一种颌骨骨髓炎影像诊断方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种颌骨骨髓炎影像诊断方法和装置，包括以下步骤，步骤一

【技术实现步骤摘要】
一种颌骨骨髓炎影像诊断方法及装置


[0001]本专利技术属于
X
射线成像领域，尤其涉及一种颌骨骨髓炎影像诊断方法及装置
。

技术介绍

[0002](1)
现有临床影像诊断技术
[0003]颌骨骨髓炎是由细菌感染，以及物理或化学因素使颌骨产生的炎性病变，目前临床上对于其诊断一般是根据病史
、
病因
、
临床表现以及
X
线片检查等，能做出正确诊断
。
但是，由于
X
线片是二维的，很多时候不能完全显示出病变的范围
。
所以，当颌骨骨髓炎需要判断骨质破坏的程度及范围，病变与上颌窦或与下颌神经管的关系等，临床上会建议进行
CBCT
检查
。
[0004](2)
现有诊断技术的限制
[0005]从病理表现来看，急性化脓性骨髓炎多来自于牙源性感染，病原菌主要为金葡菌和链球菌
。
病理表现为骨髓充血和炎症性水肿，大量中性粒细胞浸润；组织溶解坏死，骨髓腔形成脓肿；骨小梁破骨活性增高；死骨形成，其周围有炎性肉芽组织
。
慢性化脓性骨髓炎下颌磨牙区好发，患部可表现不同程度的疼痛和肿胀
。
主要病理表现为伴有明显骨吸收和死骨形成的化脓性病灶
。
死骨摘除后，纤维组织增生活跃，分化出成骨细胞，并形成反应性新骨
。
[0006]颌骨骨髓炎的
X
线检查可以用于观察骨质破坏与骨质增生，骨质破坏的典型变化是骨小梁排列紊乱与死骨形成，骨质增生的主要表现是骨膜反应性增生
。
但是，在急性期通过
X
线检查很难确诊，在慢性期通过
X
线检查可以确诊
。
一般在发病2～4周以后进入慢性期，颌骨出现明显的骨质破坏以后，
X
线检查才具有诊断价值
。
儿童的颌骨骨髓炎一般在7～
10
天以后就可以形成死骨，所以儿童如果出现颌骨骨髓炎，一般7～
10
天做
X
线检查才有诊断价值
。
[0007]CBCT
的检查相较
X
线片的二维检查，在颌骨骨髓炎的诊断上不能提供更多的物质识别信息，主要是提供更多的位置信息，尤其是病变区域范围及与上颌窦或与下颌神经管的关系等，因此对于急性期骨髓炎也不能提供比
X
线片更加准确的判别信息
。
[0008]综上所述，目前的临床影像技术，无论是
X
线片拍摄技术还是
CBCT
拍摄技术，对于急性期颌骨骨髓炎的影像很难鉴别
。
常见的选择是在患者抗生素治疗后，复查
CBCT
后进行影像的对比辅助医生诊断判别
。
但没有定量判别以及更直观的病理性变化依据，依靠当前的
CBCT
影像复查前后对比，要提高急性期颌骨骨髓炎的诊疗准确度还有很大的困难
。
[0009]颌骨骨髓炎临床上以牙源性比较多见，可以是开放性骨折之后继发感染以及血行播散所致
。
牙源性颌骨骨髓炎分为中枢性
(
中央性
)
和边缘性骨髓炎
。
目前口腔临床应用上主要是通过
CBCT
拍摄以及口内
X
线片拍摄来进行分析诊断
。
[0010]以中央性颌骨骨髓炎为例，在早期有骨密度的变化以及周围软组织密度的变化，这些变化在目前的
CBCT
影像或
X
线片影像中可以有一些模糊影，这些影子有可能是因为脓液及渗出引起，也可能有骨髓早期的变化引起；到了中后期可能有骨髓破坏，骨质破坏之时
可能见到死骨脓液，在拍摄影像上会因密度变化而变成低密度灶，这时有些骨头里面有脓液，会出现密度变化以及液体
。
因此，对于颌骨骨髓炎的
X
射线影像检查，在急性期通过影像很难确诊，通常会结合患者的临床症状进行诊断
。
[0011]其中对于上颌骨中央性颌骨骨髓炎，其在
CBCT
中的诊断依据与下颌骨骨髓炎类似，主要通过观察非急性期的骨质破坏和死骨的形成，但由于有上颌窦的存在，上颌骨骨髓炎往往累及上颌窦，造成上颌窦炎症
、
积液甚至积脓，然而单单依靠传统
CBCT
图像或
X
线片图像，无法定量分析上颌窦积液部分密度定量分析和密度变化对比
。
[0012]而在边缘性颌骨骨髓炎中，炎症较严重时通常会突破骨皮质，其相应内侧的骨松质会受到破坏，骨质溶解，这个溶解的范围本身比较局限，若该边缘性骨髓炎是由冠周炎所引起的间隙感染所致，其病灶牙牙冠周围骨质疏松，边缘不光滑，这个波及范围就更加难以观察到
。
需要单一骨骼图像和骨骼浓度信息辅佐，来增加判断的准确性
。
[0013]双能
CT
技术已有数十年的发展，目前在临床领域上的血管造影成像技术
