[发明专利]用于头影测量分析的方法

说明书

至少部分地在计算机处理器上执行的用于患者的3D头影测量分析的方法显示根据来自至少第一2D视图的患者头部的计算机断层扫描重构的体积图像数据并且接受在显示的所述至少第一2D视图上定位和显示至少一个参考标记的操作员指令。分割患者口腔内的一个或多个牙列元素并根据来自所述至少一个参考标记和一个或多个分割的牙列元素的数据计算并显示患者的头影测量参数。使用计算的头影测量参数计算指示颌面部不对称性的一个或多个结果以及激发图形或文本显示以示出指示不对称性的计算结果。

技术领域

本发明一般地涉及x射线计算机断层摄影术中的图像处理，并且尤其涉及获取用于三维头影测量分析的3D数据。

背景技术

头影测量分析是对头部的牙齿和骨骼关系的研究，并且被牙医和正牙医师用作评估和计划工具以改善患者的治疗。常规头影测量分析识别二维头影测量射线照片中的骨和软组织界标，以便在治疗前诊断面部特征和异常，或评价治疗进展。

例如，可以在头影测量分析中识别的显性异常是与上颌和下颌之间的骨骼关系有关的咬合不正的前后问题。根据上颌第一臼齿的相对位置对咬合不正进行分类。对于类I，中性牙合，臼齿关系是正常的，但其他牙齿可能存在诸如间距、拥挤或过量出牙或出牙不足之类的问题。对于类II，远中牙合，上颌第一臼齿的近中颊牙尖位于第一下颌臼齿和第二前臼齿之间。对于类III，近中牙合，上颌第一臼齿的近中颊牙尖在下颌第一臼齿的近中颊沟后面。

Steiner在标题为“Cephalometrics in Clinical Practice”（论文记录在Charles H. Tweed Foundation for Orthodontic Research, October 1956, pp. 8-29）的文章中描述的示例性常规2D头影测量分析方法使用角度度量相对于颅底评估上颌和下颌。在描述的过程中，Steiner选择了四个界标：鼻根、A点、B点和鞍。鼻根是头骨的额骨和两个鼻骨的交叉点。A点被认为是上颌的牙弓基座的前部极限。B点被认为是下颌的牙弓基座的前部极限。鞍是蝶鞍的中点。角度SNA（从鞍到鼻根，然后到A点）用于确定上颌是位于颅底的前方还是后方；大约82度的读数被认为是正常的。角度SNB（从鞍到鼻根然后到B点）用于确定下颌是位于颅底的前方还是后方；大约80度的读数被认为是正常的。

最近的口腔正畸学研究表明，使用常规的二维头影测量分析提供的结果存在持续的不准确性和不一致性。一项值得注意的研究是在Angle Orthodontics, September2008, pp. 873-879中的Vandana Kumar等人的标题为“In vivo comparison ofconventional and cone beam CT synthesized cephalograms”。

由于数据获取的基本限制，常规的2D头影测量分析主要集中在美学上，而不关心人面部的平衡和对称性。正如Treil等人在World Journal of Orthodontics, pp. 1-6中标题为“The human face as a 3D model for cephalometric analysis”的文章中所述，平面几何不适合分析解剖学体积及其生长；仅3D诊断能够适当地分析解剖学颌面部复合体。正常关系有两个更重要的方面：平衡和对称性，当模型的平衡和对称性稳定时，这些特性定义了每个人的正常情况。

Tuncay等人的标题为“System and method of digitally modelingcraniofacial features for the purposes of diagnosis and treatmentpredictions”的第6879712号美国专利公开了一种生成颅面特征的计算机模型的方法。使用激光扫描和数字照片获取三维面部特征数据；通过对牙齿进行物理建模来获取牙齿特征。模型被激光扫描。然后从射线照片获得骨骼特征。数据被组合成单个计算机模型，可以在三个维度上操作和查看该计算机模型。该模型还具有在当前建模的颅面特征和理论颅面特征之间进行动画的能力。