯用光方法是全黑环境下采用观片灯照明翻拍，这对于密度和反差都适中或偏低的胶片非常适合，而对于密度偏高、反差偏大的胶片往往会丢失亮部细微结构，如果适当的给予正面光则可以降低对比度，使层次丰富。拍摄前要对焦试验一下，如果快门速度低于50/1秒，就要用三脚架。荧光电泳摄影是记录荧光标记后的实验电泳在紫外线灯光照射下所显现的影像，需在暗室内拍摄，荧光灯照射角度与电泳凝胶呈45°角为宜。常用暗箱式双光紫外仪有一个呈45°角的防紫外线玻璃观察窗，这个位置拍摄比正上方垂直方向的拍摄口所拍图片的实际效果要好得多。由于紫外线波长短于可见光，因此紫外线焦点与可见光焦点不同，为消除焦点差异，拍摄时应尽可能用小光圈以加大景深。无论是胶卷相机还是数码相机的成像系统都对紫外线极其敏感，会打乱正常的色感平衡，使照片偏蓝，所以通常可加澄黄滤光片以吸收紫外光。

2.2 微距摄影

微距摄影是指近距离的、放大倍数高的拍摄方式。微距摄影最吸引人的地方，莫过于它能把平时很难看清的细微地方，纤毫毕现的呈现在我们的眼前。

2.2.1 放大率直接影响微距拍摄的效果，通常镜头能拍到1∶1或1∶2的微距效果，左边的数值代表菲林平面上影像的大小，而右边的数值则代表实际主体的大小，左边的数字越大，放大的倍数便越高。

2.2.2 光圈与景深为展示病变部位的细节，一般适宜用较小的光圈值以加深景深，拍摄时最好把要拍摄的主题都能放到同一个与镜头轴向垂直的平面里，否则会有一部分主题可能不够锐利。如果条件允许，可以配置广角镜头，这样不仅可以增加景深，而且可以使镜头更靠近景物。同时，我们应学会合理地利用光圈和焦距的组合，大光圈快速度，既能虚化背景，又能保证主体清晰。如果用远端变焦进行微距拍摄，拍摄的照片就会不够理想。

2.2.3 曝光与背景微距摄影曝光程序与普通拍摄略有不同，因为微距拍摄的物品一般都是很小的，曝光程序很有可能被背景所愚弄，所以在拍摄时最好人为加上背景，这样更能让主题突出。一般可以选择中性灰色纸作为背景，一方面可以让曝光更准确，另一方面可以淡化背景，这种颜色和一般的色彩都可以搭配到一起。

2.2.4 闪光灯微距摄影一般不要使用闪光灯。因为微距拍摄时闪光灯很容易造成曝光过度。所以，应尽量利用好自然光，确保光线平均地照射在被摄物体上，如果自然光线不足，可以用手电筒或白色泡沫板（充当反光板）补光，从侧面射入的光线能更好地突出物体的质感。

3 后期制做

数码照片的后期适当加工处理也并非都是错误的。如正常的影调反差和色彩调整，使不太清晰的照片更清晰一些，对照片进行剪裁（二次构图），以及对图像中的紫边和燥点等数码病的修饰等，都是合理的加工。因为这些后期加工不是以改变照片的结构和内容，歪曲照片的真实性，达到某种宣传效果为目的，而是在尊重事实的的基础上，使照片在技术上更完善，在内容上更接近真实。因此，不改变照片真实性的行为不属于伪图片的的范畴。

4 识别伪图像

近年代来，随着数字摄影技术的普及与发展，一些移花接木的PS手段也出现在医学摄影里。如核磁、CT、X线片的翻拍造假、蛋白电泳伪图像等，这些作弊行为玷污了医学研究的严肃性。具体有以下几种手段：①治疗前后图像景深不统一。例如在皮肤瘢痕治疗前，摄影图像采用大景深，治疗后采用小景深，就会造成治疗效果图片比实际效果好的视觉误差。②治疗前后摄影图像影调不统一。高调患者面部照片，斑痕显现不明显，低调患者面部照片，斑痕显现清晰。③利用图象处理软件改变原始图像。例如利用软件的相应功能改变病变部分的大小、轮廓以隐瞒真实治疗效果；改变电泳条带的位置、明暗度，用他次试验结果进行置换等。识别图像真伪主要有以下几点方法。

4.1 软件鉴别

使用ZINX软件对关键部位进行5000%～8000%倍放大，并进行分解图域分析。使用32进制的数据缺失扫描局部，看有无IND（intruding data，位图术语，用于发现因改动而缺失的数据，最小可达到100bit级别）数据缺失。①对原图进行色调分析，确定是否是原始色调，有无图片修改痕迹。②对原图进行阴影分析和光源投射分析，验证是否有异常，是否属于正确的光源和正常的阴影。③使用image differential analysis工具分析照片数据，验证是否属于正常范围，是否有图像修改工具的数据片段。

4.2 肉眼鉴别

通过肉眼对照片的整体视觉感受来辨别真伪。一般图像合成，必须先进行选区操作（即所谓的抠图），当图像放大十几倍以上后会看到选取过程中出现的生硬接痕；合成图片色彩差异很大，通常修改色彩和影调两部分之间的衔接不融合；通过光照方向，被摄体局部的反光来辨别；查看头发边缘与背景是否自然融合或有明显的软件模糊处理痕迹。有些作者在画面整体不错，而细节不尽如人意时，往往会对细节进行添加或删除，使完全重复的景物同时出现在同一画面中，如电泳条带的复制，往往都是用最低级的复制或拷贝手段获得的。