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关键词 虚拟镜像 颅面 三维
doi:10.3969/j.issn.1007-614x.2012.06.243
近年，随着颜面审美要求的提高，患者对其面部对称性的关注日益突出。因此，如何为面部不对称畸形患者提供快速而准确的诊治方案是当今正畸、正颌外科学发展的热点。研究颅面结构对称性的方法有很多，如：直接观察、人类学测量、头颅定位后前位片，面部照片的间接测量、三维立体摄影测量术、X线立体照相术、激光扫描技术、CT、核磁共振等均可用于颅面部不对称性的分析。以上方法无论三维与二维均为正中矢状面两侧对应部位的线距，角度，面积的测量与比较。也就是必须首先在正中矢状面两侧分别定点。
本研究将目前能够实现的计算机虚拟镜像技术与标示治疗前后差异度的三维色阶重叠比对技术及半透明化图像处理技术用于颅面对称性的研究。将患者正中矢状面一侧的颅面结构与对侧的虚拟镜像导入同一三维坐标系内，用不同颜色标记后进行半透明化及不同方式的三维重叠比对，使两侧的差异度直观的显示出来，可实现颅面结构对称性的定位、定量、可视化诊断。
资料与方法
人体颅面部骨组织是一个镜像对称的结构。将镜像三维色阶重叠比对技术用于颅面对称性的研究，方法如下：①首先获得正中矢状面一侧的虚拟镜像：万磊等在MIMICS11.11(比利时)中对健侧三维模型采取SIMULATION模块MIRROR操作，获得健侧跟骨三维镜像以指导患侧的手术复原。用此方法获得一侧颅面结构相对于正中矢状面的虚拟镜像，或将感兴趣部分切割后获得相应部位虚拟镜像。②正中矢状面一侧结构与对侧虚拟镜像三维色阶重叠比对：Valmet软件(美国)能够实现治疗前后影像的半透明化及三维重叠比对，成人可用颅底表面作为重叠平面，而对生长发育期的儿童则把前颅窝作为重叠平面Valmet软件可将差异处用不同颜色标示，并可测量差异处表面的距离。上述方法同样可用于镜像对称的两侧结构的重叠比对，即将一侧结构与对侧虚拟镜像半透明化后进行三维色阶重叠比对。
结 果
颅面结构镜像三维色阶重叠比对方法将计算机虚拟仿真技术与图像的三维色阶重叠比对技术结合起来，省略或简化了三维定点，测量等繁琐的过程，减少了人工定点误差。可实现对称性的定位、定量、可视化诊断。提高了自动化水平。可选择不同的重叠面，以体现不同的比对效果，甚至可将颅面不对称畸形的诊断精确到具体的骨。如上颌骨，颧骨等。
讨 论
在颅面结构镜像三维色阶重叠比对中，正中矢状面的选择尤为重要。本文用通过前鼻棘点与枕内隆突最凸点且垂直于水平面的面作为正中矢状平面。选择枕内隆突最凸点是因为此点靠后，可保证所确定的正中矢状面最大限度的平分颅面部骨组织，即保证正中。然而最大限度的实现“正中”，且容易确定的切割方法还有待研究。
本文只是提出了将计算机虚拟镜像技术与图像三维色阶重叠比对方法用于颅面不对称畸形的诊断中，专门用于此目的的医用软件的开发与应用还需一段时间。另外，重叠方式的选择以及双侧三维不对称的正常值数据库等均有待于进一步确定。本文只涉及颅面部骨组织，是否适用于软组织还在研究中。
镜像三维色阶比对方法适用于人体其它镜像对称结构，如肢体等。为其他人体对称问题提供新思路。
参考文献
1 万磊,尹庆水,章莹,等.计算机虚拟健侧镜像辅助复原复杂跟骨骨折.中国组织工程研究与临床康复,2008,12(48):9443-9446.
2 Michael L,Hilgers,William C,Scarfe,James P,Scheetz,et al.Accuracy of linear temporomandibular joint measurements with cone beam computed tomography and digital cephalometric Radiography.Am J Orthod Dentofacial Orthop,2005,128(6):803-811.
3 周文莲,林久祥.颅面结构对称性的研究.口腔正畸学,1999,6(4):173-176.
