王　哲，朱榴寧，周　琳，伊　彪

(1. 北京大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院·口腔醫(yī)院急診科， 北京　100081；2.江蘇省人民醫(yī)院口腔科，南京　210000；3.北京大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院·口腔醫(yī)院第五門診部，北京　100020；4. 北京大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院·口腔醫(yī)院頜面外科，北京　100081)

·論著·

錐形束CT融合三維面像評估正頜術(shù)后軟硬組織的變化

王哲1，朱榴寧2，周琳3，伊彪4△

(1. 北京大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院·口腔醫(yī)院急診科， 北京100081；2.江蘇省人民醫(yī)院口腔科，南京210000；3.北京大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院·口腔醫(yī)院第五門診部，北京100020；4. 北京大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院·口腔醫(yī)院頜面外科，北京100081)

[摘要]目的：探討錐形束CT(cone-beam computed tomography，CBCT)融合三維面像用于研究牙頜面畸形患者正頜術(shù)后軟硬組織變化的可行性，并應(yīng)用此方法初步測量各軟硬組織標(biāo)志點(diǎn)手術(shù)前后的位置變化。 方法： 選取10例牙頜面畸形患者，分別于術(shù)前(T0)和術(shù)后3個月(T1)拍攝大視野CBCT和三維面像。利用MIMICS和Geomagic Studio軟件對圖像進(jìn)行處理分析，將CBCT進(jìn)行閾值分割并與三維面像融合，生成新的三維立體模型，探討該方法可行性。使用3D 色譜分析(3D color map)和測量平均距離對CBCT與三維面像配準(zhǔn)過程的誤差進(jìn)行定性和定量分析。通過CBCT骨組織配準(zhǔn)，將新生成的手術(shù)前后三維模型置于同一空間坐標(biāo)系，測量各標(biāo)志點(diǎn)[鼻尖點(diǎn)( pronasale, Prn )、鼻下點(diǎn)(subnasale, Sn)、上唇突點(diǎn)(labrale superior, Ls)、前鼻棘點(diǎn)(anterior nasal spine, ANS)、上齒槽座點(diǎn)(subspinale, A)、上中切牙點(diǎn)(upper incisor edge, UIE)]手術(shù)前后位置變化。結(jié)果： CBCT融合三維面像用于研究正頜術(shù)后軟硬組織變化具有可行性，配準(zhǔn)誤差在0.3 mm以內(nèi)，通過3D 色譜分析直觀看到，面部區(qū)域配準(zhǔn)良好。正頜術(shù)后唇部各標(biāo)志點(diǎn)(Ls、ANS、A、UIE)位置差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，而鼻部標(biāo)志點(diǎn)(Prn、Sn)位置差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.1)。結(jié)論：CBCT融合三維面像作為一種新方法可以用于臨床研究正頜術(shù)后軟硬組織變化，具有較高的精確度和可重復(fù)性。正頜術(shù)后唇部軟硬組織標(biāo)志點(diǎn)位置明顯變化，而鼻部標(biāo)志點(diǎn)位置受正頜手術(shù)影響較小。

[關(guān)鍵詞]錐束計算機(jī)體層攝影術(shù)；立體攝影測量術(shù)；正頜外科；軟硬組織變化

牙頜面畸形是臨床常見的頜骨發(fā)育異常，會對患者的咬合、美觀乃至心理狀態(tài)產(chǎn)生負(fù)面影響。正頜外科手術(shù)作為矯治骨性牙頜面畸形的治療手段，術(shù)前了解患者手術(shù)后軟硬組織變化規(guī)律，制定合理手術(shù)方案極為重要。目前對于正頜術(shù)后軟硬組織變化的研究主要采用傳統(tǒng)X線頭顱側(cè)位片[1]，但X線頭顱側(cè)位片以二維的影像反映三維物體的特征，無法避免放大率、變形、定點(diǎn)困難、拍攝頭位引起的偏差等諸多問題，從而影響頭影測量的準(zhǔn)確性[2-3],因此，采用三維成像和測量技術(shù)成為研究趨勢。

