ICS11. 060.01 CCS C 05 体 标 准 T/CHSA 088-2024 口腔颌面修复中三维面部扫描 临床应用指南 Clinical guideline for 3D facial scan in oral and maxillofacial prosthetics 2024-11-29发布 2024-12-29实施 中华口腔医学会 发布
T/CHSA 088-2024 前言 本文件按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草.
请注意本文件的某些内容可能涉及专利.
本文件的发布机构不承担识别专利的责任.
本文件由中华口腔医学会口腔颌面修复专业委员会提出.
本文件由中华口腔医学会归口.
本文件起草单位:北京大学口腔医院负责起草,四川大学华西口腔医院、上海交通大学医学院附属 第九人民医院、空军军医大学第三附属医院、武汉大学口腔医院、中山大学附属光华口腔医院、首都医 科大学附属北京口腔医院、天津医科大学口腔医院、南京大学医学院附属口腔医院参与起草.
本文件主要起草人:周永胜、叶红强、刘云松、孙玉春、张磊、王勇、潘韶霞、赵一姣、张晓、吕 珑薇、蔡志刚.
本文件参与起草人:李彦、于海洋、蒋欣泉、黄翠、江青松、李长义、吴国锋、白石柱.
II
T/CHSA088--2024 引言 三维面部扫描,是一种新兴而又发展迅速的口腔辅助诊疗技术,在口腔医学中的应用越来越广泛, 尤其在数字化口腔颌面修复中的重要作用日益凸显.
结合三维面部扫描的虚拟患者,在修复效果的术前 虚拟仿真预测、修复体的数字化设计制作、虚拟患者辅助的医患沟通、面部软组织的测量分析等方面均 有重要作用.
然而,三维面部扫描包含多种不同技术原理的扫描技术,不同三维扫描技术的临床适应证 不够明确,面部扫描前患者的准备工作需要规范和统一.
同时,包含多种三维图像来源的“虚拟患者” 的应用日益增长,如何将三维面部图像和三维牙列图像等其他来源的三维图像进行高精度的配准和融 合,也是函待规范的技术要点.
本文件旨在就口腔修复中三维面部扫描应用的相关问题形成共识,指导口腔颌面修复中三维面部 扫描的临床应用,提升三维面部图像在口腔修复临床诊疗过程中的应用效果和效率,为数字化口腔修复 诊疗的进一步发展奠定基础.
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T/CHSA 088-2024 口腔颌面修复中三维面部扫描临床应用指南 1范围 本文件给出了口腔颌面修复中三维面部扫描技术的临床应用指南.
本文件适用于三维面部扫描技术在口腔颌面修复中的临床应用,包括颜面部复体的数字化设计 和制作、结合三维面部图像的术前设计和治疗方案制定、颌面部软组织的测量分析等.
2规范性引用文件 本文件没有规范性引用文件.
3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件.
3. 1 三维面部扫描three-dimensionalfacialscan;3Dfacialscan 通过非接触式扫描技术捕获面部的三维表面形态信息,以生成患者面部的三维图像.
3. 2 虚拟患者virtualpatient 通过三维扫描技术或其他捕获技术获取患者不同来源的数据,如额面部图像、牙列图像、计算机断 层扫描(putedtomography,CT)来源的骨组织或面部软组织图像以及下颌运动轨迹等多种来源的 数据,构成能同时反映上述数据及患者病例信息的口腔复合虚拟图像.
3. 3 牙面虚拟患者virtualdentofacialpatient 同时包含颜面部及牙列数据的三维复合图像.
3. 4 牙颌面虚拟惠者virtualdentomaxillofacialpatient 同时包含颜面部、牙列及颌骨CT(螺旋CT或锥形束CT)数据的三维复合图像.
4适应证的选择 三维面部扫描的适应证包括: a)颜面部缺损修复: b)结合三维面部图像的牙齿修复体数字化修复设计: c)面部软组织的测量分析.
5不同三维面部扫描技术的选择 5.1概述 三维面部扫描主要是非接触式扫描,包括光学扫描、CT、核磁共振扫描(magneticresonance imaging,MRI)等.
光学扫描具有快速、非接触、无辐射、结果可视化等特点,被广泛应用于面部表面 形态的扫描和测量,常用于三维面部扫描的光学扫描技术包括激光扫描、结构光扫描、立体摄影等.
