正畸开口正位像最佳对焦点的研究
李丽华1，孙波2，何燕3，陈定根1，宴燕1，米方林1
1.川北医学院附属医院 口腔科，四川 南充 637000；2.仪陇县医院 口腔科，四川 南充 637600；3.川北医学院附属医院 住院部手术室，四川 南充637000
[摘 要]目的探索拍摄开口正位像的最佳对焦点，指导正畸医师在临床诊疗过程中拍摄出更清晰的照片，同患者进行更好的沟通。方法 运用单盲法对各个对焦点拍摄的图片进行比对，主观上选出让口腔临床医师比较满意的开口正位像，并对最具有代表性的图片列表比较。结果对焦点在尖牙区的口腔数码照片与其他图片相比较，开口正位像所反映的口内软硬组织细节效果更佳，在F25及更大光圈条件下尤为明显。结论以DX格式单反相机拍摄开口正位像，在相同设置条件下，选择对焦点于尖牙区，可以更好地满足口腔临床医生对口内细节的表现，达到所需的临床效果。
[关键词]口腔微距数码摄影；开口正位像；牙齿畸形；口腔正畸
引言
口腔临床照片是正畸治疗的重要资料[1]。有效的资料收集，不仅可以提高医生的临床科研水平；还能成为重要的医疗法律依据[2-3]；同时还是提供临床医生自我总结、自我提高、自我教育、患者教育，和教学的必要素材[4]。
口腔正畸专业临床摄影比其他学科更加强调咬合关系的重要性，因此，口内开口正位像拍摄的质量，将直接影响病例的展示水平[5]。数码单反相机已经成为正畸科和口腔医疗机构的常规摄影装备[6]，专业的微距镜头和环形闪光灯已经逐渐被应用于口内开口正位像拍摄，但是口腔环境的特殊性以及其洞腔摄影范畴的属性，对口腔大夫的摄影知识以及摄影技巧提出了新的挑战。如何更好的选择相应参数，掌握正确的数码相机使用和拍摄方法，拍摄出更高质量的口腔医学图片已经成为亟待解决的问题。目前，数码单反相机，已经具备3～51个对焦点或对焦区域，而开口正面像对焦点设置一直是一个有争议的问题[7]，临床上不乏医师因对焦点设置不正确造成病例资料记录不完整，以至于造成不可弥补的损失。本文就开口正面相对焦点的设置进行一个系统的研究和评价，以便正畸医师可以更好地使用手中的专业设备。本文选用单盲法，排除了主观影响，利用评价结果对开口正面照中对焦点的选择进行系统评价，为口腔正畸数码摄影技术的临床应用提供一个科学的参考依据。
1 材料与方法
1.1 研究对象
选取2014年4月～2014年12月在川北医学院口腔科就诊的40例正畸患者寄存模型，以标准灰度板为背景，进行拍摄。
1.2 研究方法
拍摄条件如下：DX格式富士S5PRO单反机身以及SIGMA105 mm镜头；色温5500 K强光灯提供照明、物距为0.5 m；相机设置为光圈优先模式、手动调节11点对焦，光圈值分别由F16-F32递减，感光度为ISO200[8]。
1.3 最适对焦点测试
相机设置好后，在F16、F18、F20、F22、F25、F29、F32光圈下[9]，对40例标准模型分别以A区第一磨牙、尖牙、中切牙区域为对焦点进行拍照。由于口腔临床治疗中常用的数码照片多为直接作为向患者解释的工具，主观性较强，所以由两名高年资的专业口腔正畸医师，进行几组照片中最佳图片[10]的筛选，照片筛选选用单盲法，并对被选为最佳图片的结果进行列表。
2 结果
各对焦中心对应的照片数中，被选为最佳图片的结果，见表1。
由表1可知，在拍摄正位上、下牙列咬合像时，对焦区域为尖牙被选为最佳图片的数目最多。筛选出一组具有代表性，由光圈值为F16、对焦点区域分别为中切牙、尖牙、第一磨牙的照片作为图示。
表1 各光圈下被选为最佳图片对焦点的结果
光圈值F16、对焦区域为中切牙的拍摄照片，见图1。该照片所有前牙区牙齿形态、大小以及气孔清晰，上下牙弓中线关系明确，前牙区牙龈和牙周状况一目了然。而后牙区尤其是第一磨牙形态和气孔都模糊不清。
图1 光圈值F16、对焦区域为中切牙的拍摄照片
光圈值F16、对焦区域为尖牙的拍摄照片，见图2。该照片所有牙齿的形态、大小和气孔清晰，上下牙弓中线关系明确，牙龈和牙周状况一目了然。
图2 光圈值F16、对焦区域为尖牙的拍摄照片
光圈值F16、对焦区域为第一磨牙的拍摄照片，见图3。该照片所有后牙区牙齿形态和气孔清晰，磨牙关系明确。而各前牙形态、大小、上下牙弓中线、前牙区牙龈和牙周状况都模糊不清。
图3 光圈值F16、对焦区域为第一磨牙的拍摄照片