錐形束CT(cone-beamcomputedtomography，CBCT)于上世紀(jì)90年代末應(yīng)用于臨床，具有精度高、輻射小、各向同性、價格低廉等諸多優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為“能夠真實地反映解剖結(jié)構(gòu)，展現(xiàn)物體本來的面貌”[4]。盡管CBCT具有諸多優(yōu)勢，但由于CBCT對軟組織成像精確性欠佳且無法逼真地反映面部形態(tài)，限制了它在頜面部軟組織三維研究方面的應(yīng)用，而在面部軟組織重建和測量方面，于20世紀(jì)90年代出現(xiàn)的三維立體攝影技術(shù)以其無創(chuàng)、高速、高精度、直觀逼真等特點(diǎn)，在口腔頜面外科有著很大的應(yīng)用價值[5-6]，由于二者的優(yōu)缺點(diǎn)可以互補(bǔ)，本研究旨在將CBCT和三維面像融合，探討其用于正頜術(shù)后軟硬組織變化的可行性。

1資料與方法

1.1研究對象

選取2012年7月至2013年1月于北京大學(xué)口腔醫(yī)院正頜外科行正頜手術(shù)的牙頜面畸形患者10例，年齡22～35歲，平均年齡(25.6±5.8)歲。

本研究開始前經(jīng)過北京大學(xué)口腔醫(yī)院倫理委員會審查批準(zhǔn)(PKUSSIRB-2012075)，所有研究對象均簽署知情同意書。

納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)需行正頜手術(shù)矯正牙頜面畸形的中國患者；(2)術(shù)前面型對稱，牙列整齊，咬合基本正常，雙側(cè)第一磨牙為中性關(guān)系；(3)手術(shù)術(shù)式為“上頜LeFortⅠ型截骨術(shù)+ 雙側(cè)下頜升支矢狀劈開截骨術(shù)(bilateralsagittalsplitramusosteotomy,BSSRO)+頦成形術(shù)”；(4)固定方式為堅固內(nèi)固定。

排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)嚴(yán)重的面部不對稱畸形；(2)各種綜合征性頜骨畸形。

1.2研究方法

分別于術(shù)前(T0)和術(shù)后3個月(T1)拍攝大視野CBCT和三維面像，通過三維處理軟件將所得圖像進(jìn)行處理融合，生成同時具有CBCT骨組織和三維面像軟組織的三維虛擬模型，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行定點(diǎn)和坐標(biāo)系的建立。

1.2.1拍攝方法

拍攝設(shè)備及條件如下：(1)CBCT：使用DCTPro(Vatech，Korea)條件為75kV, 6.5mAs, 24s；(2)三維面像：3dMDface系統(tǒng)，該系統(tǒng)由6個照相機(jī)組成，每側(cè)3個(包括1臺彩色照相機(jī)和2臺黑白照相機(jī))，自帶3dMDpatient軟件包。

拍攝體位：患者全身放松，雙眼平視前方，處于自然頭位，咬合處于正中牙合位，面部表情自然，上下唇盡量放松，不作吞咽動作。為保證拍攝體位的一致性，每位研究對象均在研究者的監(jiān)督下進(jìn)行拍攝。

1.2.2圖像處理過程

1.2.2.1CBCT和三維面像的處理和數(shù)字化CBCT數(shù)據(jù)以Dicom格式存儲，使用MIMICS10.01軟件進(jìn)行三維重建，以.STL格式存儲，通過閾值分割分別獲取CBCT骨組織和CBCT軟組織；3dMD數(shù)據(jù)以.wrl格式存儲，使用GeomagicStudio2012軟件進(jìn)行后續(xù)處理。

