螺旋CT结合Mimics软件对颏管可视化和测量的研究

邓文正等

[摘要]目的：本研究旨在利用螺旋CT检查数据，经过Mimics软件处理后观察和测量颏管的解剖解剖结构，以减少颏管区种植手术的损伤。方法：先把螺旋CT数据以DICOM 3.0格式保存，接着导入Mimics软件，在螺旋CT的二级重建图像上，进行观察和测量。结果：颏孔前3mm冠状面的测量项目（管下缘距、颏管横径、纵径、管嵴距，管舌和管颊距），左右对比差异无统计学意义；女性比男性小（P<0.05）；对下颌骨颏管区的解剖结构可以在可视化三维数字模型上进行多方位对测量和综合评价。结论：螺旋CT与Mimics软件结合，可以对颏管区种植术前进行准确的确测量，并且可以建立可视化的三维模型。

[关键词]螺旋CT；Mimics软件；颏管；口腔种植；三维可视化

[中图分类号]R782.1 [文献标识码]A [文章编号]1008-6455（2014）14-1185-03

Mental canat measurement and visualization before tmplantation by spiral CT combined with mimics software

DENG Wen-zheng1，ZHOU Nuo2，QIN Qiu3，CAI Yong-lin4，YANG Ting-qing1，QIU Wei-fang1，LI Dong-jian1，LU Hui1

（1.Department of Stomatology，Wuzhou Red Cross Hospital，Wuzhou 543002，Guangxi，China；2.College of Stomatology，Guangxi Medical University；3.Department of Medical Imaging， Wuzhou Red Cross Hospital；4.Department of Medical Laboratory，Wuzhou Red Cross Hospital）

Abstract： Objective To observe the anatomical characteristics of mental canal area and analysis the data by Mimics software， in order to prompt the injured risks to anatomical structure by dental implantation in this area. Methods The CT digital imaging data were saved as DICOM 3.0files，transformed to two-grade reconstructed images of，and then measured by the Mimics software. Results Regarding the diameter and longitudinal diameter of the mental foramen，the horizontal distance of mental canal，the canal-crest distance， canal-inferior distance，canal-lingual distance，canal-buccal distance，the diameter and longitudinal diameter of the mental canal in the two coronal plane， which were 3mm away from the mental foramen，there were no statistically significant differences between left and right in the same gender.However，there were statistically significant differences（P<0.05） about comparisons in different gender.data，which were converted into a visual 3D digital models by mimics softwares，could provided sufficient information， measure and given comprehensive evaluation about the anatomic structureof mandibular mental canal. Conclusion Combined with Mimics software， Spiral CT affords the precise measurement before the dental implantation in mental canal area，and establishes visual 3D model. It provides assistances for the doctor-patient communication，diagnosis， treatment and curative effect evaluation on dental implant.

Key words：mimics software；mental canat area；dental implant；visual model

在頦管区进行种植牙手术时，由于术前评估不足，可能损伤颏神经血管束，并影响种植牙的成功率[1]。因此各种影像学检查方法应运而生，与传统口腔放射学检查对比，螺旋CT具有诸多优点[2]，但仍然有一个问题亟待解决，那就是如何进一步地利用获得的螺旋CT检查数据，进行种植手术前的诊断以及设计手术方案。本研究尝试将螺旋CT，与能沟通三维工程设计的Mimics软件有机结合在一起[3]，两者优势互补，为颏管区种植手术前，提供精确测量和可视化设计，以此减少损伤颏管区重要组织的几率。

1 资料和方法

1.1一般资料：2011年12月～2014年1月梧州市红十字会医院下颌骨螺旋CT检查资料，共60例（男30例，女30例），年龄20～34岁，均知情同意，并通过医学伦理学委员会审核。纳入条件：下颌骨、下颌前区无严重病变，无手术后等干扰组织成像因素。

