基于机器学习的颌骨特征点还原法辅助跨中线颌骨缺损重建

发布时间：2021-03-02 22:59

　　目的 :通过测量正常汉族人群颌骨关键特征点数据,计算并分析上、下颌骨间各特征点的内在联系,为跨中线颌骨缺损的个体化重建提供参考。方法:收集111例华东地区正常成年人颌骨CT数据（Dicom格式）,其中男43例、女68例,平均年龄24.3岁。应用手术规划系统（Proplan CMF 3.0）进行上、下颌骨分割,同时标记并收集16个颌骨特征点空间坐标（上颌骨9个、下颌骨7个）。借助MATLAB数学软件,对颌骨特征点坐标进行统计分析;并通过机器学习算法,研究特征点坐标间的相关性。采用SPSS 22.0软件包对男女颌骨外形数据进行t检验,分析性别差异。结果:不同性别的颌骨特征点的线性参数存在显著差异（P<0.05）。除∠b1ab2（男性136.06°,女性132.18°,P<0.05）外,角度变量间无显著性别差异。基于矢量相似度匹配模型完成机器学习算法开发,并将该算法用于1例下颌骨跨中线缺损患者的术前设计。结论:机器学习的颌骨特征点还原法可在复杂颌骨重建过程中提供精确的个体化方案,解决跨中线大范围颌骨缺损病例重建仅凭经验、无参照可依的临床难题。 

【文章来源】：中国口腔颌面外科杂志. 2020,18(04)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

颌骨外形特征点

经由94组男女颌骨特征点数据对机器学习算法进行优化训练，代入另17组测试集数据，对上、下半侧颌骨的特征点全部缺失的情况进行预测，计算每组16个特征点的预测坐标与原始坐标间的距离误差，各点预测误差总的平均值为（3.452±0.727)mm。其中以双侧上颌近中牙槽缘点E1、E2精度最高，平均误差值为（2.382±0.839)mm；双侧下颌角点c1、c2精2.3 典型病例介绍

男，38岁，因“右侧下颌骨成釉细胞瘤开窗术后5年，右下颌疼痛4个月”就诊。术前查体：46至32牙体缺失，相应区域牙槽嵴低平，颊侧下颌骨明显膨隆。CT示右下颌骨占位，病变过中线，累及对侧前牙区。考虑为“右下颌骨成釉细胞瘤术后复发”。术前通过Proplan CMF 3.0进行3D建模，规划行右侧下颌第二磨牙7近中至左侧下颌第一磨牙近中的下颌骨节段性切除，同期进行腓骨瓣修复。利用健康上颌骨特征点的坐标信息，导入机器学习算法中，通过匹配预测获得其缺失的a、b1、b2点坐标参数，并依此进行术前设计（图3）。3 讨论


本文编号：3060113