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求积仪在医学方面的应用五-------求积仪在颅面三维CT影像测量分析研究中的应用详见：=9f65cb4a8c8507ed4fece76310408a375f09c0743ca0d7162987c81cd4735b36163bbca627201201cec77d6506b23e5bedf73704310651bc9dcdee49debe97232b9f27433146c01e4cc75cf28b102ad656904d99d90e91bce742e0b9d2a2c82556dd27046df0809c2e7603cb1fe76231f4d79c&p=882a9645d4b115c310be9b7d0c43820a&user=baidu&fm=sc&query=%D2%BD%D4%BA+%C7%F3%BB%FD%D2%C7&qid=9971b0ad03b44525&p1=67颅面三维CT影像测量分析研究Ⅰ、方法与原理医生在线网2007-03-05来源：医生在线颅面三维CT影像测量分析研究Ⅰ、方法与原理口腔颌面外科杂志2000年第2期第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（广州中山医科大学孙逸仙纪念医院口腔颌面外科510120）；黄洪章（广州中山医科大学孙逸仙纪念医院口腔颌面外科510120）；张涤生（上海第二医科大学第九人民医院）；冯胜之（上海第二医科大学第九人民医院）；穆雄铮（上海第二医科大学第九人民医院）；韦敏（上海第二医科大学第九人民医院）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准确性和可靠程度。方法借助计算机图形图像学技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例正常完整干燥头颅标本的颅-眶-颧区立体结构进行了三维测量分析，并将两种测量方法及其结果进行了比较和统计学分析结果。结果所创建的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一致性；三维CT测量分析方法准确性和精密度高，线距测量项目中平均误差最大仅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、准确地描述颅面三维结构特征，可作为颅面整形外科、医学美学的一项客观研究方法。中图分类号：R782.2文献标识码：A文章编号：1005-4979(2000)02-0099-04ACOMPARATIVESTUDYBETWEENTHREE-DIMENSIONALCTIMAGEMEASUREMENTANDANTHROPOMETRYOFCRANIOFACIALSTRUCTURESYANGBing,HUANGHong-zhangSUNYat-SenUniversityofMedicalScience,Guangzhou510120ZHANGDi-sheng,FENGSheng-zhi,MUXiong-zheng,WEIMingShanghaiSecondMedicalUniversity200011Abstract：ObjectiveInanattempttoestablishacomputerizedmeasuringmethodofcraniofacialthree-dimensionalCTimagesanalyzetheprecisionandaccuracyofthenovelmethod,thecomputer-aidedthree-dimensionaldiagnosis/designsystemforcraniofacialsurgerywassetup.MethodsThecomputer-aidedthree-dimensionalCTimagemeasurementandanthropologicalmeasurementwerecarriedouton7samplesofadultskull.Thecomparativeanalysisbetweentwokindsofmeasuringmethodswasconducted.ResultTheresultsshowedthat:thecomputerizedmeasuringmethodofCTimagesnotonlycanmeasure2-Ddistancesandangles,butalsocanmeasuretheareasandvolumesof3-Dcraniofacialanatomicstructures;themeasuringmethodof3-DCTimageisaccuracyandprecise;therewerenoanystatisticsdifferencesbetweenmatchingpairsofelevenmeasurementitemsoftmethods(P＞0.05).Themaximumvalueofaverageerrorofdistancemeasuringitemsis1.12mm(3.14%).Theaverageerrorsofangle,area,andvolumemeasuringitemswere0.94(2.04%),0.56cm(4.48%),and0.92cm(3.32%),respectively.ConclusionThethree-dimensionalCTimagecanvividlyrevealtheactualcraniofacialthree-dimensionalstructures.Theestablishedcomputerizedmeasuringmethodof3-DCTimagecandescribethecraniofacial3-Dstructuresquantitativelyandaccurately.Itcanserveasaobjectiveresearchanddiagnosismethodforcraniofacialplasticsurgeryaswellasmedicalaesthetics.Keywords：Three-dimensionalCTimage;Computer-aided;measurement;Craniofacialanatomicstructure近十余年来，CT和三维影像学技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一种研究颅面生长发育和颅面畸形的准确、有效方法?是当前整形外科、颌面外科医生所关注的问题〔2、3〕。本研究通过比较分析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影像测量方法的准确可靠程度和实用价值。1材料与方法自23具成人干燥完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测量工具：两脚规、钢直尺、量角器、自制量筒、游标卡尺(精密度0.02mm)、求积仪(精密度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)测量项目单位直接测量影像测量眶内侧壁间距(d-d)mm21.53±1.0522.26±0.99眶外侧壁间距(fmo-fmo)mm96.09±2.3796.86±2.39额宽(ft-ft)mm95.10±4.5695.89±4.54眶面宽(fmt-fmt)mm105.24±1.75105.77±1.79颧面宽(zy-zy)mm131.01±5.94131.74±5.84中面宽(zm-zm)mm102.43±3.21102.89±3.28眶横径(d-fmo)mm39.24±2.8739.91±3.11眶纵径(ors-ori)mm35.36±1.4936.31±1.69眶内外侧壁夹角(°)45.00±1.2945.88±1.64眶口面积(orarea)cm212.66±1.3312.81±1.38眶腔容积(orvol)cm326.47±2.2227.39±3.02t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SOMATOMARTCT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(Frankfortplane)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，由图像工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DIGITALVENTURISFP-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进行颅面CT影像三维测量，测量项目与直接测量项目逐一对应，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先对感兴趣部位进行图像编辑、灰度均一化、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Volume=∑area(Slicen+Slicen+1/2)×Thickness图2头颅标本定位CT扫描图3颅面三维CT影像上述测量均由二人在不同时间对每一项目进行三次测量，取其均数记录。统计分析采用t检验。图4解剖结构体积算法原理2结果作者所建立的颅面外科三维诊断分析和手术设计系统性能稳定，设计编制的三维CT影像测量软件操作便捷，测量过程迅速。人类学直接测量和计算机辅助三维CT影像测量两种方法的测量计算结果见表1，CT影像测量结果的准确度、精密度见表2、表3。所有11项测量项目均为影像测量值略大于直接测量值，但是对两种方法间各组对应项目测量数据行t检验示差异无显著意义(P＞0.5)。CT影像测量11个项目测量数据平均误差绝对值微小，平均相对误差0.56%～4.48%。表2颅面CT影像测量准确度分析测量项目最大绝对误差最大相对误差平均绝对误差|D|(±s)平均相对误差(%)(±s)眶内侧壁间距(mm)-0.854.250.73±0.113.07±1.33眶外侧壁间距(mm)-1.131.200.78±0.240.81±0.25额宽(mm)-1.241.240.83±0.250.88±0.25眶面宽(mm)-1.211.150.73±0.370.69±0.35颧面宽(mm)-1.120.840.72±0.300.56±0.23中面宽(mm)-1.241.240.69±0.430.67±0.43眶横径(mm)-1.282.910.73±0.371.84±0.88眶纵径(mm)-1.875.501.12±0.453.14±1.29眶内外侧壁夹角(°)-1.503.330.94±0.482.04±1.05眶口面积(cm2)-1.028.360.56±0.394.48±3.16眶腔容积(cm2)-2.367.870.92±0.853.32±2.89(+直接测量值大于影像测量值；-直接测量值小于影像测量值)表3CT影像测量精密度分析眶内侧壁间距(mm)眶内外侧壁夹角(°)眶口面积(cm2)眶腔容积(cm3)122.9245.3511.4325.40222.8345.4011.2025.29322.7745.5711.6525.15422.8745.6511.302