本發(fā)明涉及醫(yī)學(xué)圖像分析,具體涉及一種下頜角截骨范圍輔助標(biāo)記方法。
背景技術(shù):
1、下頜角截骨整形是一種常見(jiàn)的面部整形手術(shù),通過(guò)截取下頜角區(qū)域的部分骨骼來(lái)調(diào)整下巴線條,使其更加流暢和自然。下頜角區(qū)域密集分布著面神經(jīng)、下牙槽神經(jīng)等重要神經(jīng)結(jié)構(gòu),當(dāng)手術(shù)操作不當(dāng)時(shí),可能會(huì)損傷神經(jīng),造成面部麻木、面癱或感覺(jué)喪失等問(wèn)題。因此,輔助劃分下頜角截骨手術(shù)中截骨范圍,對(duì)保護(hù)下頜骨關(guān)鍵神經(jīng)具有重要意義。
2、通常使用x光采集患者的口腔全景圖,在口腔全景圖中確定安全截骨線,并將截骨線投影到三維口腔結(jié)構(gòu)中確定截骨范圍。口腔全景圖將頜骨弓形結(jié)構(gòu)展開(kāi)為平面圖像,將三維口腔結(jié)構(gòu)投影到口腔全景圖會(huì)導(dǎo)致口腔情況發(fā)生部分畸變,使口腔全景圖中確定的安全截骨線投影到三維口腔結(jié)構(gòu)過(guò)程中出現(xiàn)誤差,進(jìn)而導(dǎo)致確定的下頜角截骨范圍不恰當(dāng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了解決因口腔全景片中口腔情況發(fā)生部分畸變導(dǎo)致下頜角截骨范圍不恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)問(wèn)題,本發(fā)明的目的在于提供一種下頜角截骨范圍輔助標(biāo)記方法,所采用的技術(shù)方案具體如下:
2、本發(fā)明提出了一種下頜角截骨范圍輔助標(biāo)記方法,所述方法包括:
3、獲取患者的口腔全景圖中下頜骨區(qū)域被劃分為兩個(gè)局部區(qū)域中的安全截骨線;所述患者包括待測(cè)患者與歷史患者;
4、獲取局部區(qū)域內(nèi)的疑似神經(jīng)邊緣;由局部區(qū)域內(nèi)任意兩條疑似神經(jīng)邊緣構(gòu)成邊緣對(duì),根據(jù)邊緣對(duì)中兩條疑似神經(jīng)邊緣的灰度相似情況與位置分布,獲取局部區(qū)域中的實(shí)際神經(jīng)邊緣;
5、根據(jù)歷史患者的安全截骨線與實(shí)際神經(jīng)邊緣之間線段在水平方向分量和下頜骨寬度的相關(guān)性,以及待測(cè)患者與歷史患者在同側(cè)局部區(qū)域內(nèi)安全截骨線在水平方向的變化趨勢(shì)相似情況,獲取待測(cè)患者的每個(gè)局部區(qū)域的距離調(diào)整系數(shù);
6、基于所述距離調(diào)整系數(shù)調(diào)整待測(cè)患者的局部區(qū)域中安全截骨線的位置,得到優(yōu)化截骨線。
7、進(jìn)一步地,所述獲取局部區(qū)域中的實(shí)際神經(jīng)邊緣,包括:
8、計(jì)算邊緣對(duì)中任意一條疑似神經(jīng)邊緣上所有像素點(diǎn)分別到另一條疑似神經(jīng)邊緣的最短距離的方差;
9、將疑似神經(jīng)邊緣上像素點(diǎn)的灰度值順序排列得到灰度序列;獲取邊緣對(duì)中兩條疑似神經(jīng)邊緣的灰度序列的dtw值;
10、獲取每個(gè)局部區(qū)域中的犬牙區(qū)域與第三磨牙區(qū)域,以及劃分兩個(gè)局部區(qū)域的下頜對(duì)稱線;分別過(guò)每個(gè)局部區(qū)域中犬牙區(qū)域、第三磨牙區(qū)域中像素坐標(biāo)的縱坐標(biāo)中最大值對(duì)應(yīng)像素點(diǎn),作下頜對(duì)稱線的平行線,依次記為第一參照線、第二參照線;