从而可以得出，对焦点在尖牙区的照片，即使在F16这样的大光圈条件下，中切牙与第一恒磨牙上的气孔依然可以清晰辨识，特别是上、下牙弓中线关系，前牙的形态、大小比例、排列、牙龈和牙周状况表现力都更佳。
3 讨论
正畸医生通过口内摄影来记录病例资料，并利用这些资料有效地对病例进行分析、设计、会诊，既能不断完善治疗方案,又能在学术交流中相互展示和学习[11]；面对医患纠纷，口腔影像资料也可以成为医生的重要法律依据[12]，口腔数码影像资料的重要性日益增加。
以往介绍口腔摄影的文章，都是以临床患者的口内、面相等作为示教依据，尤其口内照片，不可避免地受患者唾液多少、口腔卫生状况等的影响[13]。本文首次采用正畸患者寄存模型，且有气孔的模型作为拍摄对象，以标准灰度板为背景，以达到减少干扰的目的。
拍摄一张位于最大牙尖交错位的口内正面相，反映患者牙列在空间三维上的准确位置，拍摄时要求：患者中切牙的切端与左右上第一磨牙所形成的假想平面与画面上下缘平行，且与画面上下缘距离相等。但是口腔数码摄影是一个比较特殊的范畴，它要求在一个狭小的光线昏暗的环境下对整个牙列和口腔粘膜进行一个清晰的图片采集，这就需要把被采集的人体组织，落入景深之内。景深及景深构成示意图，见图4。
景深是指在被摄主体对焦点前后，其影像仍然有一段清晰范围，即落入景深的人体组织，可以清晰成像；反之则无法清晰成像，会导致相关组织信息的遗漏。总景深的计算公式如下：
ΔL（总景深）=ΔL1（前景深）+ΔL2（后景深）=[FδL2/（f2+FδL）]+[FδL2/（f2-FδL）]=（2f2FδL2）/（f4-F2δ2L2）
由景深计算公式可以看出，景深与镜头使用光圈F、镜头焦距f、拍摄距离L以及相机成像元件（表现为对容许弥散圆的大小δ）有关[14]。
图4 景深及景深构成示意图
在临床拍摄实践中，镜头焦距、拍摄距离都是一定的。欲增大景深，可以通过缩小光圈（最小到F32）和配置更大成像元件单反相机（DX格式升级为全画幅）来实现[15]，比如单反机身由DX画幅升级至全画幅、购买配备F32及以下的更小光圈微距镜头等，但这会受到资金和摄影器材技术进步等因素的限制；充分利用好既有景深空间，可以认为是变相增大了景深，本研究旨在探索如何充分利用景深空间。借助查表或在线景深计算器，以临床常用的一组参数为例，可以做出如下计算，具体结果，见表2。
表2 微距摄影系统在不同光圈下取得的景深值（δ=0.02 m，L=0.5 m，f=105 mm）
对照图2和表2相关计算结果，可以发现，对焦点为中切牙，前景深未得到利用；对焦点为磨牙，后景深则被浪费。即使光圈值选为最小的F32，前后景深也都不足1.2 cm,可见不论选择中切牙区还是磨牙区为对焦点，都是无法满足临床拍摄需要的。故选择尖牙区作为对焦点，可以更好的利用前、后景深空间，拍出更佳质量的临床照片。本研究为广大临床医师简化临床操作，更好地进行口腔数码摄影，以便真实记录和反映患者信息具有重要意义。
总之，光圈打开越大，景深越浅；光圈越小，则景深越大，但进入镜头的光线也随着减少，所以曝光时间要增加。因此口腔摄影一定需要外置闪光灯，另外，镜头跟物体之间的距离也决定景深，越远景深越大。但在口腔摄影中，我们一般很难用这点来增加景深，因为那样会改变我们摄影中的整个构图。当聚焦平面选择在整个构图的中央区域或全景前1/3时，聚焦平面前后一定范围内物体均可位于聚焦范围内，所拍摄照片有一定景深而且清晰。而当聚焦平面处于整个构图的边缘时，至少1/2的聚焦范围被浪费了。要想获得高质量的口腔摄影照片，具备以下几个基本条件：恰到好处的聚焦和用光；完美的照片拍摄角度；干净的背景；适宜的放大倍数；照片细节清楚；照片上没有食物残渣，过多的唾液或粘膜过于干燥；照片内不显示拉勾，手指及镜子边缘。镜面无雾气，无划痕；系列照片角度，细节，方向保持一致[16]。
4 结论
在其它拍摄条件均等的前提下，对焦点选择尖牙区，可以很好的满足口腔正畸临床拍摄口内正位像的需求，获得清晰并能反映细节的图片资料。由此可知，尖牙区可作为正畸口内正位像数码摄影的最佳对焦点。
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本文编辑 袁隽玲
