常 虹

軟組織測量技術(shù)在研究顱頜面特征中的應(yīng)用發(fā)展

常 虹

近些年來，隨著人們生活水平日益提升，對生活條件的要求也越來越高，大多數(shù)患者希望通過外科手術(shù)、牙齒矯治，來改善面容。因此，針對顱頜面特征測量和記錄，在診斷和治療中具有重要作用。所以，軟組織測量技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，在該領(lǐng)域研究、發(fā)展，具有重要作用。

軟組織測量；顱頜面；應(yīng)用發(fā)展

1　軟組織測量技術(shù)的二維測量法

首先，直接測量法。使用傳統(tǒng)測量工具，測量面部軟組織面、線和點(diǎn)比例。選擇彩筆，在被測量面部做好標(biāo)記，選擇專用測量工具，測量被測者弧度和角度。使用直接測量法，操作較為簡單，獲取資料時(shí)間不長，不需要特殊設(shè)備，然而有可能壓迫軟組織，影響測量結(jié)果，不能體現(xiàn)整體測量效果，容易導(dǎo)致錯(cuò)覺。

其次，模型測量法。主要是取模，利用機(jī)械操作，制作石膏模型，測量標(biāo)志點(diǎn)指標(biāo)。該測量法操作較為繁瑣，對頜面部的直接接觸，會導(dǎo)致軟組織變形，影響了測量精確度，加上資料保存不便，臨床運(yùn)用較少。

第三，照片測量法。使用該方法，是根據(jù)照片，整體認(rèn)識被測量者的面部，研究面部形態(tài)結(jié)構(gòu)、比例。在拍照之前，需設(shè)置垂線、尺度為參照物，確定下一步倍數(shù)［1］。通過底片提取，放大活體影像。同時(shí)，在透明硫酸紙上，標(biāo)記器官輪廓和描繪顏色，選擇圖像數(shù)字儀，根據(jù)編號輸入電子圖像系統(tǒng)，獲得各項(xiàng)目值。使用照片測量法，軟組織結(jié)構(gòu)顯示清楚，獲取資料簡單，且價(jià)格低廉。缺點(diǎn)是無法反映軟組織和硬組織的關(guān)系，提供不了三維結(jié)構(gòu)信息。

第四，X線測量方法。使用X線系統(tǒng)，是通過設(shè)備輸入圖像，將X線頭顱圖像輸入到計(jì)算機(jī)中，再分析、測量［2］。在數(shù)字圖像處理中，使用X線測量，改變了傳統(tǒng)頭部影描繪圖的缺點(diǎn)，省略了頭部影描繪圖的過程，尤其是X線的偽彩色處理和轉(zhuǎn)變圖像灰度，以及增強(qiáng)邊緣技術(shù)，提升了測量清晰度，準(zhǔn)確確定標(biāo)志點(diǎn)，確保頭部影測量可靠性，提升了效率和精度。使用X線頭影測量，自動識別測量標(biāo)志點(diǎn)，是目前研究熱點(diǎn)。

2　軟組織測量技術(shù)的三維測量法

近些年來，隨著高新技術(shù)、科技的不斷發(fā)展，三維圖像測量技術(shù)在物理、航空、工業(yè)和醫(yī)療領(lǐng)域得到廣泛運(yùn)用，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，主要是提升醫(yī)療診斷水平，在醫(yī)學(xué)、解剖學(xué)、手術(shù)模擬等領(lǐng)域，發(fā)揮了重要作用［3］。對于頜面部的軟組織測量，三維重建技術(shù)，對顱頜面外科和口腔正畸學(xué)等學(xué)科，具有重要作用。

首先，CT三維重建。使用CT三維重建，是根據(jù)X線的斷層掃描，所獲取二維圖像信息，利用三維軟件進(jìn)行處理，包含提取邊緣、陰影技術(shù)等。在二維顯示器上，重建三維影像。在1980年，使用三維CT重建影像，可多視角觀察、顯示顱頜面［4-5］，單獨(dú)顯示顱頜面分離結(jié)構(gòu)，明確組織密度、表面積和精確距離。在1990年，德國部分知名公司開發(fā)了三維重建螺旋CT測量儀，通過連續(xù)掃描方式，對體積數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，所獲取三維信息，對比傳統(tǒng)CT數(shù)據(jù)，三維影像更為清晰，人體面部圖像更為直觀，對某一個(gè)特定目標(biāo)，只需一次掃描，即可完整記錄，減少放射量和檢測時(shí)間［6］。在1980年時(shí)，通過CT圖像建立的頭顱模型、三維圖像，開始在顱頜面畸形診療中運(yùn)用?，F(xiàn)階段，使用三維CT影像技術(shù)，可清晰反映顱頜面骨結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)軟組織成像，產(chǎn)生面部皮膚表面影像，對骨變化、面部畸形關(guān)系的觀察十分有利。使用本方法，患者暴露在較高劑量X線測量中，對于顱頜面外科、正頜的長期評價(jià)和觀察不太適用，加上設(shè)備費(fèi)用昂貴，普及率不高。

其次，超聲波測量。在顱頜面特征測量中，使用超聲波圖像，是通過超聲波反射，建立圖像系統(tǒng)。通過組織反射超聲波，在檢測之后，轉(zhuǎn)變成數(shù)字信息。使用該方法，缺點(diǎn)是無法穿越空氣，不論是傳播、反射，使用時(shí)需依靠特殊探測器，方可產(chǎn)生三維圖像。