11、計(jì)算每個(gè)局部區(qū)域的每個(gè)邊緣對(duì)中兩條疑似神經(jīng)邊緣的端點(diǎn)分別到第一參照線、第二參照線的距離均值,依次記為第一距離、第二距離;
12、根據(jù)所述方差、所述dtw值、第一距離與第二距離,獲取每個(gè)邊緣對(duì)的神經(jīng)邊緣指標(biāo);將每個(gè)局部區(qū)域內(nèi)最大的所述神經(jīng)邊緣指標(biāo)對(duì)應(yīng)邊緣對(duì)中兩條疑似神經(jīng)邊緣記為實(shí)際神經(jīng)邊緣。
13、進(jìn)一步地,所述獲取待測(cè)患者的每個(gè)局部區(qū)域的距離調(diào)整系數(shù),包括:
14、獲取歷史患者的下頜骨寬度,對(duì)所有歷史患者的下頜骨寬度進(jìn)行曲線擬合,計(jì)算擬合曲線上所有點(diǎn)的斜率均值,記為第一斜率;
15、選取局部區(qū)域中與安全截骨線距離最近的實(shí)際神經(jīng)邊緣記為目標(biāo)邊緣,將安全截骨線與其目標(biāo)邊緣之間最短距離的線段記為距離線;對(duì)所有歷史患者的兩個(gè)局部區(qū)域的所述距離線在水平方向的分量均值進(jìn)行曲線擬合,計(jì)算擬合曲線上所有點(diǎn)的斜率均值記為第二斜率;
16、對(duì)局部區(qū)域中安全截骨線上像素點(diǎn)的水平分量進(jìn)行曲線擬合,得到截骨分量線;計(jì)算待測(cè)患者分別與不同歷史患者的同側(cè)局部區(qū)域內(nèi)所述截骨分量線的均方根誤差的均值記為待測(cè)患者的每個(gè)局部區(qū)域的截骨水平差異度;
17、對(duì)所述第一斜率與所述第二斜率的差值絕對(duì)值和所述截骨水平差異度的乘積進(jìn)行負(fù)相關(guān)并歸一化處理,得到待測(cè)患者與歷史患者在每個(gè)局部區(qū)域下的相關(guān)度;
18、對(duì)待測(cè)患者的下頜骨寬度進(jìn)行歸一化處理,將歸一化結(jié)果與所述相關(guān)度的乘積進(jìn)行負(fù)相關(guān)映射,得到待測(cè)患者的每個(gè)局部區(qū)域的距離調(diào)整系數(shù)。
19、進(jìn)一步地,所述基于所述距離調(diào)整系數(shù)調(diào)整待測(cè)患者的局部區(qū)域中安全截骨線的位置,得到優(yōu)化截骨線,包括:
20、利用所述距離調(diào)整系數(shù)對(duì)待測(cè)患者的每個(gè)局部區(qū)域內(nèi)所述距離線在水平方向的分量進(jìn)行加權(quán)處理,將加權(quán)結(jié)果與距離線在豎直方向的分量的平方和的開(kāi)方結(jié)果,作為對(duì)應(yīng)距離線的優(yōu)化距離;
21、將待測(cè)患者的每個(gè)局部區(qū)域的安全截骨線沿距離線所處方向進(jìn)行平移,得到對(duì)應(yīng)局部區(qū)域的優(yōu)化截骨線;所述優(yōu)化截骨線與所述目標(biāo)邊緣在距離線所處方向上的距離等于優(yōu)化距離。
22、進(jìn)一步地,所述根據(jù)所述方差、所述dtw值、第一距離與第二距離,獲取每個(gè)邊緣對(duì)的神經(jīng)邊緣指標(biāo),包括:
23、計(jì)算所述第一距離與所述第二距離的和值,將所述和值、所述方差與所述dtw值的乘積進(jìn)行負(fù)相關(guān)映射,得到每個(gè)邊緣對(duì)的神經(jīng)邊緣指標(biāo)。
24、進(jìn)一步地,所述獲取局部區(qū)域內(nèi)的疑似神經(jīng)邊緣,包括:
