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我國科學家利用機器學習算法對頜骨關(guān)鍵特征點自動還原實現(xiàn)復雜頜骨缺損精準重建

2022/12/27 17:37:54 來源：科技部生物中心評論：(0)

導言：頜骨分上頜骨及下頜骨，是面部中、下部的主要骨骼結(jié)構(gòu)，對面形、語言和吞咽等生理功能都非常重要。腫瘤、外傷、感染等因素均可造成上、下頜骨的缺損，繼而造成毀容，甚至危及生命。然而，對于跨過中線的大范圍頜骨缺損病例，無法參照健側(cè)進行重建，僅依靠醫(yī)生的經(jīng)驗往往難以達到理想效果。

　　頜骨分上頜骨及下頜骨，是面部中、下部的主要骨骼結(jié)構(gòu)，對面形、語言和吞咽等生理功能都非常重要。腫瘤、外傷、感染等因素均可造成上、下頜骨的缺損，繼而造成毀容，甚至危及生命。然而，對于跨過中線的大范圍頜骨缺損病例，無法參照健側(cè)進行重建，僅依靠醫(yī)生的經(jīng)驗往往難以達到理想效果。

　　上海第九人民醫(yī)院口腔頜面頭頸腫瘤醫(yī)生團隊與上海交大工科團隊通過醫(yī)工結(jié)合的方式，建立中國人群顱頜面特征庫，利用機器學習算法進行上下頜骨特征位點的智能還原，從而實現(xiàn)精準頜骨重建，彌補了這一領(lǐng)域空白。在這項研究中，臨床醫(yī)生運用三維頭影測量方法標識出代表頜骨特征的16個空間位點（上頜骨9個點，下頜骨7個點)。工程師則利用機器學習算法學習上、下頜骨關(guān)鍵點之間的位置關(guān)系，建立用于預(yù)測缺損區(qū)域的坐標位置的數(shù)學模型，使誤差最終控制在3 mm以內(nèi)。同時醫(yī)生將該預(yù)測模型用于臨床病例的虛擬手術(shù)計劃中，針對于復雜大型上、下頜骨缺損，該預(yù)測模型可精準預(yù)測頜骨缺失點，兩例患者均按手術(shù)計劃實施，缺損修復完整。以上研究成果發(fā)表在《Journal of Stomatology, Oral and Maxillofacial Surgery》期刊上，題目為“Machine learning algorithm based on jaw feature points assist complex maxillary and mandibular reconstruction”。

　　綜上所述，該研究基于機器學習算法的頜骨特征點還原模型有望解決大范圍、無參照的高難度頜骨缺損重建難題，為臨床醫(yī)生提供一種新的重建思路和方法。

　　論文連接：

　　https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2468785522003573?via%3Dihub

　　注：此研究成果摘自《Journal of Stomatology, Oral and Maxillofacial Surgery》雜志，文章內(nèi)容并不代表本網(wǎng)站的觀點和和立場，僅供參考。

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[責任編輯：喬姍]