顱面結(jié)構(gòu)對(duì)稱性的鏡像三維比對(duì)方法

關(guān)鍵詞 虛擬鏡像 顱面 三維

doi:10.3969/j.issn.1007-614x.2012.06.243

近年，隨著顏面審美要求的提高，患者對(duì)其面部對(duì)稱性的關(guān)注日益突出。因此，如何為面部不對(duì)稱畸形患者提供快速而準(zhǔn)確的診治方案是當(dāng)今正畸、正頜外科學(xué)發(fā)展的熱點(diǎn)。研究顱面結(jié)構(gòu)對(duì)稱性的方法有很多，如：直接觀察、人類學(xué)測(cè)量、頭顱定位后前位片，面部照片的間接測(cè)量、三維立體攝影測(cè)量術(shù)、X線立體照相術(shù)、激光掃描技術(shù)、CT、核磁共振等均可用于顱面部不對(duì)稱性的分析。以上方法無(wú)論三維與二維均為正中矢狀面兩側(cè)對(duì)應(yīng)部位的線距，角度，面積的測(cè)量與比較。也就是必須首先在正中矢狀面兩側(cè)分別定點(diǎn)。

本研究將目前能夠?qū)崿F(xiàn)的計(jì)算機(jī)虛擬鏡像技術(shù)與標(biāo)示治療前后差異度的三維色階重疊比對(duì)技術(shù)及半透明化圖像處理技術(shù)用于顱面對(duì)稱性的研究。將患者正中矢狀面一側(cè)的顱面結(jié)構(gòu)與對(duì)側(cè)的虛擬鏡像導(dǎo)入同一三維坐標(biāo)系內(nèi)，用不同顏色標(biāo)記后進(jìn)行半透明化及不同方式的三維重疊比對(duì)，使兩側(cè)的差異度直觀的顯示出來(lái)，可實(shí)現(xiàn)顱面結(jié)構(gòu)對(duì)稱性的定位、定量、可視化診斷。

資料與方法

人體顱面部骨組織是一個(gè)鏡像對(duì)稱的結(jié)構(gòu)。將鏡像三維色階重疊比對(duì)技術(shù)用于顱面對(duì)稱性的研究，方法如下：①首先獲得正中矢狀面一側(cè)的虛擬鏡像：萬(wàn)磊等在MIMICS11.11(比利時(shí))中對(duì)健側(cè)三維模型采取SIMULATION模塊MIRROR操作，獲得健側(cè)跟骨三維鏡像以指導(dǎo)患側(cè)的手術(shù)復(fù)原。用此方法獲得一側(cè)顱面結(jié)構(gòu)相對(duì)于正中矢狀面的虛擬鏡像，或?qū)⒏信d趣部分切割后獲得相應(yīng)部位虛擬鏡像。②正中矢狀面一側(cè)結(jié)構(gòu)與對(duì)側(cè)虛擬鏡像三維色階重疊比對(duì)：Valmet軟件(美國(guó))能夠?qū)崿F(xiàn)治療前后影像的半透明化及三維重疊比對(duì)，成人可用顱底表面作為重疊平面，而對(duì)生長(zhǎng)發(fā)育期的兒童則把前顱窩作為重疊平面Valmet軟件可將差異處用不同顏色標(biāo)示，并可測(cè)量差異處表面的距離。上述方法同樣可用于鏡像對(duì)稱的兩側(cè)結(jié)構(gòu)的重疊比對(duì)，即將一側(cè)結(jié)構(gòu)與對(duì)側(cè)虛擬鏡像半透明化后進(jìn)行三維色階重疊比對(duì)。

結(jié) 果

顱面結(jié)構(gòu)鏡像三維色階重疊比對(duì)方法將計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)與圖像的三維色階重疊比對(duì)技術(shù)結(jié)合起來(lái)，省略或簡(jiǎn)化了三維定點(diǎn)，測(cè)量等繁瑣的過(guò)程，減少了人工定點(diǎn)誤差。可實(shí)現(xiàn)對(duì)稱性的定位、定量、可視化診斷。提高了自動(dòng)化水平?？蛇x擇不同的重疊面，以體現(xiàn)不同的比對(duì)效果，甚至可將顱面不對(duì)稱畸形的診斷精確到具體的骨。如上頜骨，顴骨等。

討 論

在顱面結(jié)構(gòu)鏡像三維色階重疊比對(duì)中，正中矢狀面的選擇尤為重要。本文用通過(guò)前鼻棘點(diǎn)與枕內(nèi)隆突最凸點(diǎn)且垂直于水平面的面作為正中矢狀平面。選擇枕內(nèi)隆突最凸點(diǎn)是因?yàn)榇它c(diǎn)靠后，可保證所確定的正中矢狀面最大限度的平分顱面部骨組織，即保證正中。然而最大限度的實(shí)現(xiàn)“正中”，且容易確定的切割方法還有待研究。

本文只是提出了將計(jì)算機(jī)虛擬鏡像技術(shù)與圖像三維色階重疊比對(duì)方法用于顱面不對(duì)稱畸形的診斷中，專門用于此目的的醫(yī)用軟件的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用還需一段時(shí)間。另外，重疊方式的選擇以及雙側(cè)三維不對(duì)稱的正常值數(shù)據(jù)庫(kù)等均有待于進(jìn)一步確定。本文只涉及顱面部骨組織，是否適用于軟組織還在研究中。

鏡像三維色階比對(duì)方法適用于人體其它鏡像對(duì)稱結(jié)構(gòu)，如肢體等。為其他人體對(duì)稱問(wèn)題提供新思路。

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參考文獻(xiàn)

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