基本介紹
- 中文名：三維測體技術
- 外文名：biostereometrical technique
- 方法：三維重建連續切片法
- 取決於：技術發展水平
主要研究方法,方法詳細說明,立體攝影測量法,顯微全息術,立體學方法,計算機斷層掃描（CT）,
主要研究方法
三維測體技術有下列一些方法：①三維重建連續切片法；②立體攝影測量法；③顯微全息術；④立體學方法；⑤計算機斷層掃描（CT）。至於利用結晶學的X射線衍射技術求分子構型的方法，已成為一門專門學科。
方法詳細說明
1、三維重建連續切片法
三維重建連續切片法是從生物組織的連續切片中獲取三維信息的方法。這是解剖學家、胚胎學家最早採用的。在三維重建連續切片法的發展歷程中，經歷了3個階段。第一階段為實體模型，即將每一片組織，用投影繪畫等方法，刻劃到玻璃（或塑膠）板上，再將這些有組織圖形的平板一一疊加，浸入和玻璃（或塑膠）折射率相同的溶液中，即可見到一三維構形。第二階段則是利用電影技術，將每片組織依次攝入膠片，在影片放映時，空間的三維重建，即由觀察者視覺的暫留現象和時間上的連續性所補償，使觀察者可“見到”被觀察物體的三維形狀。為解決各個切片間準確定位的問題，1966年有人發明了雙物鏡頭顯微鏡。將連續的兩片組織片放在二個鏡頭的視野內，利用前一片做基準，調整下一片方位的方法，依次輪流從兩個目鏡處攝片，從而達到整個組織塊正確定位的目的。第三階段即是利用計算機顯示和測量。將組織切片的平面影像依次輸入計算機，即可在螢光屏上得到立體圖形的顯示。也可讓計算機畫出一個立體圖形或者投影出某一側面，或標出某一斷面的形狀，而且還可作定量的測量。這種方法的困難之點，仍是在送入計算機時，每兩連續切片的定位問題。故有人採用組織塊上打孔的方法定位。
立體攝影測量法
一個物體的一對立體照片是從稍微不同的兩個方向拍攝下來的，它所記錄到的深度就和人的“雙眼—大腦”系統看出的深度立體感類似。利用此原理拍攝的一對立體照片，不論是顯微的、亞顯微的、活器官X光片或是整體的，都可以在立體鏡下，觀測到三維立體構形。這種立體圖的物理性質可用幾何關係來描述，兩張照片上的相應點的位置差，就代表這一點的客觀深度。因此，測出兩圖相應點的位置差，即可計算該點在空間深度軸上的坐標。這種方法在生物、醫學各個層次上已廣泛套用。
顯微全息術
全息成像不僅記錄了物體每點反射光的強度（光波的振幅），而且記錄了光波的相位。因此可以說記錄了物體每點上光反射的全部信息。它是一個有深度的、和物體外形完全一樣的光的凝結體。它的成像分兩步進行，首先要拍出一張物光和參考光的干涉底版，然後再用參考光照射在此底版上，使物像再現。1949年D·加博爾提出全息的想法時，就是為了改進顯微鏡。20世紀60年代有了理想單色光源——雷射，並實現了雷射全息。從而使顯微全息技木進入實用階段。顯微全息術具有一些普通光學顯微鏡所欠缺的優點：例如，視野的景深擴大了；不必一定要近距離操作；完全不存在像在離軸方向上的畸度；可以定出在深度上運動的物體的位置；可在同一底版上多次曝光，記錄多個全息像等。有人將全息版所再現的立體圖形成像於立體攝影繪圖儀上進行測量，三維方向都可達7納米的程度。
立體學方法
立體學方法是通過研究物體的二維切片來解釋它的三維組成的學說。因此它是一種外推法，即從二維結構推測出三維結構。同時它是基於統計性質的，利用嚴格的數學公式，而這些公式又都是從隨機取樣這個角度推導得到的，因此，雖然它不能勾畫空間形態結構具體的面貌，亦即不能知道該物體的組成部分在“空間分布”的具體細節，但是卻可以估算一個樣品內各個組成的多少、大小、體積、表面積以及其他特徵。在細胞學的形態定量上是一個有力的工具。它的一整套數學的計算方法在有了計算機的20世紀70年代就發展為許多生物醫學圖像的專用計算機，例如：Quantimet映象分析儀，Magiscan圖像分析儀等；使生物組織形態有了更確切的定量描述方法，形成了一門新的學科，即形態定量學。
計算機斷層掃描（CT）
計算機斷層掃描是由兩種技術綜合的產物。首先從理論上澳大利亞數學家J·拉登1917年所提的理論解，證明了二維或三維物體能夠由它所有投影面的無窮個集合唯一地重建。其次，電子計算技術的發展，使實時記錄X射線從各個角度穿過身體組織後所吸收的光密度並圖像顯示成為可能，進而實現由二維平面圖像綜合成三維構形旋轉顯示的目標。CT方法不僅限於X射線所得投影，電子顯微像、超音波掃描、同位素造影等，均可由計算機將其圖形綜合併用圖像顯示或磁帶記錄。