1.2.2.2生成同時具有CBCT骨組織和三維面像的三維虛擬模型(術(shù)前)首先，將CBCT軟組織與3dMD進(jìn)行融合，融合過程分兩步：第一步，選取雙側(cè)內(nèi)外眥進(jìn)行粗配準(zhǔn)；第二步，選取額部、頰部區(qū)域進(jìn)行精確配準(zhǔn),配準(zhǔn)時通過軟件迭代算法(iterativeclosestpointalgorithm，ICP)，得出兩個面的最小距離，這一過程由軟件自動運(yùn)算(圖1)。 其次，由于CBCT軟組織和CBCT骨組織來自同一影像(圖2)，具有相同的空間位置，因此將配準(zhǔn)之后的3dMD軟組織與CBCT骨組織數(shù)據(jù)同時輸入到Geomagic軟件中，二者即可自動融合，生成同時具有CBCT骨組織和3dMD軟組織的術(shù)前三維虛擬模型(圖3A)。

1.2.2.3生成同時具有CBCT骨組織和三維面像的三維虛擬模型(術(shù)后)方法如前，即可生成術(shù)后三維虛擬模型(圖3B)。

1.2.2.4術(shù)前術(shù)后三維虛擬模型的配準(zhǔn)通過體素配準(zhǔn)，選取顱底和顴弓進(jìn)行術(shù)前術(shù)后CBCT骨組織的配準(zhǔn)，由于3dMD軟組織與CBCT骨組織已進(jìn)行融合，這樣就可以將手術(shù)前后的各項三維數(shù)據(jù)(術(shù)前3dMD軟組織、術(shù)前CBCT骨組織、術(shù)后3dMD軟組織、術(shù)后CBCT骨組織)均置于同一個空間坐標(biāo)系中，用以后續(xù)的定點(diǎn)和測量(圖4)。

圖1　CBCT和3dMD影像獲取及配準(zhǔn)融合過程Figure 1　Protocol for image acquisition and generation of 3D models

A， CBCT soft tissue; B, 3 dMD.圖2　CBCT軟組織和三維面像Figure 2　CBCT soft tissue and 3dMD

A, pre-surgery; B, post-surgery.圖3　術(shù)前和術(shù)后三維虛擬模型Figure 3　3D virtual models

A, pre-surgery hard tissue; B, post-surgery hard tissue; C, registration; red, pre-surgery; green, post-surgery.圖4　術(shù)前術(shù)后CBCT骨組織配準(zhǔn)Figure 4　Registration of CBCT hard tissues before and after surgery

1.2.2.5建立空間測量坐標(biāo)系通過多平面重建圖像(multiplanarreconstructionimage,MPR)和任意角度觀察顱頜面結(jié)構(gòu)的立體影像，繪制影像(volumetricrenderingview)確定相關(guān)解剖標(biāo)志點(diǎn)的位置(表 1)?？臻g測量平面的建立(圖5)：(1)水平面：眶耳平面(frankforthorizontalplane，F(xiàn)H平面)過左側(cè)耳點(diǎn)PoL、右側(cè)耳點(diǎn)PoR及正中眶點(diǎn)MOr所構(gòu)成的平面；(2)冠狀面：眶耳平面繞左右側(cè)耳點(diǎn)連線為軸旋轉(zhuǎn)90°生成的平面。

表1　軟硬組織標(biāo)志點(diǎn)

1.2.3配準(zhǔn)誤差分析

使用3Dcolormap和測量平均距離對CBCT與三維面像配準(zhǔn)過程的誤差(CBCT軟組織和3dMD、術(shù)前術(shù)后CBCT骨組織)進(jìn)行定性和定量分析。

1.2.4測量各解剖標(biāo)志點(diǎn)手術(shù)前后的變化

分別測量各軟硬組織標(biāo)志點(diǎn)手術(shù)前后在矢狀方向的距離變化，如圖6。

A, hard tissue; B, soft tissue; FH plane, frankfort horizontal plane; Po, porion; MOr, infraorbital plane.圖5　參考平面的建立Figure 5　Planes for cephalometric analysis

