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【摘 要】目的:探讨学习和掌握颌面部立体、动态解剖关系的方法。方法:利用一例颅脑CT扫描数据,三维重建了颌面部的解剖模型,该模型可以对颌面部进行多方位、多角度观测,具体而形象地呈现各结构的空间解剖关系。结果:获得了一个颌面部三维模型,该模型可以显示颌面部有下颌骨、上颌骨、颧骨、鼻骨、颞骨和额骨组成。结论:该模型提高了常规CT图像的辨别率,为临床诊断提供了可靠的解剖资料,也为将来的手术计划、模拟、培训以及开发虚拟手术系统提供数据模型。
【关键词】颌面部;三维重建;解剖
手术学熟悉颌面部的解剖特点,是颌面部外科治疗和诊断的基础,以往解剖学教学是通过标本和理论进行的,缺乏立体、动态感。本文利用螺旋CT扫描的断面三维重建了一个颌面的解剖模型,目的探讨颌面部的立体、动态解剖关系。该模型可以用来教学,在模型上可以完成術前手术模拟工作,指导手术的完成[1,2]。
1 材料与方法
一个69岁男性,在告知研究目后、自愿同意情况下,进行了颅脑CT扫描。,使用SOMATOM 螺旋 CT 机行头颅常规容积扫描, 电压120kV,电流 252mA,视野(FOV )183mm,层厚0.6mm,间距0.3mm,探测器层列20×0.6,重建矩阵512×512,螺距0.348,扫描起始线低于常规听眦线。该患者的颅脑CT图像用来进行三维图像重建,将图像输入后台工作站进行重建,对每例患者均运用表面遮盖法显示(SSD)法和容积绘制法显示(VR)进行三维图像重建,在模拟系统内,动态地观察重建图像,选择合适的角度进行拍照保留。
2 结果
获得了颌面部三维模型,该模型可以动态地显示颌面的骨性解剖特点。颌面部的前面观:颌面部有下颌骨、上颌骨、颧骨、鼻骨、颞骨和额骨组成。上颌骨和鼻骨形成鼻裂孔,位于颌面部的中央,其上侧两方为眼眶,下方为上、下颌骨围成的口腔;在眼眶上缘中点偏内见眶上孔,有眶上神经血管通过;在眼眶下缘中点见眶下孔,有眶下神经血管通过;在下颌骨中线偏两侧可见下颌骨孔,是下颌神经及血管进过的地方。颌面部的侧前面观:从侧前可以显示颞骨的颧突和颧骨的颞突形成颧弓,颧骨、额骨和上颌骨形成眼眶的外侧壁,下颌骨后上部分有冠状突和髁突。颌面部的后面观:颌面部的后面观察到额骨和蝶骨形成的前颅窝和中颅窝,蝶骨大小翼形成眶上裂,是动眼神经、展神经、眼神经、滑车神经及眼眶的静脉出入颅腔的地方。
3 讨论
随着现代计算机技术的发展,诞生了计算机三维重建和显示的新技术,在医学领域,主要用于人体器官的三维重建和仿生研究[3]。现代CT技可以获得容积扫描数据,适用于任何复杂形态和各种密度的三维结构重建,本研究利用一例颅脑CT扫描数据,三维重建了颌面部的解剖模型,该模型可以用来进行虚拟颌面的解剖过程,对于有关结构可以进行任意分离、组合、旋转和切资料,以及数学建模等方割,从多方位、多角度观测颌面部的解剖特点。临床上数据来源主要有解剖断层、影像法获得的数据。随着CT、MRI、DSA等影像学检查手段的普及和推广,临床上很方便地获得大量人体器官断层资料,完成颅脑、骨骼及血管等三维图像,已广泛应用于导航手术、骨科手术及心脑血管介入手术等。数字化影像学技术已广泛应用到临床工作,并取得很大效果。但是,数字影像资料准确性受影像质量的影响。如MRI影像由于受磁场的不稳定、容积效应及后期处理技术的影响,图像易产生扭曲变形从而影响影像学信息的准确性。CT通过X线直接获取形态学信息,图像直接反映人体的解剖学特点,有较高的准确性。因此本文选择颅脑CT断层三维重建颌面的解剖模型[4]。该模型动态地显示颌面部有以下特点:颌面部有下颌骨、上颌骨、颧骨、鼻骨、颞骨和额骨组成。上颌骨和鼻骨形成鼻裂孔,位于颌面部的中央,其上侧两方为眼眶,下方为上、下颌骨围成的口腔;在眼眶上缘中点偏内见眶上孔,有眶上神经血管通过;在眼眶下缘中点见眶下孔,有眶下神经血管通过;在下颌骨中线偏两侧可见下颌骨孔,是下颌神经及血管进过的地方。