[發(fā)明專利]一種基于CBCT影像分割提取牙根和牙槽骨的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010655361.5
• 申請(qǐng)日: 2020-07-09
• 公開（公告）號(hào): CN111862113A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁鵬;徐小春;張琦;李慶;梁銀強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常州飛諾醫(yī)療技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G06T7/11
• 分類號(hào): G06T7/11;G06T7/136;G06T7/194;G06T7/00
• 代理公司: 北京華際知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11676
• 代理人: 李帥

本發(fā)明公開了一種基于CBCT影像分割提取牙根和牙槽骨的方法，該方法通過(guò)選取三維CBCT影像中任意一副圖像，并對(duì)選取圖像I_i進(jìn)行自動(dòng)閾值分割，得到分割圖像，其中I_i為選取的任意圖像；隨后對(duì)三維CBCT影像中的所有圖像依次進(jìn)行自動(dòng)閾值分割，完成自動(dòng)閾值分割的圖像自動(dòng)排序，生成分割圖像序列；對(duì)所述分割圖像序列中的所有圖像進(jìn)行手動(dòng)分割，并對(duì)每一顆牙齒的邊界進(jìn)行套索劃線分割；最后，對(duì)所有圖像的牙根信息全部進(jìn)行分割，圖像自動(dòng)排序疊加重建得到牙根的三維圖像。本發(fā)明通過(guò)提供一種提取牙根和牙槽骨的方法，在對(duì)牙根進(jìn)行重建是保留了牙齒的高度還原，同時(shí)使牙根信息具有完整性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及牙齒種植和牙齒矯正領(lǐng)域，具體是一種基于CBCT影像分割提取牙根和牙槽骨的方法。

背景技術(shù)

隨著生活水平的提高，越來(lái)越多的人對(duì)牙齒的治療有著更高的追求，為滿足不同的患者對(duì)牙齒治療的不同需求，對(duì)于牙齒圖像的獲取方法也逐漸升級(jí)，由最初的CT掃描，發(fā)展到CBCT掃描技術(shù)，所述CBCT掃描技術(shù)為錐形束計(jì)算機(jī)斷層掃描，將CBCT技術(shù)應(yīng)用在牙種植，牙矯正等方面，可以通過(guò)CBCT圖像對(duì)需要進(jìn)行分析的牙齒進(jìn)行三維成像，得到三維圖像；

通常在進(jìn)行牙齒掃描后，會(huì)在生成的CBCT三維圖像中將牙齒從周圍的組織中分割出來(lái)顯示并做后續(xù)分析處理，在現(xiàn)有技術(shù)中，許多的商業(yè)軟件提供了牙齒分割功能，如3DSystems的D2P軟件提供了分離牙根的功能，專利號(hào)為201910687719.X的中國(guó)發(fā)明公布了一種基于灰度直方圖的單牙分割方法，但是現(xiàn)有的牙根分離技術(shù)存在以下不足：

1.牙根和牙槽骨都屬于骨組織，在牙科CBCT三維圖像中，具有相近的灰度值，采用簡(jiǎn)單的灰度閾值分割法很難將二者區(qū)分開；

2.現(xiàn)有技術(shù)通常采用自動(dòng)分割法對(duì)牙齒進(jìn)行分割，但是由于牙根和牙槽骨密度相近，邊界比較模糊，難以區(qū)分，所以一般的自動(dòng)分割法難以對(duì)牙齒各部分的邊界分的的很清晰，因此牙齒分割的精確度存在一定誤差；

3.僅對(duì)單顆牙齒進(jìn)行處理分析，對(duì)單顆牙齒來(lái)說(shuō)，牙根的密度與周邊組織有明顯的特征差異，將單顆牙齒處理方法應(yīng)用到所有牙齒中，無(wú)法精確地將所有牙齒分離出來(lái)。

因此，人們需要一種具有高度精準(zhǔn)性的一種基于CBCT影響分割提取牙根和牙槽骨的方法來(lái)解決上述問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于CBCT影像分割提取牙根和牙槽骨的方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種基于CBCT影像分割提取牙根和牙槽骨的方法，包括步驟：

步驟S1，選取三維CBCT影像n副圖像中任意一副圖像，并對(duì)選取圖像I_i進(jìn)行自動(dòng)閾值分割，得到分割圖像，其中i的取值范圍為1-n，I_i為n副三維CBCT圖像中選取的任意一副圖像；

步驟S2，對(duì)三維CBCT影像中的所有圖像依次進(jìn)行自動(dòng)閾值分割，完成自動(dòng)閾值分割的圖像自動(dòng)排序，生成分割圖像序列；

步驟S3，對(duì)所述分割圖像序列中的所有圖像進(jìn)行手動(dòng)分割，并對(duì)每一顆牙齒的邊界進(jìn)行套索劃線分割；

步驟S4，對(duì)所有圖像的牙根信息全部進(jìn)行分割，圖像自動(dòng)排序疊加重建得到牙根的三維圖像。

進(jìn)一步地，所述步驟S1中通過(guò)CBCT影像得到牙齒以及牙齒周圍組織的三維圖像，對(duì)三維圖像進(jìn)行自動(dòng)閾值分割，包括：

步驟S11，從CBCT影像的n副圖像中，隨機(jī)選取第i副圖像I_i；

一副三維CBCT影像由500-600副圖像組成，所述步驟S11指在所有圖像中任意選取一副圖像，同時(shí)，圖像選擇順序?yàn)樗梅指顖D像序列順序；