A, hard tissue; B, soft tissue; FH plane, frankfort horizontal plane; Po, porion; MOr, infraorbital plane.圖6　各軟硬組織標(biāo)志點(diǎn)手術(shù)前后的位置變化Figure 6　Changes of hard and soft tissue landmarks

1.2.5可重復(fù)性檢驗

為了檢驗整個過程的可重復(fù)性并與傳統(tǒng)X線頭影測量方法進(jìn)行比較，分別使用傳統(tǒng)X線頭影測量技術(shù)和本研究方法間隔兩周進(jìn)行前后兩次定點(diǎn)和測量，并將前后兩次測量的結(jié)果進(jìn)行配對t檢驗，比較二者的可重復(fù)性。

2結(jié)果

2.1CBCT融合三維面像配準(zhǔn)過程中的誤差分析

2.1.1CBCT軟組織與三維面像配準(zhǔn)誤差

定量分析可以看出(表2)，10例研究對象的CBCT和三維面像配準(zhǔn)后的平均距離均在0.1～0.2mm。

定性分析通過偏差分析進(jìn)行，通過3D色譜分析可以看到，面部區(qū)域配準(zhǔn)良好，個別區(qū)域如眶區(qū)存在較大誤差(圖7)。

2.1.2術(shù)前術(shù)后CBCT骨組織配準(zhǔn)誤差

對10例研究對象的術(shù)前術(shù)后骨組織CBCT的配準(zhǔn)圖像進(jìn)行色譜分析，結(jié)果顯示,上下頜區(qū)域術(shù)后位置發(fā)生明顯改變，而顱骨、顴骨等其它未行手術(shù)區(qū)域術(shù)前術(shù)后配準(zhǔn)精確(圖8)。

表2　CBCT軟組織和3dMD配準(zhǔn)后的平均距離與標(biāo)準(zhǔn)差(定量分析)

圖7　CBCT軟組織與三維面像融合偏差分析(定性分析)Figure 7　Variance analysis between CBCT soft tissue and 3dMD

圖8　術(shù)前術(shù)后CBCT骨組織配準(zhǔn)偏差分析Figure 8　Variance analysis between CBCT hard tissues before and after surgery

2.2手術(shù)前后各標(biāo)志點(diǎn)的變化(表3)

手術(shù)前后，上下頜軟硬組織各標(biāo)志點(diǎn)發(fā)生了顯著的位置變化，這與預(yù)期一致,而鼻部的標(biāo)志點(diǎn)Prn、Sn變化不明顯，提示鼻部軟組織受正頜外科手術(shù)的影響較小。

2.3測量可重復(fù)性檢驗

通過前后兩次結(jié)果的配對t檢驗可以看出，使用CBCT與三維面像融合方法得出的結(jié)果為(0.08±0.98)mm較傳統(tǒng)X線頭影測量方法的(0.24±1.85)mm小，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.001)，可重復(fù)性好。

3討論

3.1CBCT融合三維面像用于評估正頜術(shù)后軟硬組織變化的可行性及誤差

3.1.1CBCT軟組織與三維面像配準(zhǔn)的誤差

CBCT和三維面像各自的高精度已有大量研究[6-10]，因此CBCT融合三維面像的主要誤差來源是配準(zhǔn)誤差。本研究CBCT和三維面像的拍攝時間相距較短，且由同一研究者進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)督控制，因此很大程度上避免了由于面部表情和體位變化帶來的誤差。除眶周和鼻唇區(qū)域以外的面部軟組織常被用來進(jìn)行CBCT和三維面像的配準(zhǔn)融合，眶周和鼻唇區(qū)由于容易受到面部表情的影響不作為配準(zhǔn)區(qū)域[8]。本研究選取額頭、鼻根、顴骨區(qū)作為配準(zhǔn)區(qū)域進(jìn)行配準(zhǔn)，結(jié)果顯示，配準(zhǔn)誤差在0.3mm以內(nèi)，能夠滿足臨床需要。

