有些人只看事物的表面，他们问的是“为什么”；而我却想象事物从未呈现的一面，我问“为什么不？”
—— 萧伯纳
CT和MRI应用于临床已有半个多世纪了，与早期影像早不可同日而语，但为什么临床仍然在用二维影像（胶片或数字的）？个人计算机遵循摩尔定律的发展，硬件上早已满足三维影像所需要的性能。为什么不用三维影像来定位呢？本章就简单回顾一下关于三维影像定位的方法。
下文所示图片均来自于3D slicer中国社区，感谢赵端允、曹玉福、霍贵通等大咖们的病例分享。该方法的定位原理十分直截了当：在三维影像上测出病变中线向后的体表距离和中线旁开距离，然后在患者头部用软尺画出同样长度的两条线，即可确定病变的位置。可以看出该方法是“直角尺/游标卡尺测距定位法”的在三维影像上的衍生，只不过借助三维影像的优势，该法省去了诸多平面上的测量步骤，简化成“一测一画”两步，减少了误差在产生。它的优点在于：1）患者不需要贴marker行二次扫描；2）不依赖于扫描基线是否规范，即使头是歪的，对三维成像也没有影响；3）操作简单迅速。它不足之处在于：1）误差来源于鼻根部位置的选择（三维影像上与患者头上）是否一致；2）中线长度以及中线旁开的距离，距离越长，误差越大，所以颞部和枕部病变并不适合此法。可以看出，该方法和二维影像标志物定位法原理一样，只不过三维影像上不论是标志物还是血肿都一目了然，相对位置关系也更容易确定。3D定位贴定位的优势在于：1）定位贴有横纵交错的小孔，提供了一个三维坐标体系，方便描画血肿的外形；2）基本适用于所有幕上浅表病变的定位；3）定位准确度比较高。3）多个定位贴联用，还可确定穿刺角度，辅助血肿穿刺（具体方法文末有链接）。它的不足之处仅在于：需要二次扫描，及简单的几步三维成像操作。
该方法的基本原理和体表标志物定位法一样，在患者头上贴标志物（上图标志物为维生素E胶丸），患者带标志物扫描MRI，在slicer中将肿瘤、周围静脉窦以及维生素E标志物一起进行三维重建，三维影像可储存在平板或电脑上，连接投影仪将三维影像投射至患者头部，VE胶丸作匹配参考，实现颅内病变肉眼可视化效果。该方法的优点有：1）利用体表标志物作匹配参考，匹配时间短，准确度较高；2）肉眼可视化效果，在场所有人都能看到；3）保持投影仪和头部的位置不变，术中也能投射。它的不足之处在于：1）需要掌握基本的三维影像重建方法；2）患者需要二次扫描，这是体表标志物定位法的基本要求；3）定位时要架设投影仪，通过有线或无线与电脑或平板连接，过程较繁琐；4）虽然是利用三维影像，但经投影仪投射后仍是二维影像，适用于颞部较平坦的位置，但对于头部弧形较大的顶枕部，图像会产生畸变，导致误差的产生。
此方法的基本原理是：首先，将颅内血肿在slicer中正交投影到体表（图左上）；其次，给虚拟影像和现实患者在同一角度（正侧位）拍照；最后，将两张照片在第三方手机照片编辑App上重叠，患者照片固定，虚拟影像照片通过移动、旋转去使两者重叠。重叠之后，可以看到血肿叠加在患者头部，患者头部事先画有网格线，类似坐标，根据病变在网格中的位置来定位血肿。该方法的优点在于：1）不需要二次扫描；2）影像匹配过程在手机App上完成，不需要患者全程参与；2）除了手机，不需要其他设备，在病房、手术室均可方便使用。该方法不足之处在于：1）虚拟影像的照片角度必须和患者照片的角度一致，虽然利用陀螺仪辅助，但实际操作中很难做到一致；2）存在两张照片不能匹配的情况，即：头颅轮廓匹配上时，耳廓不对；耳廓匹配时，头颅轮廓匹配不上。3）此法只适用于基底节区血肿颞部体表定位。（文献题目：iPhone-Assisted Augmented Reality Localization of Basal Ganglia Hypertensive Hematoma）第三章结尾已讲述过，此处不作赘述。Sina定位法和上面的图像重叠法的原理类似，相同之处在于：都对三维影像及患者的图片角度（正侧位）有要求；不同之处在于：图像重叠法事前确定了两张照片进行匹配，如果发现角度不对，则需要重新拍照；而Sina只确定了虚拟影像的正侧位，患者正侧方角度可以定位时实时调整。Sina法的另一个优势在于现实了患者头部血肿的实时可视化，而不是仅在照片上实现。当然，Sina法也有类似的缺点：虚拟影像轮廓和患者头部不能完全匹配。
通过上诉几种方法的介绍，不难看出：1）与二维影像定位方法相比，利用三维影像定位是一种全新的方式；2）借助投影仪、手机能实现增强现实（AR）效果；3）病变定位过程趋于可视化，直观性和准确度均有提升。
1）目前还没有全自动的三维影像重建软件，机器学习在未来能否实现这一目标，我们很期待，但目前所有三维影像的重建都需要医生自己来完成，虽然这个过程在Slicer中不复杂，但仍有很多人还不会；
2）匹配参考系的选择，目前主要有两类，一是体表标志物，二是患者体表固有解剖标志。利用体表标志物来匹配，速度快，准确度高，但代价是患者需要贴上标志物进行二次扫描。利用患者头部解剖标志（鼻子、眼睛、外耳廓等）匹配，虽然免去了二次扫描，但存在匹配度低，匹配时间长等因素，导致定位准确度下降。
3）大部分方法都有自己的适用范围，不能全面覆盖颅内病变的定位。1）3D Slicer中国社区有较全面的图文教程，短期内可以学会三维建模，并用以辅助定位。接下来，我们会在钉钉推出视频教程，这样就更加降低了学习的门槛；
2）定位的首要目标是准确，所以尽可能选择体表标志物辅助定位；至于虚拟影像不能和实体解剖标志匹配的问题，是由于不同手机的摄像头有不同的成像参数（光圈大小、光学变焦、数码变焦等），而slicer的3D视窗中也会有个隐藏的“摄像头”，它的基本参数目前是未知的，如果你的手机镜头参数与Slicer的虚拟摄像头参数接近，那么匹配误差不会太大。如果两者参数相差很远，就会出现匹配不上的情况，这是其一。其二，任何手机镜头成像时，照片的周围都会有畸变，尤其是广角镜头，这也是导致影像与与实体匹配不上的原因；其三，slicer中可以选择透视和正交两种视图，但现实中手机镜头拍摄的画面均是透视（perspective）视图，透视就存在近大远小的现象，颅内病变与患者体表并非在同一个面上（深度不同），就会出现病变匹配准时，轮廓不准，轮廓准时，病变不准的情况。
上图是我早期用Sina定位的病例，左侧用的是魅族MX5手机，可以看到虚拟头颅轮廓及外耳廓都能很好的重合，但后来用三星S7edge手机后，就很难做到完全重合，只能用Marker点辅助，当marker匹配好后，轮廓仍然是不重合的，此时应该以marker为参考点，而不能以轮廓来定位。