颞骨的颧突和颧骨的颞突形成颧弓,颧骨、额骨和上颌骨形成眼眶的外侧壁,下颌骨后上部分有冠状突和髁突[5]。普通CT断面属于二维断层,只能表达某一截面的解剖信息,临床医生凭借这些图像信息进行诊断治疗具有很大的局限性,缺乏一个立体的概念,可能忽视一些病变的细节,导致误诊,治疗效果不满意。本实验利用CT扫描所获取丰富的数据信息,应用三维重建软件,采用表面容积方法重建了颌面部的三维模型。该模型为三维可视化数字模型,轮廓清晰,可以随意旋转和拼组、分割,以任意角度观看,可以帮助临床医生掌握颌面部的解剖特点,进一步开发虚拟手术系统,进行术前模拟操作,完成术前计划[6]。
参考文献:
[1] Spitzer VM, Whitlock DG. The Visible Human Dataset: the anatomical platform for human simulation. Anat Rec, 1998, 253(2): 49-57.
[2] 刘文芳, 宋哲, 王菲, 等. 基于扫描图像之颅底解剖结构三维重建. 现代中西医结合杂志, 2011, 20: 474-475.
[3] Notaris MD, Solari D, Cavallo LM, et al. The use of a three-dimensional novel computer-based model for analysis of the endonasal endoscopic approach to the midline skull base. World Neurosurg., 2011, 75: 106-113.
[4] 程勇, 陈卫国, 牛艳坤. 医学图像后处理技术研究进展. 医疗卫生装备, 2005, (26): 23-25.
[5] 樊先茂, 马婉军, 赖照兵. 颌面部外伤的螺旋CT扫描和三维重建(附56例分析). 医学影像学杂志, 2011,21: 317-319.
[6] 李培, 毛光兰, 付升旗, 等. 翼腭间隙通道的 CT 三维重建及临床意义. 中国临床解剖学杂志2012, 30: 646-650.
【关键词】颌面部;三维重建;解剖
手术学熟悉颌面部的解剖特点,是颌面部外科治疗和诊断的基础,以往解剖学教学是通过标本和理论进行的,缺乏立体、动态感。本文利用螺旋CT扫描的断面三维重建了一个颌面的解剖模型,目的探讨颌面部的立体、动态解剖关系。该模型可以用来教学,在模型上可以完成術前手术模拟工作,指导手术的完成[1,2]。
1 材料与方法
一个69岁男性,在告知研究目后、自愿同意情况下,进行了颅脑CT扫描。,使用SOMATOM 螺旋 CT 机行头颅常规容积扫描, 电压120kV,电流 252mA,视野(FOV )183mm,层厚0.6mm,间距0.3mm,探测器层列20×0.6,重建矩阵512×512,螺距0.348,扫描起始线低于常规听眦线。该患者的颅脑CT图像用来进行三维图像重建,将图像输入后台工作站进行重建,对每例患者均运用表面遮盖法显示(SSD)法和容积绘制法显示(VR)进行三维图像重建,在模拟系统内,动态地观察重建图像,选择合适的角度进行拍照保留。
2 结果
获得了颌面部三维模型,该模型可以动态地显示颌面的骨性解剖特点。颌面部的前面观:颌面部有下颌骨、上颌骨、颧骨、鼻骨、颞骨和额骨组成。上颌骨和鼻骨形成鼻裂孔,位于颌面部的中央,其上侧两方为眼眶,下方为上、下颌骨围成的口腔;在眼眶上缘中点偏内见眶上孔,有眶上神经血管通过;在眼眶下缘中点见眶下孔,有眶下神经血管通过;在下颌骨中线偏两侧可见下颌骨孔,是下颌神经及血管进过的地方。颌面部的侧前面观:从侧前可以显示颞骨的颧突和颧骨的颞突形成颧弓,颧骨、额骨和上颌骨形成眼眶的外侧壁,下颌骨后上部分有冠状突和髁突。颌面部的后面观:颌面部的后面观察到额骨和蝶骨形成的前颅窝和中颅窝,蝶骨大小翼形成眶上裂,是动眼神经、展神经、眼神经、滑车神经及眼眶的静脉出入颅腔的地方。