表3　各軟硬組織標(biāo)志點(diǎn)手術(shù)前后的位置變化

3.1.2術(shù)前術(shù)后CBCT配準(zhǔn)的可行性及誤差

將CBCT骨組織進(jìn)行配準(zhǔn)的研究目前主要用于評估生長發(fā)育狀況[11]、正畸治療[12]、正頜手術(shù)[13]等。顱底是進(jìn)行配準(zhǔn)最常選用的區(qū)域。Cevidanes等[14]選取顱底作為配準(zhǔn)區(qū)域?qū)φM患者術(shù)前術(shù)后的CBCT進(jìn)行配準(zhǔn)，結(jié)果顯示配準(zhǔn)誤差僅為0.02mm。Nada等[15]對比了分別選取顴弓和顱底配準(zhǔn)的差異，結(jié)果顯示兩種方法的配準(zhǔn)差異在0.2mm以內(nèi)，不具有臨床意義。本研究綜合了既往研究結(jié)果，選取顱底和顴弓共同作為配準(zhǔn)區(qū)域，通過將術(shù)前術(shù)后的CBCT骨組織配準(zhǔn)實現(xiàn)了兩次CBCT的空間配準(zhǔn)，使得術(shù)前和術(shù)后的三維信息位于同一位置空間中，方便了后續(xù)的測量。通過對術(shù)前術(shù)后的圖像進(jìn)行偏差分析顯示配準(zhǔn)精度很高，未手術(shù)區(qū)域幾乎可以完全匹配。

3.2CBCT融合三維面像用于研究正頜術(shù)后軟硬組織變化的優(yōu)點(diǎn)

正頜術(shù)后軟硬組織變化的三維影像學(xué)研究最初采用螺旋CT與三維面像融合。Ayoub等[16]將6例患者的三維面像和螺旋CT進(jìn)行融合，配準(zhǔn)方法與本研究方法基本相同，研究發(fā)現(xiàn)二者的配準(zhǔn)誤差為±1.5mm，此外，該作者通過色譜分析發(fā)現(xiàn)，頰部的配準(zhǔn)誤差最大，分析其原因是拍攝CT時取臥位而拍攝3dMD取坐位，重力作用導(dǎo)致的頰部軟組織變形給配準(zhǔn)帶來較大誤差。與傳統(tǒng)螺旋CT相比，CBCT拍攝取坐位，與三維面像拍攝體位相同，掃描速度更快、放射劑量小、價格更為低廉。更重要的一點(diǎn)是，CBCT獲取的三維影像是各向同性的，可以1∶1真實反映解剖結(jié)構(gòu)，對解剖結(jié)構(gòu)的三維測量比傳統(tǒng)CT更為準(zhǔn)確[4],基于以上諸多優(yōu)點(diǎn)，目前的研究大多采用CBCT與三維面像進(jìn)行融合。

與傳統(tǒng)X線頭影測量分析比較，應(yīng)用CBCT與三維面像融合得出的結(jié)果可重復(fù)性更好，尤其是前鼻棘點(diǎn)ANS和上齒槽座點(diǎn)A這兩個在頭顱側(cè)位片上容易顯示不清晰的標(biāo)志點(diǎn)。傳統(tǒng)頭影測量分析很大程度上依賴研究者的經(jīng)驗，而CBCT與三維面像無論從影像獲取、數(shù)據(jù)處理還是測量分析方面對軟件的依賴性更強(qiáng)，得出的結(jié)果相對來說更客觀。

3.3正頜術(shù)后軟硬組織的變化

軟組織的變化量從鼻尖、鼻底到上唇，依次增大，說明牙頜面畸形患者正頜術(shù)后唇部形態(tài)變化大于鼻部。由于唇部軟組織直接覆蓋在硬組織表面，硬組織的移動會直接影響唇部軟組織，鼻部軟組織受到鼻軟骨的支撐，變化較小，鼻底部分的變化較復(fù)雜，且受腫脹程度影響甚大。

