今天和大家聊一个有趣的话题：空间维度和信息！
中国科幻作家刘慈欣在科幻小说《三体》中首次提出了“降维打击”的概念，它是指通过使用一种特定的武器，使某一多维空间的其中一个维度无限蜷缩，比如三维空间失去一个维度后，降为二维空间，所有的物质向二维宇宙坍塌，最终溶解成只存在长和宽但高度被剥夺的绝对平面中。也就是说一切在一瞬间都被拍扁平了。可见，高维对低维的打击是毁灭性的，超乎想象的。
高维对于低维拥有绝对的优势。在一只毛毛虫的大脑中，世界是二维平面的，只有“前后”、“左右”两个维度，没有“上下”这第三个维度，所以，当它被一根从天而降的手指碾死时，一定死不瞑目。那么身处三维世界的我们，同样无法想象有“人”从第四个维度忽然出现……
这种高维优势也体现在我们对事物的认知上。从一维、二维到三维，可以发现：（1）信息随着维度的增加而增加，维度越高，你获得的信息越多；（2）每个维度内的信息是有限的，量变不会引起信息的质变，比如上图中的两个毛毛虫不管他们如何观察对方，都只能获取它所观察对象前、后、左、右的信息；（3）高维信息低维无法获取，两只毛毛虫在二维平面内是永远无法获取他们“背部和腹部”信息的。所以说，维度越高，观察者获得信息越多，距离认识事物的本质就越近。
但是当我们拥有同一事物多层低维信息时，我们可以通过想象和推理来反映该事物高一级维度的信息。打个比方：如果只有一张人脑的CT断层图像，我们只能知道脑室在该平面的形态，根本无法知晓它的三维形态。
当有脑室不同层面的二维影像时，我们可以通过思维能力在大脑中创造出脑室的三维形态。这就是不同层面的二维信息堆叠可以反映三维信息，这也证明了人类大脑的思维能力是何等强大。
这种二维平面医学影像仍是当今临床使用最广泛的信息载体。读懂CT、MRI、超声等影像需要医生接受专门的训练和学习，通过几年甚至几十年的训练和学习，当医生看到这些平面影像时，能够在脑海中形成立体影像，甚至捕捉到影像上没有的信息。
但令人遗憾的是，就算是经验丰富专家也无法完全在大脑中完全还原影像上的细节。我们在脑海中重建的立体形态，尤如画家画板上的屋舍、树木、牛、马一样，虽然有形，却无法测量，客观反映实体的信息。也就是说，很难想象迂曲走行地血管、肿瘤的立体形态，更难以计算病变的体积。比如有学者指出：多田公式并不能准确估算血肿的体积。
再比如：有A、B两个人，桌上有一张CT，是他们其中之一的，仅通过阅片，你能判断CT是哪个人的嘛？换个简单点的说法就是：你能通过阅览CT想象出被扫描者的容貌嘛？
对于这个问题，有人觉得没有任何意义；也有人觉得不可能。
萧伯纳曾有一言：有些人只看事物的表面，他们问Why？而我却想象事物从未呈现的一面，我问Why not？
问“why”能加深对某个领域的理解，而问“why not”则能推动这个领域发展。
当我们用slicer将二维影像转换成三维影像时，这个看似不可能的问题，变得如此清晰和直观，你可以看到患者脸上褶皱，甚至他扫描时的表情。
这有点让人细思极恐。因为，我们经过多年专业培训才能看懂的影像，现在转化成三维影像后，就算毫无医学知识背景的人也能很容易辨认：哦~绿色的是肿瘤吧，它原来是这个样子，它和黄色的神经紧紧挨着，周围有红色的血管经过，手术的难点在于肿瘤切到最后保护好神经以及不破坏血管吧！
多年来，我们一直提倡个体化治疗，但进展缓慢。个体化治疗的前提就是尽可能多地得到个体化的信息，而个体化影像是个体化治疗的重要因素。所以，三维影像不仅符合大数据时代的要求，还会促进个体化治疗发展。毕竟，在三维的尺度上，细节是那么地清晰和直观。
当然，维度越高所获得的信息就越多。但超过三维的高维空间，是我们难以理解地，它们只是数学中的概念。不过，闵科夫斯基时空算是最接近我们现实世界，也是我们最容易理解的，那就是在三维时空里加上一条单向时间轴，构成一个四维时空。
四维影像会是怎么样的？第一时间我能想到是以下的场景。
同样，当我们把不同时间节点的心脏CTA数据载入slicer后，可以看到得是一个活动的心脏（Beating Heart）：心肌的收缩，冠脉的舒张，主动脉的搏动……
是的，以往没有任何影像能如此生动地展示活体器官在体内的真实运动。
四维影像包含事物生长、演化直到死亡的全过程，它几乎拥有事物全部的影像信息。四维影像已经可以实现，当我们看肿瘤、脑积水、血管畸形等病变的四维影像时……那一时刻足以令人震撼，也令人敬畏！站在四维高度审视它们时，犹如拥有上帝视角，它们在时间序列上的演化将为我们提供难以想象的细节。那么，我们更接近理解生命的本质了嘛？
这里不妨思考一个问题：我们现有的医学知识体系是对生命的正确描述呢？还是我们创造了一个知识体系是为了能很好的理解生命？也许后者更合理。那么又会引出一个新问题：这个知识体系对生命未知部分仍然有效嘛？
科学并不等于真理，它只是人类迄今为止找到的最可靠的逼近真理的方法！
OK！言归正传，以上全是扯淡！其实我想说得是：3D Slicer 很强大！还不要钱！你值得拥有！SlicerCN是国内最大的slicer论坛，你还不关注一下嘛？！！
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