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估方法，本研究對牙齒影像分析技術(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方面展開。
　　對于X-ray曲面全景片，本研究設(shè)計(jì)研發(fā)了一款半自動分割分析軟件。該軟件具有查看曲面全景片、半自動分割牙齒及牙髓區(qū)域、允許用戶對分割后的邊界進(jìn)行矯正，自動計(jì)算牙齒及牙髓面積、長度測量、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本研究采用三個步驟來完成。首先通過對原始參考圖像的預(yù)處理獲得實(shí)際牙弓曲線；然后對其進(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，但是其輻射性會對人體造成損害，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越廣泛的使用。在對牙齒成像時，由于MRI圖像分辨率低、存在高噪聲、檢查時間過長等缺點(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