计 算机断层扫描、核磁共振等还可以测量和识别颌面部内部的软硬组织和结构.
临床常用三维面部扫描技 术的工作参数及优缺点比较见表1.
T/CHSA 088-2024 表1临床常用的三维面部扫描技术比较 项目 工作参数及优缺点 激光扫描 结构光扫描立体摄影 CT MRI 扫描时间 10 s~30 s 0. 3 s~5. 5 s <0. 01s 15 s~60 s 5 min~15 sin 精度 [0. 001 mm~0. 050 mm 0. 028 mm~0. 100 m| 0. 2 mm~0. 5 mm0. 1 m~2. 0 mm 1 m~2 m 有无视网膜损伤 有 无 无 无 无 有无辐射损害 无 无 无 有 无 激光扫描、结构光扫描、立体摄影的精度指体外实验扫捕静止标准物体与直接测量比较的结果:CT、MRI的精度指 空间分辨率. 5.2激光扫描 激光扫描是一种非接触式的光学扫描技术,其原理主要是三角测距原理,优点是静态扫描精度高 (最高可达1um),抗干扰能力强,但扫描完整面部形态的速度相对较慢,通常需要10s~30s. 其 缺点包括: a)存在损伤视网膜的风险,因此一般不用于眼部的三维扫描或是进行闭眼状态下的扫描,不能 获得完整的睁眼状态下的三维面部形态: b)扫描过程中患者面部姿态和表情的变化会对扫描的精度造成影响,对儿童等易动的对象进行 扫描也较为困难”: c)对耳廊等倒凹较大的组织器官成像效果不佳:对于倒凹较大的组织器官(如耳)及部分颜面部 缺损或畸形严重的情况,光线不能直射达到的地方,激光扫描成像效果不佳,虽然可以通过多 角度扫描进行拼接的方法弥补,但会影响三维重建的准确度和精度. 5.3结构光扫描 结构光扫描的原理与激光扫描类似,但使用的光源是普通白光或发光二极管光源. 结构光扫描可 用多个摄像机同时在多个角度接收反射图案,一次获得不同角度的图像,扫描和测量效率较激光扫描明 显提高,但为了得到精度更高的扫描结果,或存在光线照射盲区时,仍需要多次投射以及软件拼接计算 得到结果. 其体积小、价格低,较激光扫描有更高的生物安全性. 但结构光扫描对人体颌面部的一些特 殊结构成像较为困难,如头发和眼晴. 5.4立体摄影 立体摄影测量是基于双目视觉的原理,可以在不同位置固定多台相机同时拍摄,摄影时间短(一般 小于0.01s),基本可以消除测量目标运动带来的伪影,且对颜面部的细节纹理还原度较高. 立体 摄影还可以与结构光技术相结合,形成带有光源的主动立体成像系统. 立体摄影三维扫描对人体无创伤, 避免了CT扫描的射线和激光扫描系统的激光束对人体可能的损伤,扫描时间短,患者较易配合,使得额 面部三维扫描和测量受面部表情肌肉的变化影响较小,还可同时获得较为精确的皮肤表面额色及纹理 信息",但立体摄影的精度较激光扫描和结构光扫描稍差. 5.5计算机断层扫描 CT是通过逐层扫描物体的断面获得断层图像,并根据这些获得的断层图像重建物体的三维模型,属 于断层扫描图像法. CT扫描可以重建出三维的软硬组织图像,但对硬组织的成像效果更好. CT三维重建 的优点在于能在获得完整的组织形态的同时还可重建内部骨结构形态. 层厚、层间距和像素是影响CT三 维重建精度的主要因素. CT用于颌面部三维扫描重建时,扫描时间长,患者需接受一定剂量的X射线辐 射,断层图像形成的面部图像分辨力有限,口腔内的金属物(如银汞、金属冠、固定矫治器等)可能产 生伪影,从而影响颌面部三维重建的准确性. 螺旋CT空间分辨率通常为0.5m~1.5mm,扫描时间较 长,患者接受的射线量较大:锥形束CT的空间分辨率较高,能达到0.1m~0.2mm,且放射剂量较小, 但对软组织的成像能力较差. 5.6磁共振扫描 MRI同属于断层扫描图像法,与CT不同的是对软组织和血管的成像灵敏,而对骨组织和牙体组织几 乎不成像. MRI具有深入组织内部且不损伤组织器官的优点,对人体没有损害,特别是对软组织细微特 2