基于CT影像的虛擬全景圖的結構增強技術研究.pdf

1、隨著計算機技術和三維可視化技術的發(fā)展,計算機輔助診斷技術(CAD)廣泛應用于臨床診斷和術前手術規(guī)劃中。CAD技術的廣泛使用能夠提高醫(yī)生診斷的準確率。CAD技術的出現(xiàn),為臨床診斷、手術規(guī)劃和模擬提供了依據(jù),同時為醫(yī)學教學與科研提供了豐富的素材,將知識和研究成果更加準確、形象地表達出來,更重要的是它能夠指導手術,降低手術的創(chuàng)傷和風險。
　　牙科診斷和牙種植手術中,廣泛使用了計算機輔助診斷技術和現(xiàn)代數(shù)字圖像技術。X線全景機技術和CT斷層

2、掃描技術是口腔科常用的兩種醫(yī)學影像檢查技術。由全景機生成的口腔全景圖能夠直觀的顯示口腔中牙齒的整體。通?？谇豢漆t(yī)生對于使用X光全景圖進行診斷具有豐富的經(jīng)驗,且該影像機的價格相對便宜,在醫(yī)院的普及率非常高。同時通過該圖像,醫(yī)生能夠方便地與患者進行交流。CT斷層數(shù)據(jù)具有很高的精度,利用這些CT數(shù)據(jù)通過三維重構技術能夠得到較為精確的口腔三維解剖結構。因此,CT技術能夠幫助醫(yī)生定量分析口腔的三維結構,在牙種植手術中能夠讓醫(yī)生在術前確定種植體的位

3、置。由于X光全景圖和CT影像有著各自的優(yōu)點,它們在牙科臨床診斷中也扮演者不同的角色。從患者的角度而言,在一次診斷過程中如果要同時拍攝全景圖和掃描 CT,既增加了醫(yī)療的成本,而且還需經(jīng)歷兩次輻射。為此臨床上希望能夠通過使用CT斷層數(shù)據(jù)來生成X線全景圖。
　　通過CT斷層掃描數(shù)據(jù)來得到類似于全景機生成全景圖,使得患者只需做一次 CT掃描即可,不再需要使用全景機掃描口腔。這樣,既減少了患者的開銷,更重要的是可以減少一次X光對患者的輻射,

4、這樣對于減小對患者的創(chuàng)傷的有意義的。本文首先討論了由CT斷層數(shù)據(jù)生成全景圖的方法,然后提出了一種基于模糊分類的牙根增強技術,最后討論了全景圖中空域信息的作用。
　　針對傳統(tǒng)的平面光線投射方法存在著無法通過一次投射得到牙齒的整體結構信息的問題,本文使用了一種曲面光線投射的方法。使用曲面投射方法,首先要確定投射曲面,投射曲面的設置依賴于牙弓線,本文討論了兩種牙弓線的擬合方法,一種是基于圖像形態(tài)學的腐蝕法擬合牙弓線;另一種是基于交互描點

5、和B樣條擬合生成牙弓線的方法。
　　本文還分析了在曲面投射時如果采用等弧度采樣的方法會導致門牙畸變的問題并提出了改進的方法。傳遞函數(shù)的設計是體繪制的核心,影響著得到的仿 X光虛擬全景圖的成像質量。在牙種植手術中,臨床醫(yī)生會關心牙根的走向問題,本文提出了一種基于模糊分類的牙根增強方法,該方法利用牙根CT值的分布特點,通過對口腔中不同的物質設計不同的傳遞函數(shù)達到了增強牙根的目的。下頜神經(jīng)管的位置對牙種植手術有著重要的參考價值,由于下頜