颅颌面畸形应用骨性标志点建立标准正中矢状面的方法技术

本发明专利技术涉及颌面整形医疗领域，尤其涉及颅颌面畸形根据畸形类型不同应用骨性标志点建立标准正中矢状面的方法,经过数据获取、数据处理、筛选常用标志点和标准正中矢状面的建立步骤，根据不同骨折分类选择三个标志点，建立标准的正中矢状面，配准后平均距离＜1.5mm作为合格标准，即可。本发明专利技术中方法应用上述将颅颌面畸形分类从而选择不同标志点的方法，可以将确定正中矢状面规律化、简便化，从而减少临床医生在确定正中矢状面过程中操作的时间，并提高了镜像结果的精确性，进而提高了术前计算机辅助手术设计的精确性。

Establishment of standard sagittal plane by using bony landmarks in craniofacial deformities

The present invention relates to maxillofacial plastic medical field, in particular to craniofacial deformity deformity according to different types of application of skeletal landmarks to establish a method for the standard median sagittal plane, through the steps of establishing data acquisition, data processing, filtering common mark points and the standard median sagittal plane, according to different fracture classification and selection of three marks, the median sagittal plane the establishment of standards, the average distance is less than 1.5mm after registration as a standard, you can. The application method of the invention in the classification of cranial and maxillofacial deformity and selection method of different markers, can determine the median sagittal plane pattern and easy operation, thereby reducing the clinicians in determining the median sagittal plane in the course of time, and improve the accuracy of image results, thus improving the accuracy of computer assisted surgery preoperative design.