4 闫晋,沈国芳,宋丽媛.三维CT对颅颌面骨性结构的测量与分析.口腔颌面外科杂志,2009,19(4):261-266.
doi:10.3969/j.issn.1007-614x.2012.06.243
近年，随着颜面审美要求的提高，患者对其面部对称性的关注日益突出。因此，如何为面部不对称畸形患者提供快速而准确的诊治方案是当今正畸、正颌外科学发展的热点。研究颅面结构对称性的方法有很多，如：直接观察、人类学测量、头颅定位后前位片，面部照片的间接测量、三维立体摄影测量术、X线立体照相术、激光扫描技术、CT、核磁共振等均可用于颅面部不对称性的分析。以上方法无论三维与二维均为正中矢状面两侧对应部位的线距，角度，面积的测量与比较。也就是必须首先在正中矢状面两侧分别定点。
本研究将目前能够实现的计算机虚拟镜像技术与标示治疗前后差异度的三维色阶重叠比对技术及半透明化图像处理技术用于颅面对称性的研究。将患者正中矢状面一侧的颅面结构与对侧的虚拟镜像导入同一三维坐标系内，用不同颜色标记后进行半透明化及不同方式的三维重叠比对，使两侧的差异度直观的显示出来，可实现颅面结构对称性的定位、定量、可视化诊断。
资料与方法
人体颅面部骨组织是一个镜像对称的结构。将镜像三维色阶重叠比对技术用于颅面对称性的研究，方法如下：①首先获得正中矢状面一侧的虚拟镜像：万磊等在MIMICS11.11(比利时)中对健侧三维模型采取SIMULATION模块MIRROR操作，获得健侧跟骨三维镜像以指导患侧的手术复原。用此方法获得一侧颅面结构相对于正中矢状面的虚拟镜像，或将感兴趣部分切割后获得相应部位虚拟镜像。②正中矢状面一侧结构与对侧虚拟镜像三维色阶重叠比对：Valmet软件(美国)能够实现治疗前后影像的半透明化及三维重叠比对，成人可用颅底表面作为重叠平面，而对生长发育期的儿童则把前颅窝作为重叠平面Valmet软件可将差异处用不同颜色标示，并可测量差异处表面的距离。上述方法同样可用于镜像对称的两侧结构的重叠比对，即将一侧结构与对侧虚拟镜像半透明化后进行三维色阶重叠比对。
结 果
颅面结构镜像三维色阶重叠比对方法将计算机虚拟仿真技术与图像的三维色阶重叠比对技术结合起来，省略或简化了三维定点，测量等繁琐的过程，减少了人工定点误差。可实现对称性的定位、定量、可视化诊断。提高了自动化水平。可选择不同的重叠面，以体现不同的比对效果，甚至可将颅面不对称畸形的诊断精确到具体的骨。如上颌骨，颧骨等。
讨 论
在颅面结构镜像三维色阶重叠比对中，正中矢状面的选择尤为重要。本文用通过前鼻棘点与枕内隆突最凸点且垂直于水平面的面作为正中矢状平面。选择枕内隆突最凸点是因为此点靠后，可保证所确定的正中矢状面最大限度的平分颅面部骨组织，即保证正中。然而最大限度的实现“正中”，且容易确定的切割方法还有待研究。
本文只是提出了将计算机虚拟镜像技术与图像三维色阶重叠比对方法用于颅面不对称畸形的诊断中，专门用于此目的的医用软件的开发与应用还需一段时间。另外，重叠方式的选择以及双侧三维不对称的正常值数据库等均有待于进一步确定。本文只涉及颅面部骨组织，是否适用于软组织还在研究中。
镜像三维色阶比对方法适用于人体其它镜像对称结构，如肢体等。为其他人体对称问题提供新思路。
参考文献
1 万磊,尹庆水,章莹,等.计算机虚拟健侧镜像辅助复原复杂跟骨骨折.中国组织工程研究与临床康复,2008,12(48):9443-9446.
2 Michael L,Hilgers,William C,Scarfe,James P,Scheetz,et al.Accuracy of linear temporomandibular joint measurements with cone beam computed tomography and digital cephalometric Radiography.Am J Orthod Dentofacial Orthop,2005,128(6):803-811.
3 周文莲,林久祥.颅面结构对称性的研究.口腔正畸学,1999,6(4):173-176.
4 闫晋,沈国芳,宋丽媛.三维CT对颅颌面骨性结构的测量与分析.口腔颌面外科杂志,2009,19(4):261-266.