低劑量CT在頜面部軟硬組織三維模型重建中的應(yīng)用研究
本文關(guān)鍵詞:低劑量CT在頜面部軟硬組織三維模型重建中的應(yīng)用研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:頜面部缺損不僅造成患者生理功能的障礙,,而且由于損壞容貌,往往造成嚴(yán)重的心理疾患。部分頜面部缺損可通過頜面外科及整形外科的方法進(jìn)行修復(fù),而缺損嚴(yán)重?zé)o法手術(shù)重建或無法獲得滿意效果的需采用贗復(fù)體修復(fù)。傳統(tǒng)的贗復(fù)體制作方法步驟繁瑣、制作周期長,對醫(yī)師要求高,制約了顏面贗復(fù)技術(shù)的發(fā)展。近年來,CAD/CAM技術(shù)應(yīng)用于顏面贗復(fù)領(lǐng)域,為頜面部缺損的快速仿真修復(fù)提供了一條新途徑。頜面部三維數(shù)據(jù)的獲取是贗復(fù)體CAD/CAM技術(shù)的基礎(chǔ),直接影響著最終的修復(fù)效果。CT掃描作為數(shù)據(jù)獲取的主要方法之一,在耳贗復(fù)體設(shè)計及顱骨種植設(shè)計方面占據(jù)優(yōu)勢,但其存在最大的缺點(diǎn)是會對患者造成潛在的放射性危害。如何在保證獲取精度的同時,盡量降低放射劑量,成為CT掃描獲取頜面部三維數(shù)據(jù)的重要安全性問題。低劑量CT概念的提出,為解決CT輻射安全性問題提供了新途徑。已有學(xué)者們開展了LDCT在頜面部應(yīng)用的研究,但是目前尚未見到頜面部軟硬組織三維數(shù)據(jù)獲取中LDCT應(yīng)用的報道。 本研究首先分析不同掃描參數(shù)下獲取的頜面部軟硬組織三維模型表面形態(tài)的差異,及去噪算法對改善模型表面形態(tài)的作用,對LDCT掃描用于重建頜面部軟硬組織三維模型的可行性進(jìn)行研究,最終篩選出適宜的掃描參數(shù)及去噪算法;通過掃描標(biāo)準(zhǔn)頭部劑量模體,檢測該掃描參數(shù)下的實際放射劑量;然后對臨床實際應(yīng)用進(jìn)行評價,從而探索出頜面部軟硬組織三維模型重建中CT掃描的最佳參數(shù)與去噪算法,初步建立頜面軟硬組織三維模型重建中LDCT掃描規(guī)范。在此基礎(chǔ)上,分別以常規(guī)劑量及低劑量參數(shù)掃描標(biāo)準(zhǔn)性能模體,測量對應(yīng)的圖像性能檢測指標(biāo),分析低劑量掃描參數(shù)對各項指標(biāo)的影響,初步建立適用于LDCT掃描獲取頜面部軟硬組織三維模型的檢測指標(biāo)。 主要研究結(jié)果如下: 1、應(yīng)用Lightspeed16排螺旋CT機(jī)采用不同管電流參數(shù)掃描成人尸頭標(biāo)本,分析不同掃描參數(shù)及去噪算法下獲取的頜面部軟硬組織三維模型表面形態(tài)的差異。結(jié)果顯示:隨著管電流的降低,模型表面逐漸變粗糙,與280mA掃描結(jié)果相比,降至35mA時模型表面仍較光順,但降至25mA以下時模型表面粗糙,難以確定其準(zhǔn)確形態(tài);經(jīng)去噪處理后,25mA模型表面較光順,15mA與5mA雖然表面粗糙程度降低,但仍無法確定其準(zhǔn)確形態(tài);模型配準(zhǔn)后表面形態(tài)檢測得出相同的結(jié)果。根據(jù)結(jié)果初步篩選出Lightspeed16排螺旋CT機(jī)低劑量掃描參數(shù)可設(shè)置為:管電流35mA,管電壓120kV,掃描層厚1.25mm,螺距1.0,掃描野為head模式。結(jié)合小波系數(shù)自適應(yīng)法和局部自適應(yīng)閾值去噪法后,管電流可進(jìn)一步降低至25mA。且兩種方法去噪效果明顯、一致。 2、在實驗一已篩選出低劑量掃描參數(shù)的基礎(chǔ)上應(yīng)用頭部劑量模體準(zhǔn)確測量該參數(shù)下的實際放射劑量。結(jié)果顯示:低劑量掃描較常規(guī)劑量掃描的三項放射劑量指標(biāo)(CTDIvol、DLP、ED)均明顯降低,35mA時CTDIvol值、DLP值及ED值分別為10.43mGy、156.45mGy·cm、0.36mSv,僅為280mA的20.10%,25mA時CTDIvol值、DLP值及ED值則降至8.06mGy、120.90mGy·cm、0.28mSv,僅為280mA的16.23%。且掃描劑量模體的計算值與CT工作站自測值無明顯差異。