3 讨论
随着现代计算机技术的发展,诞生了计算机三维重建和显示的新技术,在医学领域,主要用于人体器官的三维重建和仿生研究[3]。现代CT技可以获得容积扫描数据,适用于任何复杂形态和各种密度的三维结构重建,本研究利用一例颅脑CT扫描数据,三维重建了颌面部的解剖模型,该模型可以用来进行虚拟颌面的解剖过程,对于有关结构可以进行任意分离、组合、旋转和切资料,以及数学建模等方割,从多方位、多角度观测颌面部的解剖特点。临床上数据来源主要有解剖断层、影像法获得的数据。随着CT、MRI、DSA等影像学检查手段的普及和推广,临床上很方便地获得大量人体器官断层资料,完成颅脑、骨骼及血管等三维图像,已广泛应用于导航手术、骨科手术及心脑血管介入手术等。数字化影像学技术已广泛应用到临床工作,并取得很大效果。但是,数字影像资料准确性受影像质量的影响。如MRI影像由于受磁场的不稳定、容积效应及后期处理技术的影响,图像易产生扭曲变形从而影响影像学信息的准确性。CT通过X线直接获取形态学信息,图像直接反映人体的解剖学特点,有较高的准确性。因此本文选择颅脑CT断层三维重建颌面的解剖模型[4]。该模型动态地显示颌面部有以下特点:颌面部有下颌骨、上颌骨、颧骨、鼻骨、颞骨和额骨组成。上颌骨和鼻骨形成鼻裂孔,位于颌面部的中央,其上侧两方为眼眶,下方为上、下颌骨围成的口腔;在眼眶上缘中点偏内见眶上孔,有眶上神经血管通过;在眼眶下缘中点见眶下孔,有眶下神经血管通过;在下颌骨中线偏两侧可见下颌骨孔,是下颌神经及血管进过的地方。颞骨的颧突和颧骨的颞突形成颧弓,颧骨、额骨和上颌骨形成眼眶的外侧壁,下颌骨后上部分有冠状突和髁突[5]。普通CT断面属于二维断层,只能表达某一截面的解剖信息,临床医生凭借这些图像信息进行诊断治疗具有很大的局限性,缺乏一个立体的概念,可能忽视一些病变的细节,导致误诊,治疗效果不满意。本实验利用CT扫描所获取丰富的数据信息,应用三维重建软件,采用表面容积方法重建了颌面部的三维模型。该模型为三维可视化数字模型,轮廓清晰,可以随意旋转和拼组、分割,以任意角度观看,可以帮助临床医生掌握颌面部的解剖特点,进一步开发虚拟手术系统,进行术前模拟操作,完成术前计划[6]。
参考文献:
[1] Spitzer VM, Whitlock DG. The Visible Human Dataset: the anatomical platform for human simulation. Anat Rec, 1998, 253(2): 49-57.
[2] 刘文芳, 宋哲, 王菲, 等. 基于扫描图像之颅底解剖结构三维重建. 现代中西医结合杂志, 2011, 20: 474-475.
[3] Notaris MD, Solari D, Cavallo LM, et al. The use of a three-dimensional novel computer-based model for analysis of the endonasal endoscopic approach to the midline skull base. World Neurosurg., 2011, 75: 106-113.
[4] 程勇, 陈卫国, 牛艳坤. 医学图像后处理技术研究进展. 医疗卫生装备, 2005, (26): 23-25.
[5] 樊先茂, 马婉军, 赖照兵. 颌面部外伤的螺旋CT扫描和三维重建(附56例分析). 医学影像学杂志, 2011,21: 317-319.
[6] 李培, 毛光兰, 付升旗, 等. 翼腭间隙通道的 CT 三维重建及临床意义. 中国临床解剖学杂志2012, 30: 646-650.