软组织测量技术在研究颅颌面特征中的应用发展

常 虹

软组织测量技术在研究颅颌面特征中的应用发展

常 虹

近些年来，随着人们生活水平日益提升，对生活条件的要求也越来越高，大多数患者希望通过外科手术、牙齿矫治，来改善面容。因此，针对颅颌面特征测量和记录，在诊断和治疗中具有重要作用。所以，软组织测量技术应运而生，在该领域研究、发展，具有重要作用。

软组织测量；颅颌面；应用发展

1　软组织测量技术的二维测量法

首先，直接测量法。使用传统测量工具，测量面部软组织面、线和点比例。选择彩笔，在被测量面部做好标记，选择专用测量工具，测量被测者弧度和角度。使用直接测量法，操作较为简单，获取资料时间不长，不需要特殊设备，然而有可能压迫软组织，影响测量结果，不能体现整体测量效果，容易导致错觉。

其次，模型测量法。主要是取模，利用机械操作，制作石膏模型，测量标志点指标。该测量法操作较为繁琐，对颌面部的直接接触，会导致软组织变形，影响了测量精确度，加上资料保存不便，临床运用较少。

第三，照片测量法。使用该方法，是根据照片，整体认识被测量者的面部，研究面部形态结构、比例。在拍照之前，需设置垂线、尺度为参照物，确定下一步倍数［1］。通过底片提取，放大活体影像。同时，在透明硫酸纸上，标记器官轮廓和描绘颜色，选择图像数字仪，根据编号输入电子图像系统，获得各项目值。使用照片测量法，软组织结构显示清楚，获取资料简单，且价格低廉。缺点是无法反映软组织和硬组织的关系，提供不了三维结构信息。

第四，X线测量方法。使用X线系统，是通过设备输入图像，将X线头颅图像输入到计算机中，再分析、测量［2］。在数字图像处理中，使用X线测量，改变了传统头部影描绘图的缺点，省略了头部影描绘图的过程，尤其是X线的伪彩色处理和转变图像灰度，以及增强边缘技术，提升了测量清晰度，准确确定标志点，确保头部影测量可靠性，提升了效率和精度。使用X线头影测量，自动识别测量标志点，是目前研究热点。

2　软组织测量技术的三维测量法

近些年来，随着高新技术、科技的不断发展，三维图像测量技术在物理、航空、工业和医疗领域得到广泛运用，在医学领域，主要是提升医疗诊断水平，在医学、解剖学、手术模拟等领域，发挥了重要作用［3］。对于颌面部的软组织测量，三维重建技术，对颅颌面外科和口腔正畸学等学科，具有重要作用。

首先，CT三维重建。使用CT三维重建，是根据X线的断层扫描，所获取二维图像信息，利用三维软件进行处理，包含提取边缘、阴影技术等。在二维显示器上，重建三维影像。在1980年，使用三维CT重建影像，可多视角观察、显示颅颌面［4-5］，单独显示颅颌面分离结构，明确组织密度、表面积和精确距离。在1990年，德国部分知名公司开发了三维重建螺旋CT测量仪，通过连续扫描方式，对体积数据进行采集，所获取三维信息，对比传统CT数据，三维影像更为清晰，人体面部图像更为直观，对某一个特定目标，只需一次扫描，即可完整记录，减少放射量和检测时间［6］。在1980年时，通过CT图像建立的头颅模型、三维图像，开始在颅颌面畸形诊疗中运用。现阶段，使用三维CT影像技术，可清晰反映颅颌面骨结构，实现软组织成像，产生面部皮肤表面影像，对骨变化、面部畸形关系的观察十分有利。使用本方法，患者暴露在较高剂量X线测量中，对于颅颌面外科、正颌的长期评价和观察不太适用，加上设备费用昂贵，普及率不高。

其次，超声波测量。在颅颌面特征测量中，使用超声波图像，是通过超声波反射，建立图像系统。通过组织反射超声波，在检测之后，转变成数字信息。使用该方法，缺点是无法穿越空气，不论是传播、反射，使用时需依靠特殊探测器，方可产生三维图像。