【技术实现步骤摘要】
颅颌面畸形应用骨性标志点建立标准正中矢状面的方法
本专利技术涉及颌面整形医疗领域，尤其涉及颅颌面畸形根据畸形类型不同应用骨性标志点建立标准正中矢状面的方法。
技术介绍
颅颌面创伤后继发的骨折块移位、骨质缺损是导致颅颌面畸形的重要原因之一，其引发的面部形态和功能的异常严重影响患者身心健康，如何精确、微创地复位骨折以恢复患者面型和咬合功能一直是口腔颌面外科临床研究的重难点。近年来基于CT三维重建技术，医学虚拟手术设计软件及手术导航技术的发展迅速，临床医生可以应用医学软件进行术前虚拟骨折块复位，根据复位后的三维重建模型术中应用导航或者3D打印手术导板、预弯钛板，术后对比评估，显著降低了复杂骨折手术的难度和并发症的发生。但这对术前骨折块虚拟复位的精确性和可靠性要求很高，不精确的虚拟设计直接影响手术效果。而在术前虚拟手术设计中确定正中矢状面是很重要的一环，它是镜像操作的基础，不仅在颅颌面单侧畸形修复中起到重要的指导作用，还可以应用于虚拟骨折复位后的验证颅骨对称性。只有确定了标准的正中矢状面，才能准确的将健侧颅颌面骨对称到患侧，使术前虚拟手术设计更为精确，使设计的导板更加贴合骨外形，以达到提高手术精确度、减少手术时间、降低患者手术创伤的目的。目前关于颅骨三维测量研究的文献较多，但绝大部分是正常人颅骨骨性标志点、距离及角度的可靠性验证，少数涉及到颅颌面先天发育畸形患者比较其不对称程度，尚未有针对颅颌面创伤患者选择标志点建立正中矢状面的报道。其区别于其他颅颌面畸形的特点是患者伤前有基本对称的面型和基本正常的咬合关系。关于建立标准正中矢状面的方法主要也有两种，一是应用标志点确定正中矢状面，即选择骨性标志点手动确定平面。公认的颅颌面骨性标志点有32个，常用来确定正中矢状面的有11个。但目前尚无统一的关于选择标志点的标准，且因为畸形类型不同没有形成统一的规律性的方法。二是应用ICP算法，即计算机迭代算法使镜像结果与原图像最大程度重叠，但这种方法因为颅颌面骨畸形的问题常使确定的正中矢状面误差大。
技术实现思路
为了解决以上技术问题,本专利技术提供一种颅颌面畸形应用骨性标志点建立标准正中矢状面的方法，针对不同颅颌面骨折类型，选择不同骨性标志点建立创伤患者正中矢状面，并与传统方法进行比较，验证其精确性及可靠性。解决以上技术问题的本专利技术中的一种颅颌面畸形应用骨性标志点建立标准正中矢状面的方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)数据获取：对颅颌面畸形患者面部进行CBCT扫描，获取螺旋CT数据:扫描时患者面部表情放松，双眼目视前方，口内咬合为牙尖交错牙合，不做咀嚼和吞咽动作。由于颅颌面部解剖关系复杂，很难通过平面图形来确定颌骨病灶部位和范围，利用数字化模型外科技术可以给医生提供一个立体的模型，可以直观地对颅颌面骨疾病进行诊断和制定手术方案，从而避免损伤重要解剖结构。(2)数据处理：将CT数据导入三维建模软件-MIMICS软件，重建颅颌面部三维模型，设为A0；根据不同骨折类型将其分为三类：下颌骨位置无偏移、仅有下颌骨位置偏移和严重多发性骨折。(3)筛选骨性标志点：根据不同骨折类型选择用于确定10个正中矢状面的骨性标志点，分别为鼻根点、前鼻棘、上牙槽座点、上中切牙点、下牙槽座点、下中切牙点、颏前点、颏点、后鼻棘和颅底点；颏前点更为分散，在后期调整过程中更易调整，误差更小，故选择颏前点。鼻根点清晰，故鼻根点更易确定。并分为面上区(鼻根点)、面下区(前鼻棘、上牙槽座点、上中切牙点、下牙槽座点、下中切牙点、颏前点、颏点)、面后区(后鼻棘、颅底点)。其中：鼻根点Na为额缝最高点，额鼻骨交界处最凹点；前鼻棘ANS为前鼻棘最凸点；上牙槽座点A为前鼻棘与上牙槽缘点间的骨部最凹点，上中切牙点UI为上中切牙近中切角接触点；下牙槽座点B为下牙槽突缘点与颏前点间的骨部最凹点；下中切牙点LI为下中切牙近中切角接触点；颏前点PO为颏部之最突点；颏点Me为颏部轮廓最中下点；后鼻棘PNS为腭骨后鼻棘的最后中点；颅底点Ba为枕骨大孔前缘之中点。(4)标准正中矢状面的建立：根据不同骨折分类选择三个骨性标志点，建立标准的正中矢状面，配准后平均距离＜1.5mm作为合格标准。根据实际情况选择骨性标志点原则是清晰、分散、无偏移。清晰是指在患者颅骨三维重建图像中，标志点应容易分辨，边缘清晰。分散是指不同标志点之间距离尽量大，确定平面及后期调整误差会更小。无偏移是指不选择位于骨折块的标志点，但在虚拟复位时可以参考骨折块上的标志点作为是否精确复位的标准。所述扫描为16层薄层螺旋CT，参数设置为：电压120kv，电流7700mAs，像素大小：512×512，层间距：0.5mm，视野：250mm，层厚：1.0mm。