颌面缺损结构光三维测量与螺旋CT扫描图像的配准

摘要

背景:目前尚无一种数字化信息采集技术能完全满足颌面缺损赝复的需要。因此,如能将光学三维测量与CT扫描数据的配准应用于颌面缺损,将为该疾病的诊断、治疗计划和赝复提供足够的软硬组织形态信息。目的:通过结构光三维测量与螺旋CT扫描重建模型的配准,构建一个高象素、复合内部骨结构的三维虚拟颌面缺损模型,并评估配准的精确度。方法:对上海第九人民医院口腔颌面外科收治的1名大面积复杂颌面缺损患者,分别使用自主研发的结构光三维光学测量系统和螺旋CT进行颌面部扫描和信息采集。分别使用Geomagic studio与自主研发的CAD-FacePros软件重建三维模型。使用CAD-FacePros软件,先通过面部解剖标志进行初配定位,再经迭代近邻点算法进行精确配准,将结构光测量获得的面部三维模型与CT重建后的颌面软组织模型进行匹配。使用CAD-FacePros软件计算两个匹配后模型间的最近点间距,获得模型配准误差。结果与结论:通过配准构建了一个高象素、复合内部骨结构的三维虚拟颌面缺损模型。平均配准误差为0.5mm,颌面部大部分区域的配准误差在1.0mm以内,颊部配准误差稍大。提示通过结构光三维测量与螺旋CT扫描重建模型的配准,构建高象素、复合内部骨结构的三维虚拟颌面缺损模型是可行的。