【摘 要】
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目的:研究基于形态学插值法（morphological contour interpolation,MCI）的新型图像分割方法在引导骨再生术（Guided Bone Regeneration,GBR）后影像学检查中的应用价值;建立体外模型,评估该新型分割方法在体积测量和三维重建形态的精准度,并统计其操作时间,分析其临床应用效率;采用该新型分割方法分析GBR术后锥形束CT（cone beam com
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目的:研究基于形态学插值法（morphological contour interpolation,MCI）的新型图像分割方法在引导骨再生术（Guided Bone Regeneration,GBR）后影像学检查中的应用价值;建立体外模型,评估该新型分割方法在体积测量和三维重建形态的精准度,并统计其操作时间,分析其临床应用效率;采用该新型分割方法分析GBR术后锥形束CT（cone beam computed tomography,CBCT）数据,量化GBR术后植骨区域三维体积变化,评价两种不同来源生物胶原膜的影像学结果。方法:1.通过建立体外模型,模拟临床上GBR同期种植体植入的手术过程,骨粉填充后,将模型拍摄CBCT,利用内置形态学插值法的三维分析软件通过逐层手绘分割方法和基于形态学插值法的半自动分割方法重建骨粉三维结构,测量骨粉体积,并分析重建结构形态的精准度,统计两种分割方法测量所需时间,评价新型半自动分割方法的临床应用效率。2.开展一项临床初步研究,利用基于形态学插值法的半自动分割方法分析上颌前牙区行GBR的患者CBCT数据。研究的患者数据来自于一项临床随机对照研究,该研究纳入了上颌前牙区单颗牙缺失的患者,术中行GBR同期种植体植入术。根据GBR术中应用的胶原膜,将患者随机分为两组:对照组（Bio-Gide）和实验组（牛真皮来源胶原膜）。患者术后1周（T0）和术后6个月时（T1）拍摄了CBCT,记录T1时红白美学评分结果（PES/WES）,从T0到T1时,植骨区域骨粉体积和密度的变化。结果:1.采用基于形态学插值法的分割方法测量CBCT图像中目标区域的体积时,与真实体积值差异不超过7.5%;重复测量的稳定性较高,变异系数不超过1.2%;此外,与常规手动分割方法相比,基于形态学插值法的分割方法可显著降低测量时间,分割后重建结构形态与真实形态更接近。2.本研究共纳入36例患者（试验组/对照组分别为16/20）。组间相关系数ICC（ICC≥0.97）结果表明不同操作员使用该方法重复测量体积的高度稳定性。两组植骨体积均明显缩小（试验组:0.60-0.39 cm~3,P＜0.01;对照组:0.54-0.31 cm~3,P＜0.01）。对照组平均骨密度（灰度值）由305.12显著升高至456.69（P＜0.01）。在实验组中,灰度值从304.75增加到393.27（P=0.25）。两组的平均PES/WES值分别为13.84（6.62/7.22）和13.90（6.70/7.20）。针对两组间的比较,植骨区域体积变化、密度变化、PES/WES均无显著差异。结论:1.在CBCT数据中应用基于形态学插值法的分割方法测量目标区域的体积有着较高的精准度,且测量可重复性较高。因此,本研究的基于形态学插值法可用于GBR术后影像学体积测量。2.在本研究的局限范畴内,临床上采用基于形态学插值法的半自动分割方法测量GBR植骨区域骨粉体积是一个可靠的方法,该方法的临床应用为GBR术后植骨区域三维形态评估提供了科学的技术手段。此外,牛真皮来源的胶原膜可应用于临床作为GBR生物屏障膜。
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