Research on Best Focus Point of Intraoral Occlusal Photography for Orthodontics
LI Li-hua1, Sun Bo2, HE Yan3, CHEN Ding-gen1, YAN Yan1, MI Fang-lin1
1. Department of Stomatology, Affiliated Hospital of North Sichuan Medical College, Nanchong Sichuan 637000, China; 2. Department of Stomatology, Yilong County Hospital, Nanchong Sichuan 637600, China; 3. Operating Room of Impatient Department, Affiliated Hospital of North Sichuan Medical College, Nanchong Sichuan 637000, China
Abstract：ObjectiveTo explore the best focus point of intraoral occlusal photography for orthodontics, and guide the orthodontist to take clearer pictures in clinical diagnosis and treatment process, so as to better communicate with patients. Methods A single blind method was used to compare the images taken at each focus point., satisfactory intraoral occlusal photography was selected by the orthodontist subjectively and then comparison of the most representative images were made with a list.ResultsCompared with oral digital photography focusing on other areas, those focusing on canine area achieved better effect in reflecting a detailed oral hard and soft tissue, which is particularly evident if in a condition of F25 or larger aperture.ConclusionUnder the same set conditions, use the DX format single lens reflex camera to take intraoral occlusal photography with a focus point of canine area, can better meet orthodontist’s requirements for getting more details in mouth, and reach the required clinical effect.
Key words：oral macro digital photography; intraoral occlusal photography; deformity teeth; orthodontics
[中图分类号]R783.5
[文献标识码]B
doi：10.3969/j.issn.1674-1633.2017.01.024
[文章编号]1674-1633(2017)01-0090-03
收稿日期：2016-02-18
修回日期：2016-06-20
基金项目：四川省科技厅一般课题（2011szz013）；南充市应用技术研究与开发资金项目（12A0094）。
通讯作者：米方林，主任医师，主要研究方向为口腔正畸。