3.4本研究存在的不足

本研究對于應(yīng)用三維技術(shù)分析正頜術(shù)后軟硬組織的變化進(jìn)行了探討，樣本量較小，因而得出的結(jié)論更加適用于定性分析而非定量比較，尚待今后擴(kuò)大樣本量、量化各過程的誤差以得出更為可信的軟硬組織變化規(guī)律。

綜上所述，本研究通過將CBCT和三維面像融合，術(shù)前術(shù)后CBCT配準(zhǔn)，建立測量平面，初步建立了評估正頜術(shù)后軟硬組織變化的三維方法，關(guān)于后續(xù)的測量有待進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量進(jìn)行更深入的研究。

參考文獻(xiàn)

[1]BroadbentBH.AnewX-raytechniqueanditsapplicationtoorthodontia[J].AngleOrthod, 1931, 1(1): 45-46.

[2]TrpkovaB,MajorP,PrasadN,etal.Cephalometriclandmarksidentificationandreproducibility:ametaanalysis[J].AmJOr-thodDentofacialOrthop, 1997, 112(2): 165-170.

[3]馬緒臣. 口腔頜面醫(yī)學(xué)影像學(xué)[M]. 北京:北京大學(xué)醫(yī)學(xué)出版社, 2006: 41.

[4]FramanAG,ScarfeWC.Thebasicsofmaxillofacialconebeamcomputertomography[J].SeminOrthod, 2009, 15(1): 2-13.

[5]KauCH,RichmondS,IncraperaA,etal.Three-dimensionalsurfaceacquisitionsystemsforthestudyoffacialmorphologyandtheirapplicationtomaxillofacialsurgery[J].IntJMedRobot, 2007, 3(2): 97-110.

[6]MaalTJ,PlooijJM,RangelFA,etal.Theaccuracyofmatchingthree-dimensionalphotographswithskinsurfacesderivedfromcone-beamcomputedtomography[J].IntJofOralandMaxillofacSurg, 2008, 37(7): 641-646.

[7]JayaratneYS,McGrathCP,ZwahlenRA.HowaccuratearethefusionofCone-BeamCTand3-DStereophotographicImages[J].PLoSOne, 2012, 7(11):e49585.

[8]TrotmanCA,FarawayJJ,SilvesterKT,etal.Sensitivityofamethodfortheanalysisoffacialmobility.Ⅰ.Vectorofdisplacement[J].CleftPalateCraniofac, 1998, 35(2): 132-141.

[9]CheungLK,ChanYM,JayaratneYS,etal.Three-dimensionalcephalometricnormsofChineseadultsinHongKongwithbalancedfacialprofile[J].OralSurgOralMedOralPatholOralRadiolEndod, 2011, 112(2):e56-e73.

[10]AldridgeK,BoyadjievSA,CaponeGT,etal.Precesionanderrorofthree-dimensionalphenotypicmeasuresacquiredfrom3dMDphotogrammetricimages[J].AmJMedGenetA, 2005, 138(3): 247-253.

[11]CevidanesLH,HeymannG,CornelisMA,etal.Superimpositonof3-dimensionalcone-beamcomputedtomographymodelsofgrowingpatients[J].AmJOrthodDentofacialOrthop, 2009, 136(1): 94-99.

[12]CevidanesLH,MottaA,ProffitWR,etal.Cranialbasesuperimpositionfor3-dimensionalevaluationofsoft-tissuechanges[J].AmJOrthodDentofacialOrthop, 2010,137(4Suppl):S120-S129.

[13]daMottaAT,deAssisRibeiroCarvalhoF,OliveiraAE,etal.Superimpositonof3Dcone-beamCTmodelsinorthognathicsur-gery[J].DentalPressJOrthod, 2010, 15(2): 39-41.

