一种基于头颅薄层CT扫描数据的额骨角测量方法与流程

本发明属于颅面整形外科领域，主要涉及一种利用计算机三维重建软件(mimics15.0)对头颅薄层CT扫描数据进行处理后的颅骨额骨角测量方法。

背景技术：

三角头畸形又称额缝早闭症，是颅缝早闭症中较少见的一种类型，占颅缝早闭症的7％-23％，其发病率约占新出生人口的1/7500至1/15000之间，近年来额缝早闭症患者的人数及所占比例均明显上升。额缝早闭症的病因及发病机制目前尚未明确，在正常人群中，额缝是唯一一条在一岁之前闭合的颅缝，约在出生后3至9月龄时闭合，而患儿由于额缝闭合过早，致使额嵴突出于中线，而两侧的额骨生长受限以及临近颅缝的代偿性过度生长，导致龙嵴状前额畸形、眶间骨性距离过窄、颞部缩小和眶上缘畸形和顶骨宽度增加等异常形态的头型。目前对于额缝早闭症的诊断，一方面依靠患者的临床表现，比如异常形态的头型等；另一方面需要依靠颅骨的一些测量数值来辅助诊断。额骨角角度就是其中一项重要的诊断依据。

目前，额骨角角度主要依据二维头颅CT图像来测量，这种测量方法有以下几处不足：1、影像科医师对本疾病了解较少，且不同的影像科医生对CT扫描的基线的选择有所差异，导致测量不准确。2、由于普通头颅CT层厚较厚，出片后可能不能得到到所需平面，导致测量误差。以上的这些因素，会导致测量的准确性下降，继而影响诊断的准确性，因此，我们需要寻找一种自由度更高，准确性更好的测量方法，来提高患儿额缝早闭症的诊断的精确性。

Mimics软件是Materialise公司开发的开放性交互式医学影像控制系统，该软件在全球医疗行业中被广泛认可和应用，它可以将CT和MRI等断层扫描图像进行三维重建，在重建后的三维模型的基础上，通过选择不同的处理模块，可以进行快速分析及测量生物体的相关数据，模拟手术过程以及制造医学模型等专业医学操作。通过该软件，我们可以对重建后的颅骨进行自由切割后测量，大大提高了诊断的准确性。

技术实现要素：

本发明的目的为利用薄层头颅CT数据导入mimics 15.0软件后，三维重建颅骨模型，并对重建模型进行后续处理，精确测量患者额骨角。目前医师在诊断的过程只能根据二维CT图像来测量患者的额骨角，这种方法在图像的采集和处理过程中存在着较大的测量误差，本发明可以有效降低图像采集和处理过程中的误差，精确的测量患者的额骨角，从而提高诊断的精确性。

根据本发明的一个方面，本发明提供了上述方法包括如下步骤：

(1)患者常规进行薄层头颅CT扫描，所生成的医学数字成像数据保存为DICOM格式，并用移动硬盘存储；

(2)筛选需要进行测量的病例；

(3)导入DICOM数据：打开mimics软件后，点击工具栏中New project wizard按钮，打开步骤(2)中筛选的DICOM数据，根据研究的需要勾选所需要导入的信息，完成数据输入；

(4)选择对比量表：使用Mimics软件中的对比量表功能，在下拉菜单中选择Bone Scale骨骼对比量表；

(5)新建蒙版：新建一个蒙版，并使用Mimics软件中阈值选取技术，确定灰度值范围为：226Hu～2976Hu，并使用区域增长技术根据所选取的灰度值联结多个层面的结构，使之成为一个完整的头颅；

(6)3D重建：在构建完成头颅蒙版后，选择相应蒙版，使用Calculate 3D from Mask功能，将所构建的蒙版重建成为三维影像；

(7)选择平面：将重建所得到的三维影像调整至矢状位，利用Mimics软件中的正交切割功能，在眶耳线与颅顶距离的3/10近颅底处，平行眶耳线切割三维影像；

(8)测量额骨角：调整步骤(7)中所得到的三维影像至轴位，利用Mimics软件中角度测量工具，测量额骨角，即可得到精确的额骨角角度。

本发明操作简单，结果精确，为额缝早闭患儿的额骨角的测量提供了一种可靠的方法，可以显著降低在头颅CT扫描时因为医师的操作等人为因素导致的误差，对评估患儿的病情严重程度以及手术效果均有较高准确性。本发明操作简便，耗时很少，无需配备专业人员，广泛适用于一线临床工作。

附图说明

图1：在Mimics软件中导入所得到的患者头颅薄层CT扫描影像数据后所得图像。

图2：新建蒙版后利用区域增长，选取所重建所需要的相应组织。

图3：重建蒙版后所得到的头颅三维影像。

图4：选取正交切割平面，其中上部斜线为眶耳线，下部斜线为眶耳线至颅顶距离3/10近眶耳线处平面，测量额骨角需选择此平面。

图5：测量额骨角。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。

实施例1

(1)患者常规进行薄层头颅CT扫描，所生成的医学数字成像数据保存为DICOM格式，并用移动硬盘存储。

(2)筛选需要进行测量的病例。

(3)导入DICOM数据：打开mimics软件后，点击工具栏中New project wizard按钮，打开步骤(2)中筛选的DICOM数据，根据研究的需要勾选所需要导入的信息，完成数据输入。

(4)选择对比量表：使用Mimics软件中的对比量表功能，在下拉菜单中选择Bone Scale(骨骼对比量表)。

(5)新建蒙版：新建一个蒙版，并使用Mimics软件中阈值选取技术，确定灰度值范围为：226Hu～2976Hu。并使用区域增长技术根据所选取的灰度值联结多个层面的结构，使之成为一个完整的头颅。

(6)3D重建：在构建完成头颅蒙版后，选择相应蒙版，使用Calculate 3D from Mask功能，将所构建的蒙版重建成为三维影像。

(7)选择平面：将重建所得到的三维影像调整至矢状位，利用Mimics软件中的正交切割功能，在眶耳线与颅顶距离的3/10近颅底处，平行眶耳线切割三维影像。

(8)测量额骨角：调整步骤(7)中所得到的三维影像至轴位，利用Mimics软件中角度测量工具，测量额骨角，即可得到精确的额骨角角度。

尽管已经详细描述了本发明的实施方式，但是应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明的实施方式做出各种改变、替换和变更。