由此表明LDCT掃描獲取頜面部軟硬組織三維模型與常規(guī)掃描相比,大大降低了患者所受的放射劑量。因此在顏面贗復(fù)體CAD/CAM技術(shù)中應(yīng)用LDCT獲取數(shù)據(jù)較常規(guī)CT掃描更安全,對患者造成放射危害的可能性更小。 3、對頜面缺損患者應(yīng)用上述低劑量掃描參數(shù)進(jìn)行掃描,評價其實際應(yīng)用效果。結(jié)果顯示:常規(guī)劑量(280mA)和低劑量(35mA)掃描兩組間CTDIvol值和DLP值的差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);軟硬組織三維模型配準(zhǔn)后3D比較生成彩虹圖顯示其表面形態(tài)的差異不大于0.5mm,軟硬組織三維模型對應(yīng)各標(biāo)記點(diǎn)坐標(biāo)值無統(tǒng)計學(xué)差異(P>0.05);且采用35mA掃描獲取的頜面部軟組織模型進(jìn)行贗復(fù)體的設(shè)計與制作,取得很好的修復(fù)效果。表明應(yīng)用低劑量參數(shù)掃描在獲取滿意的頜面部軟硬組織三維模型的同時,能顯著減少患者所受的放射劑量。 4、采用常規(guī)參數(shù)(280mA)與低劑量參數(shù)(35mA、25mA)掃描76-410-4130CT性能模體,分析低劑量掃描參數(shù)對各項性能檢測指標(biāo)的影響。結(jié)果顯示:35mA掃描時空間分辨力為0.75mm,密度分辨力為4.5mm,CT值均勻性為5.6HU,噪聲為10.916%;25mA掃描結(jié)合小波系數(shù)自適應(yīng)法和局部自適應(yīng)閾值去噪法后,空間分辨力為1.00mm,密度分辨力為5.5mm,CT值均勻性為7.8HU,噪聲為19.315%,由此說明Lightspeed16排螺旋CT機(jī)低劑量掃描各檢測項目達(dá)到上述指標(biāo)即可滿足頜面部軟硬組織三維模型重建的精度要求,而且上述指標(biāo)可作為參考依據(jù)用于確定其他品牌或型號的CT機(jī)在頜面部軟硬組織三維模型獲取中的LDCT掃描參數(shù)。
【關(guān)鍵詞】:CT 低劑量 贗復(fù)體 計算機(jī)輔助設(shè)計與制作
【學(xué)位授予單位】:第四軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號】:R816.98
【目錄】:
- 縮略語表5-6
- 中文摘要6-9
- 英文摘要9-13
- 前言13-14
- 文獻(xiàn)回顧14-23
- 一、頜面部缺損及其修復(fù)方法概述14-15
- 二、CAD/CAM 技術(shù)在頜面贗復(fù)領(lǐng)域的應(yīng)用15-16
- 三、頜面部三維形態(tài)數(shù)據(jù)的獲取技術(shù)16-20
- 四、LDCT 掃描及其在頜面部的應(yīng)用概況20-23
- 實驗一 LDCT 掃描重建頜面部軟硬組織三維模型的可行性研究23-37
- 1 材料23-24
- 2 方法24-29
- 3 結(jié)果29-35
- 4 討論35-37
- 實驗二 LDCT 掃描重建頜面部軟硬組織三維模型的安全性研究37-42
- 1 實驗設(shè)備37
- 2 方法37-38
- 3 結(jié)果38-39
- 4 討論39-42
- 實驗三 LDCT掃描重建頜面部軟硬組織三維模型的臨床實際應(yīng)用評價42-50
- 1 材料42
- 2 方法42-44
- 3 結(jié)果44-49
- 4 討論49-50
- 實驗四 LDCT掃描重建頜面部軟硬組織三維模型的圖像性能檢測標(biāo)準(zhǔn)的初步探索50-58
- 1 實驗設(shè)備50
- 2 方法50-53
- 3 結(jié)果53-55
- 討論55-58
- 全文總結(jié)58-60
- 參考文獻(xiàn)60-69
- 個人簡歷和研究成果69-70
- 致謝70
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:低劑量CT在頜面部軟硬組織三維模型重建中的應(yīng)用研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:268298
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