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基于视觉治疗目标预

更新时间:2024-01-17 19:44:47  点击量:


作者:四川大学华西口腔医院正畸科吴艳阁、张子涵、龚静蕾、黄艳梅、王军

在正畸临床实践中,矫正目标的确立对于正畸治疗的顺利完成至关重要。 tive(VTO)的概念于1971年首次提出,国内一般译为“视觉治疗目标”。 包括颌面生长发育的预测、正颌手术的影响、正畸治疗的影响三个方面。 是的基于视觉治疗目标预测正畸软组织变化的研究进展,一个重要的补充。

可视化治疗目标(VTO)是在治疗开始前预测患者颌面部软硬组织的变化,以便在治疗完成时建立视觉效果图,在治疗过程中贯彻目标导向的理念,从而提高治疗过程的可预测性和科学性。 此外,治疗目标的可视化将大大提高患者的认知,有利于诊断分析过程、方案设计过程、治疗实施过程中的医患沟通,最大限度地发挥患者的主观能动性,促进患者依从性的提高。

另一方面,改善面部美观成为患者寻求正畸治疗的首要因素。 从纯粹美学的角度来看,相比于牙齿移动量和骨组织重建,软组织的形态变化是患者更关心的因素,但软组织的形态变化恰恰是最不确定和最困难的。来预测。 的。 本文将从视觉治疗目标出发,从理想目标、实施原则、准确性等方面回顾正畸术后软组织预测的研究进展。

1. 软组织头影测量的理想靶标

临床上常选择鼻、唇、下巴等软组织侧面轮廓上的标志点,形成不同的参考线和角度作为基本指标,评价面部下1/3的轮廓,尤其是位置唇部轮廓。 建议用穿过鼻尖和下巴最凸点的切线来评估上下唇的突出程度,称为E线或审美平面。 Lines 等人的研究。 表明美国人的美丽突出存在性别差异。 上唇和下唇到E线的距离,男性分别为6.8毫米和3.9毫米,女性分别为5.8毫米和2.4毫米。

Chong等人的研究利用数字图像处理来模拟不同程度的唇部前突,并得出结论:中国人群对唇部后缩的评价较高。 嘴唇位于E线后1.0标准差的侧脸最美,而欧美人则认为嘴唇位于E线后1.0标准差的侧脸最美。 0.5个标准差是最美的。 施等人。 采用类似的研究设计,得出的结论是,男性嘴唇偏离E线-4mm、女性侧面偏离E线-2mm最具吸引力。

理想轮廓的成年人的嘴唇都位于E线后面,但存在明显的种族差异。 鼻唇角是鼻子下缘与上唇前缘的交角。 一般用鼻底点Sn到鼻轮廓线下缘的切线与上唇外轮廓前缘之间的夹角来定义。 国外学者早期的研究结果表明,Owen认为鼻唇角的正常值为105°,而其他人则认为当角度在85°至105°范围内时,轮廓较为理想。

Wen 等人的系统评价。 研究表明,亚洲人群的平均鼻唇角男性为 94.7°,女性为 94.2°; 非洲人的鼻唇角较小,而欧洲人和美国人的鼻唇角较钝。 鼻唇角反映了上唇与鼻根部的相对关系。 临床上,常根据上唇的前突程度来决定正畸设计和美学评价。 此外,还建立了评估面部软组织的头影测量分析方法。 软组织颏前点与上唇的切线称为H线。 H线与软组织平面的夹角为H角。 理想的范围约为 7° 至 14°。

所提出的软组织头影测量分析方法利用眉间点、鼻下点和软组织颏前点形成的角度来定义面部前突角,平均范围为11.3°±4.0°。 提出了S线的概念,即下巴软组织最突出点与鼻子S形中点的连线。 当S线穿过上下唇最突出的点时,轮廓就很理想了。 提倡用Z角来评估软组织轮廓,即软组织的颏前点到最前唇最前点的切线与眼眶平面所形成的内下交角。 成人Z角为80°±5°时可获得最佳效果。 审美效果。

总之,不同的研究者已经提出了多种软组织头影测量分析方法。 尽管不同的研究显示出相对一致的趋势,但不同研究之间的具体数值存在较大差异。 此外面部软组织,许多研究样本量较小,研究数据不太可靠。

需要强调的一点是,软组织轮廓的评价更多的是颌面部的整体协调性和美观性。 不同的种族、不同的患者个体有不同的审美标准。 性别、年龄等也会对软组织轮廓产生影响。 影响。 进行VTO分析时不可能也不应该严格限制于上述头影测量分析方法的具体数值。 现有对正常人或美丽人的研究仅对理想的软组织形状提供一定的参考。

2.利用视觉治疗目标预测软组织变化的实现原理

为了生动地模拟和预测正畸治疗结果,计算机辅助面部预测系统越来越多地应用于临床交流、治疗计划和决策过程中,如、、、、、、等。 以该系统为例,它可以通过生动、简单、直观的三维动画来模拟整个治疗过程。 它已广泛用于患者照片管理、头影测量分析和视觉治疗目标分析。

原则上,该软件对软组织变化的VTO预测是基于软硬组织运动的固定比例来模拟治疗后的变化。 然而,现有文献表明该比率的有效性并不确定。 有人认为上唇和上门牙的运动比例为1:1,也有人认为比例为2:3,还有人认为比例达到1:2。

罗等人。 采用相关分析和回归分析来分析软硬组织的变化模式,得出上唇和下巴区域的回归模型具有较高的预测能力,达到0.786~0.857。 这些变化可以通过骨组织的变化来预测。 皮肤轮廓区域。 同样,系统评价也显示Pog、B点、切点的矢状运动与软组织的变化密切相关,其比值范围为0.915~1.051。

