颅面三维CT影像测量分析研究Ⅰ、方法与原理

生在线网 2007-03-05 来源：生在线

颅面三维CT影像测量分析研究Ⅰ、方法与原理
口腔颌面外科杂志 2000年2期10卷 临床研究
作者：杨斌　黄洪章　张涤生　冯胜之　穆雄铮　韦敏
单位：杨斌（广州中山科大学孙逸仙纪念院口腔颌面外科 510120）；黄洪章（广州中山科大学孙逸仙纪念院口腔颌面外科 510120）；张涤生（上海二科大学九人民院）；冯胜之（上海二科大学九人民院）；穆雄铮（上海二科大学九人民院）；韦敏（上海二科大学九人民院）
　　关键词： 三维CT；颅面立体结构；计算机辅助测量
　　摘　要：目的　为建立颅面CT三维重建影像计算机系统测量分析方法并探讨其性和程度。方法　借助计算机图形图像学术建立起颅面外科三维诊断分析和手术设计系统，应用所建系统方法和人类学测量方法对7例正常整干燥头颅标本的颅-眶-颧区立体结构行了三维测量分析，并将两种测量方法及其结果行了和统计学分析结果。结果　所建的CT影像测量方法不仅能够测量平面距离、角度，而且能够测量不同平面间的线距、特定解剖结构在三维空间中的面积和体积；两种测量方法的结果具有良好的趋同致性；三维CT测量分析方法性和度，线距测量项目中平均误差大仅1.12mm(3.14%)，角度、面积和体积测量数据平均误差分别为0.94°(2.04%)、0.56cm2(4.48%)和0.92cm3(3.32%)。结论　三维CT影像能够真实的反映颅面三维解剖形态，三维CT测量分析能够定点、地描述颅面三维结构特征，可作为颅面整形外科、学美学的项客观研究方法。

近十余年来，CT和三维影像学术越来越多地应用于颅面形态结构研究、颅面畸形诊断分析和手术设计〔1〕。CT和三维重建颅面影像能否真实反映颅面解剖特征和实际大小?CT影像测量分析能否成为种研究颅面生长发育和颅面畸形的、有效方法?是当前整形外科、颌面外科生所关注的问题〔2、3〕。本研究通过分析CT影像测量和人类学测量两种方法及结果，探讨作者所建立的三维CT影像测量方法的程度和实用价值。
　　1　材料与方法
　　自23具成人干燥整头颅标本中筛选出7具标本，分别用下述方法测量：
　　1.1　人类学直接测量
　　1.1.1　测量具：两脚规、钢直尺、量角器、自制量筒、游标卡尺(度0.02mm)、求积仪(度0.1%)。
　　1.1.2　测量标志点：按经典人类学测量方法选定解剖标志点(图1)〔4〕。
图1　颅面测量解剖标志点
1.1.3　测量项目：包括颅-眶-颧区线距测量8项，角度、面积和体积测量各1项(表1)。
表1　人类学直接测量与CT影像测量结果(±s)

　　t检验示各项测量数据在两种测量方法之间差异无显著性意义(P＞0.05)
　　1.2　三维CT影像测量
　　使用SIEMENS公司生产SOMATOM ARTCT扫描机，将头颅标本逐个安置固定于扫描机固位头架上，使眶耳平面(Frankfort plane)和正中矢状面垂直于地平面(图2)。依照标准方法扫描〔5〕：扫描基准线平行于眶耳平面，设置骨窗，行层厚2mm、连续不重叠、轴向断层扫描，获取分辨率512×512矩阵CT断层影像，由图像作站将其重建为颅面三维影像(图3)。CT影像由作者所建颅面外科三维诊断分析和手术设计系统(3-DCMFCADS)的MUSTEK图像扫描仪数字化转换输入DIGITAL VENTURIS FP-5100计算机，以600DPI分辨率数字化图像存储。可根据诊断治疗需要随时调用图像，运行作者设计编制的测量软件行颅面CT影像三维测量， 测量项目与直接测量项目逐对应，包括线距、角度、解剖结构的面积和体积。其中面积和体积的运算需要对感兴趣位行图像编辑、灰度均化、配准处理，面积采用像素求和法获得，三维结构体积算法原理如图4所示，其数学模型为