组织工程与重建外科杂志 ›› 2026, Vol. 22 ›› Issue (1): 16-.
出版日期:2026-01-29
发布日期:2026-03-05
Online:2026-01-29
Published:2026-03-05
摘要:
目的 基于中国人群的头颅CT数据建立高精度的下颌骨三维统计形状模型(Statistical shape model,SSM),并探讨其在形态分析、缺损自动重建及基于面部形态预测下颌骨形态等方面的临床应用。方法 收集130例健康汉族成年人的头颅CT数据,其中100例用于模型训练,30例用于验证。经Mimics及Meshmixer进行三维重建、标准化和非刚性配准后,使各模型拓扑一致并进行奇异值分解(SVD)建立SSM。通过主成分分析(PCA)提取形态特征并进行性别组间比较。结合后验形状模型(Posterior shape model,PSM)算法实现下颌骨缺损的自动重建;同时,基于面部SSM与下颌骨SSM之间的相关性,利用支持向量回归(Support vector regression,SVR)建立面部形态预测下颌骨形态的模型。结果 所建立的下颌骨SSM前15个主成分可解释95.18%的形状变异,拟合测试集的平均误差为(0.55±0.08) mm,显示出良好的泛化性。性别相关差异主要集中在整体体积及下颌角角度等特征。基于PSM的自动重建在角区及体部缺损中的精度高于手工重建(RMSE分别为0.77 mm与0.67 mm,Dice系数分别为0.87与0.94)。基于面部三维形态预测下颌骨形态的平均误差为(1.50±0.34) mm,显著低于随机人群之间的差异[(2.58±0.98) mm,P<0.001]。结论 本研究首次构建了具有高精度、强泛化性且适用于中国人群的下颌骨三维SSM,并证实其在形态分析、缺损自动重建及基于面部形态预测下颌骨形态中的临床可行性。该模型为颌面外科的个体化手术设计、无放射性评估及远程医疗提供了新的技术支撑和研究基础。
陈哲炜, 侯天睿, 杨斌.
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