总而言之,利用软硬组织之间的运动比率来模拟治疗后的变化是有一定的研究基础的,但不同的研究表明这个比率差异很大。 这可能是因为软组织的变化不仅仅由硬组织的变化决定。 软组织厚度和张力、牙面畸形、年龄、性别、种族和测量技术等因素也可能产生影响,而预测系统没有考虑这些。 因素被纳入软件的算法中。 在正颌手术中,计算机3D设计已被越来越多地使用。

有多种可用于 3D 设计和软组织预测的商业程序,它们之间的主要区别在于它们使用的物理模型。 其中一些软件基于需要界标点并依赖于点之间插值的稀疏模型,而其他软件则使用密集体积模型,包括有限元模型、质量张量模型和质量弹簧模型。 现有的正畸和正颌后软组织预测研究大多使用有限元模型。

3. 使用视觉治疗目标预测软组织变化的准确性

预测软组织变化准确性的研究设计已经比较成熟。 常规设计是回顾性研究。 经过严格的病例筛选,符合要求的病例纳入。 根据治疗前的影像数据完成预测分析,并与实际治疗进行比较。 对结果进行比较面部软组织,完成统计分析,并计算预测误差。 软组织变化的预测结果不能与实际治疗结果完全一致。 有些项目没有统计偏差,但其他项目有统计差异,但总体误差在临床允许范围内。 软组织预测的准确性大多数情况下是可以得到医生和患者双方认可的。

张等人。 用它来预测正畸治疗后软组织的变化。 相对而言,垂直方向的预测比水平方向的预测更准确。 软组织A点的预测最准确,而软组织下巴区域的预测最低。 使用该系统来预测正颌手术后的软组织变化,并认为下唇区域的垂直预测需要改进。 同样,等人的研究。 还指出,大多数标志点的预测定位误差在2mm以内面部软组织,下唇的预测最不准确。

研究还发现,对下唇和颏沟位置的预测不够准确。 此外,正畸治疗引起的切牙内收也会在一定程度上引起软组织厚度的变化,这也增加了治疗前准确预测VTO的不确定性。 然而其他影像软件所采用的基于标志点软硬组织运动比例的算法基于X线头影测量片的预测效果较好,但在三维方向上的预测精度有限。 概率有限元方法可以提供更好的连续变化的三维预测。

硬组织方面,结合CT数据和数字模型,可以进行正畸牙齿移动的三维有限元模拟,预测值与实际临床结果误差在0.1mm以内。 在软组织方面,陈等人的研究。 研究表明,通过数学模型转换可以得到包含不同软组织层的患者特定面部三维有限元模型,可用于预测正畸治疗后面部软组织的变化。

研究表明,2D技术在预测硬组织变化方面与3D技术相当,而3D技术在预测软组织方面优于2D技术。 另外,不同的程序使用不同的物理模型进行软组织的智能3D预测,不同模型的准确度也有所不同。

采用四种不同的计算机算法(线性有限元模型、非线性有限元模型、质量弹簧模型和新质量张量模型)来预测术后面部形态,并将预测形态与实际术后形态进行比较。 定量研究得出结论,新的质量张量模型和线性有限元模型的精度最高,平均中位距离偏差仅为0.60mm,甚至90%的平均距离保持在1.50mm以下。

等人的研究。 还建立了面部软组织三维有限元模型。 面部结构被定义为网格中具有不同力学性能的嵌入结构。 通过弹性配准,利用CT扫描分割的皮肤和颅骨表面来自动匹配患者的形态。 该模型对于术后模拟患者形态的适用性得到了外科医生的定性验证。 张等人的研究提出了一种对患者面部软组织进行半自动预测的方法,并指出这种基于标志点变形和密集表面拟合的混合方法可以准确地保留内部解剖对应关系,并且精度高于传统方法基于地标点转换的网格匹配和方法。

一般来说,涉及软组织预测的研究主要集中在正颌手术,而单独用于正畸治疗的软组织VTO预测的研究相对较少。 这可能是因为手术引起的软硬组织变化较大,医生和患者都比较重视。 然而,正畸有明显的治疗局限性,软组织变化相对较少受到关注。 然而,在临床实践中,单纯通过正畸治疗掩盖骨骼畸形、面部轮廓明显改善的情况并不少见。 正畸后软组织的变化也应该认真对待。

4。结论

改善面部美观已成为许多患者寻求正畸治疗的主要因素,尤其是面部下1/3的软组织形状越来越受到关注。 可视化治疗目标的实施可以使患者更直观地看到治疗结果,有助于提高患者的认知和依从性,改善医患沟通; 另一方面,医生还可以有目标地指导治疗计划的实施,提高治疗过程的科学性。

不同的学者提出了许多理想的软组织治疗目标,不同的计算机软件也有不同的软组织预测原理。 软组织预测大多数情况下都能得到医生和患者的认可,但总体准确率不如硬组织,具体准确率仍有提升空间。 与正颌手术相比面部软组织,预测正畸术后软组织变化的相关研究较少。 预计更加个性化、精准的视觉治疗目标将在正畸领域得到更广泛的应用,从而提高患者的认知度和依从性,改善医患沟通,优化治疗流程。

资料来源:吴艳阁,张子涵,龚静蕾,黄艳梅,王军。基于视觉治疗目标预测正畸软组织变化的研究进展[J]。 口腔医学, 2021, 41(08): 742-745。



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