新型计算机X线头影测量分析系统研究

2007-5-22 14:05  来源:口腔医学纵横
作者:王佛汉 阅读量:1613

摘要 目的:开发运行于Windows环境之下的采用图形用户界面的新型计算机X线头影测量分析系统。方法:在采用面向对象方法进行系统分析的基础之上,以可视化编程语言Visual C++编制全部程序。结果:用户可通过扫描仪将病人的X线头颅侧位片扫描输入,然后在本系统的支持下,在屏幕所显头颅影像中直接标定测量基准点,勾画组织轮廓并进行测量和重叠比较分析,结果可打印输出。结论:本研究成果具有人机界面友好,操作简单直观,功能实用强大,易于扩展升级等优点,有临床推广应用价值。
关键词 计算机 X线头影测量 面向对象

  X线头影测量是口腔正畸科及口腔颌面外科临床实践和科研工作的一种重要辅助分析诊断手段。自从Broadbent半个多世纪前首次引入并应用于正畸实践以来,经过不断改进与完善,现该技术已得到广泛的应用,成为口腔正畸医师,正颌外科医师分析牙颌面畸形形成机制,制订相应矫治计划,观察评判治效果的有力工具。
  随着计算机技术的迅猛发展及其对口腔医学的日益渗透,欧美发达国家率先开发了计算机X线头影测量分析系统,[1,2]并使之商品化。从而简化了繁复的手工测绘工序,有力地推动了X线头影测量技术的普及推广。
  近十多年来,国内若干院校也相继研制了多种计算机X线头影测量分析系统,取得了很好的临床应用效果。但这此应用软件系统多以Basic 或FORTRAN 语言编写而成,运行于DOS环境之下。存在人机界面单调、机械,操作繁琐,缺乏直观性等缺点。为了解决这些问题,我们开发了采用图形用户界面(GUI),运行于Windows环境之下的新型计算机X线头影测量分析系统。在研制过程中,我们用了面向对象的方法对整个系统进行分析与设计,以可视化编程语言Visual C++作为本系统实现的编程工具。最终完成的这一应用软件系统具有人机界面友好,操作简单直观,功能实用强大,易于扩展升级的特点。
  一、新型计算机X线头影测量分析系统的组成(图1)

  

图1 X线头影测量分析系统总框图
 

  硬件组成:① Pentium 133计算机,32m内存,1.2G硬盘;② 显示器:可显示彩色或灰度图;③ Scanmker E6扫描仪;④ 透射适配器:与扫描仪配合可以扫描输入X线片影像;⑤ Epson MJ-1600K彩色喷墨打印机。
  软件组成:
  1. 扫描仪驱动程序及图像处理软件Photoshop5.0:二者配合可使用户方便地将病人的X线头影测量片通过扫描仪的扫描形成为数字图像,并以BMP位图的形式保存,以供定点,勾线之用。必要时还可利用Photoshop5.0强大的图像处理功能对前述数字图像进行预处理,以增强其对比度,便利后继的操作。
  2. X线头影测量分析软件系统:本系统以Visual C++作为编程语言编制而成,运行于Windows环境之下。按功能区分可分为以下几个主要组成部分:
  (1)病人个人信息文件模块:该模块用于建立,保存、调取病人的个人资料如年龄、性别等。
  (2)X线头影定点模块:该模块允许用户使用鼠标在屏幕上所显示的X线片数字影像中标定所需的硬、软组织测量点。
  (3)X线头影勾线模块:该模块允许用户使用鼠标在屏幕上所显示的X线片数字影像中勾出相应的轮廓线,并存入文件,供重叠比较分析之用。
  (4)X线头影测量模块:本模块提供十一种硬组织分析法(Downs、Steins、Wylie、Tweed、Riedel、Ricketts、Wits、Bjork、Coben、四边形及本院综合分析法)三种软组织分析法(Holdway、Burstone、综合分析法)。用户不仅可根据需要对分析方法加以自由选择,还可对每一测量分析法中的具体测量项目加以取舍。测量结果以数据配合线图的形式显示,异常值以红色标识。用户还可将数据存入数据库,以供统计分析所需。
  (5)X线头影线图重叠比较模块:本模块允许用户将病人的术前、术中和术后的牙颌面硬软组织轮廓线图(即由X线头影勾线所得)分别按三种方法,进行重叠比较,以观察相应组织结构所发生的变化。这三种重叠方法分别为:(a)前颅底平面重叠法:以S-N平面为重叠平面,以S点为重叠基点。可显示前颅底长度,鼻根点N的变化以及比较牙颌面的总体变化。(b)上颌图迹重叠法:以上颌平面(ABS-PNS)为重叠平面,ANS点为重叠基点,可观察上颌及切牙和磨牙的改变。(c)下颌图迹重叠法:以下颌体轴为重叠平面,Pm点为重叠基点。可评价下切牙及磨牙的变化。重叠比较时,系统将术前,术中,术后的轮廓线图分别以三种不同颜色重叠显示,十分利于分析判断。

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编辑: 姚红祥

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