[14]CevidanesLH,BaileyLJ,TuckerGRJr,etal.Superimpositionof3Dcone-beamCTmodelsoforthognathicsurgerypatients[J].DentoMaxillofacRadiol, 2005, 34(6): 369-375.

[15]NadaRM,MallTJ,BreuningKH,etal.Accuracyandreproducibilityofvoxelbasedsuperimpositionofconebeamcomputedtomographymodelsontheanteriorcranialbaseandthezygomaticarches[J].PLoSOne, 2011, 6(2):e16520.

[16]AyoubAF,XiaoY,KhambayB,etal.Towardsbuildingaphoto-realisticvirtualhumanfaceforcraniomaxillofacialdiagnosisandtreatmentplanning[J].IntJOralMaxillofacSurg, 2007, 36(5): 423-428.

(2015-07-02收稿)

(本文編輯：王蕾)

Feasibility of integrating 3D photos and cone-beam computed tomography images used to evaluate changes of soft and hard tissue after orthognathic surgery

WANG Zhe1, ZHU Liu-ning2, ZHOU Lin3, YI Biao4△

(1.DepartmentofOralEmergency,PekingUniversitySchoolandHospitalofStomatology,Beijing100081,China; 2.DepartmentofStomatology,JiangsuProvinceHospital,Nanjing210000,China; 3.FifthClinicalDivision,PekingUniversitySchoolandHosptialofStomatology,Beijng100020,China; 4.DepartmentofOralandMaxillofacialSurgery,PekingUniversitySchoolandHospitalofStomatology,Beijing100081,China)

ABSTRACTObjective： To evaluate the feasibility of integrating 3D photos and cone-beam computed tomography (CBCT) images and to assess the degree of error that may occur during the above process, and to analyze soft and hard tissue changes after orthognathic surgery using this new method. Methods: Ten patients with maxillofacial deformities were chosen. For each patient, CBCT scans and stereophotographic images were taken before and 3 months after surgery. 3D photos were superimposed onto the CBCT skin images using relatively immobile areas of the face as a reference. 3D color maps and mean distances were used to evaluate the errors that might occur during the process. Two reference planes were set up using certain points. The distances between Prn (pronasale)，Sn (subnasale)，Ls (labrale superior)，ANS (anterior nasal spine)，A (subspinale)，UIE (upper incisor edge) to the coronal plane were calculated before and after surgery. In order to verify the repeatability of this method, we examined the distances twice at two-week intervals. Paired t test was used to evaluate the reproducibility. Results: CBCT and 3D photos could be successfully fused with clinically acceptable errors. This new method could be used to evaluate soft and hard tissue changes after orthognathic surgery. The 3D color maps showed that the two images could be fused with minimal errors. The mean distances were within 0.3 mm, and the locations of landmarks on maxilla and mandible such as Ls, ANS, A, UIE changed significantly after orthognathic surgery (P<0.05).Landmarks on the nose such as Prn，Sn had little changes after surgery (P>0.1). The paired t test showed that the mean value and standard deviation were (0.08±0.98) mm. Conclusion: Fusing of CBCT and 3D stereophotographic images used as a new method in evaluating soft and hard tissue changes after orthognathic surgery was feasible and accurate. The virtual 3D composite craniofacial models permitted concurrent assessment of hard and soft tissues during diagnosis and treatment planning. Maxillary and mandibular locations had significant association with orthoganthic surgery while the nasal tissue was not simp affected by surgery.

KEY WORDSCone-beam computed tomography; Stereophotogrammetry; Orthognathic surgery; Soft and hard tissue changes

[中圖分類號]R783.9

[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A

[文章編號]1671-167X(2016)03-0544-06

doi:10.3969/j.issn.1671-167X.2016.03.029

△Correspondingauthor’se-mail,kqyb@vip.siina.com

網(wǎng)絡(luò)出版時間：2016-5-1815：11：02網(wǎng)絡(luò)出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/11.4691.R.20160518.1511.008.html