25、任選局部區(qū)域中的一個(gè)像素點(diǎn)記為示例點(diǎn),基于示例點(diǎn)的預(yù)設(shè)鄰域的對(duì)稱線將預(yù)設(shè)鄰域分為兩部分,計(jì)算每部分的像素點(diǎn)的灰度值累加和后,將兩部分對(duì)應(yīng)累加和的差值絕對(duì)值記為對(duì)稱線的區(qū)域灰度差;選取示例點(diǎn)的預(yù)設(shè)鄰域的所有對(duì)稱線的所述區(qū)域灰度差中最大值對(duì)應(yīng)對(duì)稱線記為示例點(diǎn)的分析線;
26、將示例點(diǎn)的預(yù)設(shè)鄰域范圍內(nèi)與示例點(diǎn)的所述分析線的夾角最小的像素點(diǎn)記為相似點(diǎn);對(duì)局部區(qū)域內(nèi)像素點(diǎn)與其相似點(diǎn)進(jìn)行區(qū)域生長(zhǎng),得到疑似神經(jīng)邊緣。
27、進(jìn)一步地,所述對(duì)局部區(qū)域內(nèi)像素點(diǎn)與其相似點(diǎn)進(jìn)行區(qū)域生長(zhǎng),包括:
28、在局部區(qū)域中任選一個(gè)像素點(diǎn)作為生長(zhǎng)點(diǎn)進(jìn)行區(qū)域生長(zhǎng),將滿足預(yù)設(shè)生長(zhǎng)條件的生長(zhǎng)點(diǎn)的相似點(diǎn)作為新的生長(zhǎng)點(diǎn)進(jìn)行區(qū)域生長(zhǎng),直至新的生長(zhǎng)點(diǎn)的相似點(diǎn)不滿足預(yù)設(shè)生長(zhǎng)條件時(shí)停止區(qū)域生長(zhǎng),得到疑似神經(jīng)邊緣;
29、所述預(yù)設(shè)生長(zhǎng)條件包括:與對(duì)應(yīng)生長(zhǎng)點(diǎn)的所述分析線的夾角小于預(yù)設(shè)角度閾值且所述區(qū)域灰度差的差值絕對(duì)值小于預(yù)設(shè)灰度差閾值。
30、進(jìn)一步地,所述下頜骨區(qū)域被劃分的兩個(gè)局部區(qū)域關(guān)于所述下頜對(duì)稱線對(duì)稱。
31、進(jìn)一步地,所述下頜骨寬度等于下頜骨區(qū)域在水平方向上的最長(zhǎng)距離。
32、進(jìn)一步地,所述預(yù)設(shè)鄰域?yàn)榘肃徲颉?/p>
33、本發(fā)明具有如下有益效果:
34、在本發(fā)明實(shí)施例中,為了避免下頜角截骨整形手術(shù)中損傷下牙槽神經(jīng),在調(diào)整安全截骨線之前需要確定下牙槽神經(jīng)血管位置,神經(jīng)血管在下頜骨中位置固定且兩個(gè)血管壁邊緣平行、兩個(gè)血管壁邊緣灰度表現(xiàn)相似,結(jié)合邊緣對(duì)中兩條疑似神經(jīng)邊緣的位置分布、灰度相似情況,選取代表下牙槽神經(jīng)血管的血管壁邊緣的實(shí)際神經(jīng)邊緣;口腔全景圖在水平方向結(jié)構(gòu)出現(xiàn)畸變?,歷史患者的安全截骨線與實(shí)際神經(jīng)邊緣之間線段在水平方向分量和下頜骨寬度的相關(guān)性,反映歷史患者的下頜骨寬度與口腔全景圖在水平方向的畸變情況的相關(guān)性,待測(cè)患者與歷史患者在同側(cè)局部區(qū)域內(nèi)安全截骨線在水平方向的變化趨勢(shì)相似情況反映待測(cè)患者與歷史患者的相關(guān)性,結(jié)合兩者分析待測(cè)患者的下頜骨寬度與口腔全景圖在水平方向的畸變情況的相關(guān)性確定距離調(diào)整系數(shù),用于呈現(xiàn)距離線的水平分量所需縮小程度,利用其調(diào)整安全截骨線,消除口腔取景圖在圖像采集過(guò)程中的畸變情況,提高基于優(yōu)化截骨線確定的下頜角截骨范圍的合理性。