【摘 要】
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目的利用锥形束计算机断层扫描（cone-beam computed tomography,CBCT）影像三维重建眼眶及眶周骨骼模型,测量眼眶容积及眶周骨骼宽度,探讨微种植钉辅助上颌快速扩弓（miniscrew assisted rapid palatal expansion,MARPE）对成年女性上颌骨宽度不足（maxillary transverse deficiency,MTD）患者的眼眶容积
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目的利用锥形束计算机断层扫描（cone-beam computed tomography,CBCT）影像三维重建眼眶及眶周骨骼模型,测量眼眶容积及眶周骨骼宽度,探讨微种植钉辅助上颌快速扩弓（miniscrew assisted rapid palatal expansion,MARPE）对成年女性上颌骨宽度不足（maxillary transverse deficiency,MTD）患者的眼眶容积及眶周骨骼宽度的影响。同时提出了一种新的基于卷积神经网络的自动分割方法,分析自动分割结果的精确度和灵敏度,以实现精确高效的眼眶分割。材料和方法选取2016年9月至2021年5月在山东大学口腔医院正畸科就诊,采用MARPE技术治疗MTD的成年女性患者共20例（22.6±6.29岁）。分别于扩弓前（T0）及扩弓结束后三周内（T1）对患者拍摄CBCT,将数据导入Mimics 21.0软件,进行眼眶及眶周骨骼的三维重建,测量眼眶容积及眶周骨骼间宽度,结果使用SPSS 20.0软件进行统计分析,均符合正态分布,扩弓前后测量数据采用配对样本t检验,前鼻棘扩宽量和后鼻棘扩宽量采用独立样本t检验,P＜0.05表示存在统计学差异。另外选取在山东大学口腔医院就诊拍摄CBCT的无颅面部外伤史和先天发育畸形的成年患者共36例进行分割模型的构建,其中28例作为训练集,8例作为验证集。20例扩弓前后的CBCT作为测试集,以评估自动分割模型的性能。所有的数据集均按照相同的注释标准,由一名经培训的正畸研究生手动分割眼眶轮廓。结果1、螺旋扩弓器平均打开（6.21±1.45）mm,腭中缝前鼻棘处打开（2.62±0.60）mm,后鼻棘处打开（2.45±0.60）mm。与MARPE治疗前相比较,眼眶容积增加了（346.80±275.31）mm3,统计学差异具有显著性（P＜0.05）。2、MARPE后,左右颧颌点间宽度增加（1.69±0.57）mm,左右眶下点间宽度增加（1.71±0.70）mm,统计学差异具有显著性（P＜0.05）。左右额颧点间宽度增加（0.15±0.32）mm,左右眶上点间宽度增加（0.23±0.52）mm,统计学无显著性差异（P＞0.05）。3、卷积神经网络模型的Dice相似系数、Hausdorff95、灵敏度和特异性分别达到了0.9685、0.8560、0.9642和0.9998。自动分割扩弓前后的眼眶体积存在统计学差异（P＜0.05）。扩弓前、后的手动分割与自动分割眼眶体积均不存在统计学差异（P＞0.05）。结论1、MARPE能够扩开MTD成年女性的腭中缝,扩弓治疗后,腭中缝基本平行扩开,而且眼眶容积有轻微的增加;骨性扩弓过程中,眶周骨骼间宽度也会有所增加,且越靠近扩弓器,扩大量越大。2、与手动分割相比,本文提出的基于卷积神经网络的自动分割模型可以准确、高效地分割眼眶,表现出色,是辅助评估扩弓效果的有效工具。
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