[发明专利]一种面部正中矢状参考平面的辅助定位方法

说明书

一种面部正中矢状参考平面的辅助定位方法属于面部正中矢状参考平面的辅助定位技术领域，目的在于提出解决现有技术存在的点构法精度和重复性均较低、不同时间不同人选点造成的稳定性差以及费时费力的问题。本发明包括以下步骤：采集人体颅颌面CT序列图像；对CT序列图像通过阈值分割去除软组织部分，将分割之后的模型作为三维重建模型，在三维重建模型中使用立体裁剪得到鼻根组织模型、蝶鞍组织模型以及枕骨大孔组织模型；分别在鼻根组织模型、蝶鞍组织模型以及枕骨大孔组织模型上计算获得鼻根点N、蝶鞍中心点S以及颅底点Ba；根据鼻根点N、蝶鞍中心点S以及颅底点Ba通过平面点法式方程计算获得面部正中矢状参考平面。

技术领域

本发明属于面部正中矢状参考平面的辅助定位技术领域，具体涉及一种面部正中矢状参考平面的辅助定位方法。

背景技术

颜面部对称性是人类面部美学的重要构成因素，在颜面部对称性的研究中，常用MS(面部正中矢状)参考平面来衡量颜面部的对称性，同时，MS参考平面的构建直接影响了牙颌面畸形患者术前诊断、手术设计、畸形矫正效果的评估。MS参考平面的构建方法，大体上可以分为两种，一种是不依赖特征点的非标志点构建法，一种是基于特征点的点构法。

非标志点构建法，是伴随着三维图像处理技术的发展而产生的，可不通过标志点的描记而直接计算产生三维物体的MS参考平面，常用的方法包括高斯模型法和本体-镜像关联法。本体-镜像法是将扫描获得的原始CBCT数据进行三维重建，得到本体模型，然后将本体模型在矢状位上进行镜像得到镜像模型，之后将本体模型和镜像模型进行点云数据配准，得到关联模型，这里的关联模型是一个在几何上完全对称的模型，从而计算该关联模型在矢状位上唯一的对称平面，即为所求关联模型的MS参考平面。

点云数据的配准算法是本体-镜像法最重要的环节，两者临床意义上的最优匹配程度决定了最终MS参考平面确定的准确性及临床适用性。与依赖主观经验的点构法相比，本体-镜像法是一种完全不依赖于主观经验的方法，这也导致了本体-镜像关联法的一个局限性：对于颜面部存在明显畸形的患者，镜像模型在没有任何人为干预和筛选下进行配准计算，配准计算时会纳入畸形区域数据，影像配准精度，从而不能达到临床意义上的最优匹配，从而降低了MS参考平面计算的临床适用性。

点构法，又可以分为基于软组织标志点的点构法和基于颅骨解剖点的点构法。基于软组织标志点的点构法即将人面部的三维扫描数据进行三维重建，选取双内眦点连线中点、双外眦连线中点、双瞳孔连线中点、鼻尖点、鼻下点、上唇中点、下唇中点、软组织颏下点等面部软组织标志点构建MS参考平面。由于口腔正畸的周期大多在两年以上，在该周期内患者面部组织会发生改变，因此，基于面部软组织标志点的点构法构建的MS参考平面会随着面部软组织的改变而改变，可能给后期的诊断和治疗带来干扰。

基于颅骨解剖点的点构法即在头影测量正位片或CT数据重建的三维头颅上，选取位置稳定且分布均匀的解剖标志点，如鼻根点、盲孔、蝶鞍点、颅底点、颅后点等颅骨解剖标记点构建MS参考平面。张彦琦等[1]利用CBCT图像对比分析了4种正畸临床常用的MS参考平面，得出以鼻根点(N，nasion)、蝶鞍点(S，sella)、颅底点(Ba，basion)确定的MS参考平面准确性最好，有助于正畸临床工作中更好的诊断、预测和治疗错HE畸形，以及术后效果的评价。但是采用N、S、Ba点构建MS参考平面，主观依赖性过高，使得该方法最终效果不理想。

然而，点构法存在一些缺陷。首先，靠肉眼选取解剖标记点的精度和重复性均较低；其次，在临床上，一般采用多名医师在不同的时间内选点，使得MS参考平面的构建费时费力。

发明内容

本发明的目的在于提出一种面部正中矢状参考平面的辅助定位方法，解决现有技术存在的点构法精度和重复性均较低、不同时间不同人选点造成的稳定性差以及费时费力的问题。

为实现上述目的，本发明的一种面部正中矢状参考平面的辅助定位方法包括以下步骤：

步骤一：采集人体颅颌面CT序列图像；