基于CBCT图像构建牙颌面虚拟患者的两种配准方法比较

叶嘉慧; 王时敏; 王子轩; 刘云松; 孙玉春; 叶红强; 周永胜

doi:10.19723/j.issn.1671-167X.2025.02.021

北京大学学报（医学版） ›› 2025, Vol. 57 ›› Issue (02) : 354 -359. DOI: 10.19723/j.issn.1671-167X.2025.02.021

基于CBCT图像构建牙颌面虚拟患者的两种配准方法比较

叶嘉慧, 王时敏, 王子轩, 刘云松, 孙玉春, 叶红强, 周永胜

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摘要

目的：比较锥形束计算机体层摄影术(cone beam computed tomography, CBCT)数据参与构建牙颌面虚拟患者时，软组织配准法和牙列配准法的准确度。方法：选择13名需要行CBCT检查的患者，分别获取其数字牙列图像、配准印模三维图像、面部三维图像和颌面部数据。以配准印模三维图像为媒介建立包含牙列和面部软组织的牙面虚拟患者，将CBCT数据三维重建并形成包含面部软组织、颌骨和牙列的牙颌面虚拟患者，分别通过面中下部软组织标志点(软组织配准法)及牙列标志点(牙列配准法)将CBCT来源的牙颌面虚拟患者和配准印模法建立的牙面虚拟患者进行配准，选择口内扫描来源的数字牙列图像、面部扫描来源的面部三维图像和CBCT来源的颌骨图像建立2种牙颌面虚拟患者(隐藏CBCT来源的面部图像和牙列图像)。以配准印模法建立的牙面虚拟患者面部软组织为参考，对2种牙颌面虚拟患者中CBCT来源面部图像的面下1/2区域及面上1/2区域分别进行三维偏差分析，记录各组偏差的均方根误差(root mean square error, RMSE)。用配对t检验分别比较2种牙颌面虚拟患者中CBCT面部图像的面上1/2与面下1/2区域之间，以及面上1/2区域之间的RMSE差异是否有统计学意义。结果：配对t检验结果表明，2种牙颌面虚拟患者中CBCT来源面部图像的面上1/2与面下1/2区域之间的RMSE值差异无统计学意义(P>0.05),面上1/2区域软组织配准法的RMSE值小于牙列配准法[(1.696±0.420) mm vs.(1.752±0.424) mm,P<0.01]。结论：基于数字牙列图像、面部三维图像和CBCT来源颌骨图像建立牙颌面虚拟患者时，用软组织配准法将CBCT数据配准到牙面虚拟患者中的准确度较高。