1.2 方法：螺旋CT（西门子，德国）工作条件为：120KV、35-85mAs、0.6mm。螺旋CT数据保存格式为DICOM 3.0，观察测量软件为Mimics软件（Materi alise，比利时）。测量项目：在颏孔前3mm的冠状面测量颏管水平距、管嵴距、管下缘距、管颊舌距等指标。观察项目：重建下颌骨三维模型，可视化下颌骨颏管区，显现颏管及其周围解剖结构的关系。

1.3统计学分析：统计学分析软件为SPSS 13.0，计量资料组间比较，采用t检验，P<0.05差异有统计学意义。

2 结果

2.1各项指标测量结果：颏孔前3mm冠状面的测量指标，左右比较差异无统计学意义（见表1）；两性别间对比，差异有统计学意义（P<0.05），见表2。

2.2下颌骨颏管区的可视化模型：先把螺旋CT数据以DICOM 3.0格式保存，然后导入Mimics软件，接着构建出颏管区的三维可视化数字模型，对下颌骨模型进行从任意角度的旋转、切割，整体或局部三维显示（如图1）；将下颌骨三维模型透明化，显示出颏管的位置、形态和走行，颏管与下颌牙、各个骨壁之间的距离；下颌神经管一分为二，其一为同向前行的切牙神经管，其二为向后、上、外出颏孔口的颏管（如图2）。

3 讨论

学者们研究发现颏管的直径为1.68～2.60mm[4]。本研究显示，颏管大小在0.95～4.14mm，男性大于女性（P<0.05），左右之间没有差异（P<0.05）。关于颏管的大小，个体间差异性很大，此外，下颌骨颏管区解剖结构的精细复杂，有此种种因素，种植术极易损伤该区的神经血管。因此，为了降低颏管区种植手术的风险，应该常规进行螺旋CT等影像学的检查。

可视化人体计划，首先由美国国家医学图书馆于1989年提出后，在该领域学者们不懈地进行相应的研究。张宇[5]采用二维图像处理软件和三维重建软件进行下颌骨模型重建，但是其重建结构不完整，重建的质量与医疗要求等相差较远远。大家知道成功地制订口腔种植手术的重要因素之一，就是拥有准确可靠的影像学资料支持[6-7]，尤其是颏管区域等特殊部位的种植手术计划[8-11]。为了适应现代口腔种植学的发展要求，我们在取得了高质量影像资料的基础上，统分利用医学影像分析软件Mimics，寻求一种准确而又快捷的方法，以实现颏管区域完全可视化。Mimics是交互式的医学影像控制系统，该软件能输入各种扫描的数据（CT、MRI），构建三维模型，输出有限元分析（FEA）、计算机辅助设计（CAD）、以及快速成型（RP）等格式。构建可视化数字三维模型，是Mimics软件的另外一个重要强项。最佳的手术方案可以在其模型上进行设计，然后种植手术导板通过快速成型技术制造，种植体理想位置便被精确地转移到患者的颌骨内，因此保证了种植修复的顺利进行。

本研究将多层螺旋CT数据，结合到能沟通三维工程的Mimics软件，这样更精确的测量手段应用到颏管区的研究。在二维平面上我们进行了颏管水平距、管嵴距、管下缘距、管颊舌距等指标的测量，并且进行男女间以及左右间的比较，接着进行三维重建和可视化研究。综合有效的评价只有通过多方位对颏管区的解剖结构进行观测得到。可视化三维数字模型通过将螺旋CT信息转化成而得，下颌骨任意平面结构以及骨质情况可进行充分显示，通过对有特色对象的分离，对模型进行符合条件的分割，得到相关解剖部位，任意的距离和角度均可以进行测量。颏管的位置、走行及形态，及其与周围结构的三维空间关系，均可以在透明化后的下颌骨得到清晰显示。在颏孔区，下颌神经管一分为二，其一为同向前行的切牙神经管，其二为向后、上、外出颏孔口的颏管。

可视化三维数字模型的应用，结合精确的二维平面测量，为颏孔区种植方案提供准确的术前参考。口腔种植医师可以制定出更加符合实际的手术方案，为种植牙手术减少风险。

[参考文献]

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[收稿日期]2014-04-18 [修回日期]2014-05-29

編辑/何志斌