所述方法中还包括验证正中矢状面精确性步骤，即得到初步镜像结果，导出初步镜像模型及原模型，原模型为A0，初步镜像结果设为A1；用以往确定正中矢状面方法初步确定正中矢状面后得到初步镜像结果，导出初步镜像模型及原模型，原模型设为A0，初步镜像结果设为B1，再分别将A0A1、A0B1两组模型导入geomagic软件中计算两者差异，得到结果C1和C2。所述步骤(3)中判断下颌骨位置无偏移方法：下颌骨无骨折；观察髁突位置，其应位于关节窝中央；额前点与双侧髁突点距离相等。适当的对称是美学要素之一，正常人群皆有轻微的面部不对称现象。有学者提出以正中矢状面为参考平面，任何大于2mm的差距被认为是不对称的。也有学者认为在1.5mm内的差距是完全可以被接受的。因此，在配准结果中，我们以平均差值1.5mm以内作为虚拟复位合格的标准。本专利技术中建立标准正中矢状面的方法与临床关系密切，可以有效帮助临床医生更精确更简便地确定颅颌面正中矢状面的问题。应用上述将颅颌面畸形分类从而选择不同标志点的方法，可以将确定正中矢状面规律化、简便化，从而减少临床医生在确定正中矢状面过程中操作的时间，并提高了镜像结果的精确性，进而提高了术前计算机辅助手术设计的精确性。附图说明图1为本专利技术中正中矢状面正面图图2为本专利技术中正中矢状面底面图其中骨性标志点：Na.鼻根点，ANS.前鼻棘，A.上牙槽座点，UI.上中切牙点，B.下牙槽座点，LI.下中切牙点，PO.颏前点，Me.颏点，PNS.后鼻棘，Ba.颅底点具体实施方式下面结合附图，对本专利技术作详细的说明。实施例1本专利技术提出一种新的根据颅颌面畸形类型不同应用骨性标志点确定正中矢状面的方法，应用数据图像处理软件(Mimics软件、geomagic软件)建立应用骨性标志点定位正中矢状面的标准，具体方法如下：(1)数据获取：选择华西口腔医院2015年10例颅颌面畸形患者(颅颌面骨折、肿瘤、骨缺损)螺旋CT数据。使用16层薄层螺旋CT(PhilipsMX16EVOCT,Holland)，参数设置为：电压120kv，电流7700mAs，像素大小：512×512，层间距：0.5mm，视野：250mm，层厚：1.0mm)。拍摄时病人同样要求表情放松，双眼目视前方，口内咬合为牙尖交错牙合，不做咀嚼和吞咽动作。(2)数据处理：数据模型分类：将CT数据导入MIMICS软件，重建出三维模型。根据不同骨折类型将其分为三类：下颌骨位置无偏移：多见于上颌骨骨折、颧骨颧弓骨折、囊肿、肿瘤。仅有下颌骨位置偏移：多见于下颌骨本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种颅颌面畸形应用骨性标志点建立标准正中矢状面的方法，其特征在于：包括以下步骤：(1) 数据获取：对颅颌面畸形患者面部进行CBCT扫描，获取螺旋CT数据: (2)数据处理：将CT数据导入三维建模软件‑MIMICS软件，重建颅颌面部三维模型;根据不同骨折类型将其分为三类：下颌骨位置无偏移、仅有下颌骨位置偏移和严重多发性骨折；（3）筛选常用标志点：根据不同骨折类型选择用于确定10个正中矢状面的骨性标志点，分别为鼻根点、前鼻棘、上牙槽座点、上中切牙点、下牙槽座点、下中切牙点、颏前点、颏点、后鼻棘和颅底点；（4）标准正中矢状面的建立：根据不同骨折分类选择三个标志点，建立标准的正中矢状面，配准后平均距离＜1.5mm作为合格标准。

【技术特征摘要】
1.一种颅颌面畸形应用骨性标志点建立标准正中矢状面的方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)数据获取：对颅颌面畸形患者面部进行CBCT扫描，获取螺旋CT数据:(2)数据处理：将CT数据导入三维建模软件-MIMICS软件，重建颅颌面部三维模型;根据不同骨折类型将其分为三类：下颌骨位置无偏移、仅有下颌骨位置偏移和严重多发性骨折；（3）筛选常用标志点：根据不同骨折类型选择用于确定10个正中矢状面的骨性标志点，分别为鼻根点、前鼻棘、上牙槽座点、上中切牙点、下牙槽座点、下中切牙点、颏前点、颏点、后鼻棘和颅底点；（4）标准正中矢状面的建立：根据不同骨折分类选择三个标志点，建立标准的正中矢状面，配准后平均距离＜1.5mm作为合格标准。2.根据权利要求1所述的一种颅颌面畸形应用骨性标志点建立标准正中矢状面的方法，其特征在于：所述方法中还包括验证正中矢状面精确性步骤，...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤炜，田卫东，廉小天，青海，曾维，周忠伟，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川,51