第三，立体成像技术。选择数码相机、CCD摄像头，通过计算机系统建立三维立体图像，可获得立体视觉感受，获得三维数值。其一，云纹影像测量。该方法是根据两个稍有参差光栅层叠，形成光线干涉，测量面部外位移的信息云纹。通过光线汇聚和折射，对基准光栅进行透视，再投射至三维立体表面，因物体表面受到了三维调制，影像基本为变形光栅，通过光栅层叠之后，可形成面部的外位移云纹。立足不同角度观察，可观察物体表面干涉云纹。采用合适系统装置，可产生物体表面等高线，记录光学的等高云纹图，获取测量数据。测量系统通常有计算机图像、记录装置、颅颌面定位和光栅投影所构成。其二，近景摄影测量。该技术在生物学领域应用最为广泛，主要是根据几何原理，依靠立体测图仪、摄影机完成，是一种生物立体测量技术。利用双目视觉，通过两个影像输入至大脑，再综合成深纵立体图像。处于立体镜下，并列两张立体图像，使左右眼所见图像，产生适当关系，即可清晰显示深度，通过立体测量图像，结合现代计算机技术，可获取三维定量图像。选择摄像机、照相机，在不同角度获得立体像，在技术处理后，输入至计算机系统，给予统计学分析、处理。使用近景摄影测量，在美容方案设计、整形手术模拟和图像美学分析等方面，具有重要价值，摄影测量是颅颌面软组织测量的主要手段之一［7］。其三，激光扫描，该技术是一种非介入性的面部三维测量技术，是全球最为先进的测量技术，通过氦氖激光，获取面部三维立体信息［8］，根据激光三角法，测量被测者面部的凹凸不平，使激光变形，获取表面颜色、质地图像信息，利用线阵列获取信息，再实现计算机数据转变和运算，清晰显示任意方向的旋转和立体形态图像。使用该方法，测量精度较高，立体重构操作简单和使用范围较广，缺点是不能扫描较深倒凹，在扫描过程中，患者需要闭上眼睛。

3　展望

综上所述，随着社会发展、医学进步，颅颌面的软组织测量，在各个领域将得到广泛运用，不论是整形美容、口腔颌面外科，在法医鉴定和人类学等领域，具有广阔发展前景。因此，需要我们研究者进一步探索、研发新技术，研究出更为高效和精确的软组织测量方法。

［1］ 李慧，王奕娟. CBCT技术在正畸头影测量分析中的研究进展［J］. 中国社区医师（医学专业），2012，14（3）：234-235.

［2］ 刘学峰，任甫，席焕久. 面部特征及软组织测量方法的研究进展［J］. 解剖科学进展， 2011，17（2）：178-180，184.

［3］ 王婷，厉松. Cone-beam CT技术及其在口腔正畸学中的应用进展［J］. 北京口腔医学， 2011，19（2）：113-115.

［4］ 衡士超，程勇，李波，等. 锥形束CT结合simplant软件在颌面部三维测量中的初步研究［J］. 口腔医学研究，2011，27（1）：60-63.

［5］ 彭光，徐庆丰，陈刚，等. 配滤线器的加速器锥形束CT图像质量与扫描剂量的关系［J］. 华西医学，2010，25（12）：2151-2155.

［6］ 谷妍，严斌，赵春洋，等. 锥状束CT在正畸学中的应用研究［J］.口腔生物医学， 2010，1（2）：101-103，90.

［7］ 侯彦，董福生. 软组织测量技术在研究颅颌面特征中的应用发展［J］. 中国美容医学，2012，21（1）：167-170.

［8］ 李宏权，杨育生. 颌面部骨组织三维测量法进展［J］ . 口腔颌面外科杂志，2009，9（3）：214-219.

Application and Development of Soft Tissue Measurement Technique in the Study of Craniofacial Characteristics

CHANG Hong Department of Plastic and Maxillofacial Surgery， Heilongjiang Provincial Hospital，Harbin Heilongjiang 150030， China

【Abstract】

In recent years，as people's living standards rising， the living conditions are increasingly high requirements， most patients hope throughsurgery， dental treatment to improve the face. Therefore， for the measurement and recording of craniofacial features play an important role in the diagnosis and treatment. Therefore， soft tissue technologies have emerged in the field of research， development， and plays an important role.

Soft tissue measurement， Craniofacial， Application and development

R783.5

A

1674-9316（2016）16-0036-03

10.3969/j.issn.1674-9316.2016.16.023

黑龙江省医院整形颌面外科，黑龙江 哈尔滨 150030