用于牙齡估算的牙齒影像分析技術(shù)研究.pdf

1、牙齒在法醫(yī)學(xué)上被用作生物學(xué)年齡判定的依據(jù)由來(lái)已久，因其穩(wěn)定性好，變異小，受外界環(huán)境的影響小而受到廣泛的關(guān)注。目前牙齡的判定方法主要有組織學(xué)和影像學(xué)方法，由于獲取樣本比較困難，故多采用影像學(xué)方法。為了從牙齒影像中提取有效信息使后續(xù)的研究者可以建立新的牙齡評(píng)估方法，本研究對(duì)牙齒影像分析技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的探討。探討主要從X-ray曲面全景片分析、牙齒MRI-UTE序列（MRI ultra-short echo time，MRI-UTE三維超短回

2、波時(shí)間雙回波脈沖）圖像的分割及三維斷層圖像的全景片重建三個(gè)方面展開。
　　對(duì)于X-ray曲面全景片，本研究設(shè)計(jì)研發(fā)了一款半自動(dòng)分割分析軟件。該軟件具有查看曲面全景片、半自動(dòng)分割牙齒及牙髓區(qū)域、允許用戶對(duì)分割后的邊界進(jìn)行矯正，自動(dòng)計(jì)算牙齒及牙髓面積、長(zhǎng)度測(cè)量、保存處理結(jié)果等功能。此軟件可以為課題組尋找基于X-ray圖像的牙齡評(píng)估新方法提供分析工具。
　　接著文章中介紹了一種分層約束矯正的二次分割算法流程來(lái)完成牙齒MRI-UTE

3、序列圖像的分割。首先利用水平集方法從參考層中選定的區(qū)域內(nèi)分割出牙齒邊界；然后將已分割區(qū)域的信息作為下一層分割的約束，用水平集方法將邊界向牙冠和牙根逐層演化；最后將相鄰兩層的分割結(jié)果作為約束，以重疊指數(shù)作為演化參數(shù)逐層進(jìn)行二次分割。結(jié)果表明首次分割平均準(zhǔn)確率為86.98％，二次分割后的準(zhǔn)確率顯著提高至88.35%（p<0.05），與其他兩種方法相比改善效果具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。上述算法流程能有效應(yīng)用于牙齒MRI-UTE序列圖像的

4、分割，在準(zhǔn)確性上有了較大的改進(jìn)。
　　在將三維斷層圖像重建成全景片時(shí)本研究采用三個(gè)步驟來(lái)完成。首先通過(guò)對(duì)原始參考圖像的預(yù)處理獲得實(shí)際牙弓曲線；然后對(duì)其進(jìn)行擬合得到函數(shù)表達(dá)式；最后根據(jù)擬合的牙弓表達(dá)式獲得曲線上所有點(diǎn)的法線函數(shù)，將法線上點(diǎn)的灰度代表值賦值到二維平面上的相應(yīng)坐標(biāo)處即可得到重建的全景片。重建的圖像清晰地顯示了牙齒的形態(tài)及排列等情況，視覺上很接近X-ray全景片，可以作為研究牙齡評(píng)估方法的依據(jù)。
　　研究結(jié)果表明，文

5、中介紹的X-ray曲面全景片分析、牙齒MRI-UTE序列圖像的分割及三維斷層圖像的全景片重建均可為牙齡評(píng)估方法的建立提供可靠的定量指標(biāo)。X-ray圖像雖然在分辨率及便捷性上有比較大的優(yōu)勢(shì)，但是其輻射性會(huì)對(duì)人體造成損害，而且不能獲取牙齒三維數(shù)據(jù)，故不是最佳的選擇。MRI檢查因其安全性在臨床上得到越來(lái)越廣泛的使用。在對(duì)牙齒成像時(shí)，由于MRI圖像分辨率低、存在高噪聲、檢查時(shí)間過(guò)長(zhǎng)等缺點(diǎn)，使得準(zhǔn)確提取圖像信息存在一定困難。但是MRI檢查的安全性