、
虚拟平扫技术等领域已有相对成熟的应用，但在口腔领域双能
CT
的应用还很少，目前市面上只有少数产品利用双能
CT
解决口腔影像中金属伪影等图像问题的应用，部分专利中有利用双能
CT
技术实现口腔骨密度成像的应用
。
但还没有利用专用于颌骨骨髓炎诊断的双能
CT
影像技术和成像方式，双能
CT
可以根据物质在高低能量下的衰减信息可以获取基物质图像和虚拟单能图像，本专利技术基于双能
CT
的常规原理，结合颌骨骨髓炎的病理表现和当前诊断限制，提出一种获取物质高低能量下衰减信息进而重建出三种基于特定物质成像和数据处理的诊疗图像的系统，其中这三种图像分别是：口腔骨物质成像
、
口腔电子密度成像和去钙化虚拟单能图像
。
[0014]目前双能
CT
的图像处理技术，已有的技术临床上常用的是两种：
①
基物质分解
(
无论是两种还是三种
)
重建基物质图像或去除某种基物质
(
临床上常见的是钙
)
的图像；
②
利用分解的基物质已知的衰减曲线
(
衰减系数随能量的变化曲线
)
重建各个虚拟单能下的图像，即虚拟单能图像；但本专利技术是利用颌骨骨髓炎部分临床特征和病理表现，选择三基物质分解算法，且让低衰减的两种基物质设定为软组织和脂肪
(
也可以是其他制作的等效衰减的物质
)
，分解后去除钙分解的信息，并选定特定能量段重建其余两种基物质线性组合下的虚拟单能图像
。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种颌骨骨髓炎影像诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一
、
采集图像获取；步骤二
、
获取骨物质重建图像；获取电子密度图像；获取去钙化虚拟单能图像
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤一的具体实现方法为，
X
射线发生器和平板探测器分别位于
C
形臂的两端，扫描物体位于旋转中心，控制系统控制设备围绕被扫描物体进行旋转，获得不同角度的被扫描物体的投影信息；所述平板探测器探测
X
射线发生器发射的
X
射线并将其转换成数字信号以传送给所述数据采集与处理单元；
X
射线发生器和所述数据采集与处理单元由所述主控制器控制；扫描过程中
X
射线发生器采用高电压和低电压快速切换的曝光方式，发出的
X
射线穿过扫描物体到达探测器端，获取到一系列高电压下的投影数据和一系列低电压下的投影数据；通过角度插值或前向投影方法完成高低电压下投影数据的角度对准，得到完整采集角度间隔下的高电压数据和低电压数据
。3.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取骨物质重建图像的具体实现方法为，采用合适的基物质组合，其中衰减较大的基物质类型选为人体骨皮质，并进行基物质分解；根据基物质分解得到软组织和骨皮质组成的基物质组合的分解系数投影图像；再用
FDK
算法重建软组织和骨皮质两种基物质的分解系数投影数据，获得重建图像中各像素点的基物质分解系数
b1
和
b2。4.
根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
FDK
算法的实现方法为：步骤
①
对投影数据预加权处理：对投影数据预加权处理：步骤
②
进行滤波：步骤
③
进行加权反投影计算：进行加权反投影计算：其中，
β
为初始投影角度，
p(
β
,a,b)
为投影数据，
γ
为
CBCT
系统的扇形角度，
k
为
CBCT
系统的锥角，
R
为圆轨道半径，
g(a)
为相应的滤波函数，
(a,b)
为探测器坐标，
(x,y,z)
为重建点坐标；
f(x,y,z)
为最终重建的三维图像数据
,
即基物质分解系数矩阵；通过该步骤即可分别得到两种基物质之一的骨皮质图像，这种三维图像可以清晰展示骨皮质的空间分布情况
。5.
根据权利要求4所述的方法，其特征在于，获取电子密度图像的具体实现方法为：根据获得的基物质组合的分解系数重建图像，两种基物质材料的电子密度值
ρ
e1

【专利技术属性】
技术研发人员：何艾静，吴宏新，张康平，孙宇，张文宇，王亚杰，
申请(专利权)人：北京朗视仪器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：