第三，立體成像技術(shù)。選擇數(shù)碼相機(jī)、CCD攝像頭，通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)建立三維立體圖像，可獲得立體視覺感受，獲得三維數(shù)值。其一，云紋影像測量。該方法是根據(jù)兩個(gè)稍有參差光柵層疊，形成光線干涉，測量面部外位移的信息云紋。通過光線匯聚和折射，對基準(zhǔn)光柵進(jìn)行透視，再投射至三維立體表面，因物體表面受到了三維調(diào)制，影像基本為變形光柵，通過光柵層疊之后，可形成面部的外位移云紋。立足不同角度觀察，可觀察物體表面干涉云紋。采用合適系統(tǒng)裝置，可產(chǎn)生物體表面等高線，記錄光學(xué)的等高云紋圖，獲取測量數(shù)據(jù)。測量系統(tǒng)通常有計(jì)算機(jī)圖像、記錄裝置、顱頜面定位和光柵投影所構(gòu)成。其二，近景攝影測量。該技術(shù)在生物學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛，主要是根據(jù)幾何原理，依靠立體測圖儀、攝影機(jī)完成，是一種生物立體測量技術(shù)。利用雙目視覺，通過兩個(gè)影像輸入至大腦，再綜合成深縱立體圖像。處于立體鏡下，并列兩張立體圖像，使左右眼所見圖像，產(chǎn)生適當(dāng)關(guān)系，即可清晰顯示深度，通過立體測量圖像，結(jié)合現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)，可獲取三維定量圖像。選擇攝像機(jī)、照相機(jī)，在不同角度獲得立體像，在技術(shù)處理后，輸入至計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，給予統(tǒng)計(jì)學(xué)分析、處理。使用近景攝影測量，在美容方案設(shè)計(jì)、整形手術(shù)模擬和圖像美學(xué)分析等方面，具有重要價(jià)值，攝影測量是顱頜面軟組織測量的主要手段之一［7］。其三，激光掃描，該技術(shù)是一種非介入性的面部三維測量技術(shù)，是全球最為先進(jìn)的測量技術(shù)，通過氦氖激光，獲取面部三維立體信息［8］，根據(jù)激光三角法，測量被測者面部的凹凸不平，使激光變形，獲取表面顏色、質(zhì)地圖像信息，利用線陣列獲取信息，再實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變和運(yùn)算，清晰顯示任意方向的旋轉(zhuǎn)和立體形態(tài)圖像。使用該方法，測量精度較高，立體重構(gòu)操作簡單和使用范圍較廣，缺點(diǎn)是不能掃描較深倒凹，在掃描過程中，患者需要閉上眼睛。

3　展望

綜上所述，隨著社會發(fā)展、醫(yī)學(xué)進(jìn)步，顱頜面的軟組織測量，在各個(gè)領(lǐng)域?qū)⒌玫綇V泛運(yùn)用，不論是整形美容、口腔頜面外科，在法醫(yī)鑒定和人類學(xué)等領(lǐng)域，具有廣闊發(fā)展前景。因此，需要我們研究者進(jìn)一步探索、研發(fā)新技術(shù)，研究出更為高效和精確的軟組織測量方法。

［1］ 李慧，王奕娟. CBCT技術(shù)在正畸頭影測量分析中的研究進(jìn)展［J］. 中國社區(qū)醫(yī)師（醫(yī)學(xué)專業(yè)），2012，14（3）：234-235.

［2］ 劉學(xué)峰，任甫，席煥久. 面部特征及軟組織測量方法的研究進(jìn)展［J］. 解剖科學(xué)進(jìn)展， 2011，17（2）：178-180，184.

［3］ 王婷，厲松. Cone-beam CT技術(shù)及其在口腔正畸學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)展［J］. 北京口腔醫(yī)學(xué)， 2011，19（2）：113-115.

［4］ 衡士超，程勇，李波，等. 錐形束CT結(jié)合simplant軟件在頜面部三維測量中的初步研究［J］. 口腔醫(yī)學(xué)研究，2011，27（1）：60-63.

［5］ 彭光，徐慶豐，陳剛，等. 配濾線器的加速器錐形束CT圖像質(zhì)量與掃描劑量的關(guān)系［J］. 華西醫(yī)學(xué)，2010，25（12）：2151-2155.

［6］ 谷妍，嚴(yán)斌，趙春洋，等. 錐狀束CT在正畸學(xué)中的應(yīng)用研究［J］.口腔生物醫(yī)學(xué)， 2010，1（2）：101-103，90.

［7］ 侯彥，董福生. 軟組織測量技術(shù)在研究顱頜面特征中的應(yīng)用發(fā)展［J］. 中國美容醫(yī)學(xué)，2012，21（1）：167-170.

［8］ 李宏權(quán)，楊育生. 頜面部骨組織三維測量法進(jìn)展［J］ . 口腔頜面外科雜志，2009，9（3）：214-219.

Application and Development of Soft Tissue Measurement Technique in the Study of Craniofacial Characteristics

CHANG Hong Department of Plastic and Maxillofacial Surgery， Heilongjiang Provincial Hospital，Harbin Heilongjiang 150030， China

【Abstract】

In recent years，as people's living standards rising， the living conditions are increasingly high requirements， most patients hope throughsurgery， dental treatment to improve the face. Therefore， for the measurement and recording of craniofacial features play an important role in the diagnosis and treatment. Therefore， soft tissue technologies have emerged in the field of research， development， and plays an important role.

Soft tissue measurement， Craniofacial， Application and development

R783.5

A

1674-9316（2016）16-0036-03

10.3969/j.issn.1674-9316.2016.16.023

黑龍江省醫(yī)院整形頜面外科，黑龍江 哈爾濱 150030