立体写真測量による顔面軟部組織体積変化の定量的評価プロトコル

当プロトコルは、顔面画像診断を用いて半自動化され、高精度かつ再現性の高い3D体積変化評価を行う方法論を提供します。3Dイメージングは、頭蓋顔面の形態、成長、発達、病理の定量的かつ包括的な評価を可能にし、従来の2D技術の限界を超えます。まず、画像診断ソフトで3D顔写真を開いてください。

ビューポートに軸のグリッドを表示します。「スナップビュー」をクリックして、画像を最も近い90度正面の角度に四角に合わせます。左側メニューから「Spin Active Surfaces」アイコンを選択し、画像を垂直Y軸で均等に二分するまで回転させます。

次にPaint Area Selectionツールを使い、画像の前面にブラシをドラッグして顔をハイライトします。領域を選択したら、「対称性を探す」をクリックすると、画像を中心の垂直軸に沿って自動的に整列します。選択後にエリアを解除するには「クリアエリア」を使ってください。

画像の回転を修正し、正準の前後方向を確立するには、まず画像を2つのビューポートに表示します。スピンツールとスナップ機能を使って、1つのビューポートで横方向のビューを取得します。横方向のビューポートでは、ロールアクティブサーフェスを使って画像を調整し、ヘッドがグリッドと垂直に揃うようにします。

次にPan Active Surfaceを使って画像をメインの縦軸に中央に合わせます。登録画像を保存してください。ランドマークに注釈を付けるには、左側メニューのランドマークオプションをご利用ください。

内眼、外眼、亀頭を同じ順序で両側に注釈し、正面図での正しい位置を確認します。ランドマークされた画像を保存してください。次に、正面ビューで「閉じたループの複数ポイントを選び」を選択し、関心のある領域の周囲にポイントを配置します。

ループを終えたら「エリアに追加」を選択します。次にベースライン画像と、登録予定の画像、または登録画像の両方を開きます。ランドマークを前回と同じ順序で配置してください。

「Register Surfaces」を選択し、対応する名前のランドマークを使って登録画像を表面の基準線に合わせて移動させます。単一のビューポートに切り替え、カラーサーフェスバイディスタンスツールでレジストレーションを確認してください。「カラー全体」を選択し、この表面のオプションから位置合わせ画像、そして「By the distance」から「baseline image」から「surface」オプションから選びます。

距離を計算する距離をクリックすると、距離に基づくカラーヒートマップを生成できます。2つのビューポートに戻る。同期をオフにして登録画像を非表示にしてください。

Project Selected Areaを使って、基準から登録画像に該当する地域をハイライトしてください。設定メニューから「逆サーフェスカラー」を選択してください。次に、エリアメニューから「非表示」を選択して、選択したエリアをベースライン画像から非表示にします。

登録画像をクリックし、Measure Volumeオプションから「2つの表面の間」オプションを選択してください。次に、あるビューポートビューに戻り、登録画像を非表示にします。SurfaceメニューからVolumesオプションを選択し、MeasureメニューのVolume of Closed Surfaceオプションを使って、選択した2つのエリア間のボリュームを測定します。

基礎的な三次元顔像は手術後1年取得され、両側の内側および外側眼線、眉板などの解剖学的ランドマークを用いて登録されました。術後1週間に撮影された術後画像は、同じ軸グリッドに投影され、対象の基準領域が投影されました。アライメントの正確性を確認するために、ベースライン画像と術後の画像を重ね合わせました。

両時点から、関心領域に基づいて体積マスクを生成し、体積を立方ミリメートル単位で計算しました。マスク間の体積差を比較するヒートマップが作成され、青と緑では体積が増加し、黄色とオレンジでは体積が減少しました。従来の顔面軟部組織評価法では、広範な訓練と専門的な画像解析、複数の画像手法やソフトウェア、または広範なランドマーク化が必要でした。

ここでは、画像解析の専門知識を必要としないシンプルなアプローチを提示します。これは、治療的介入が顔の美観や軟部組織に与える影響を評価するための臨床評価と研究のための実践的なガイドです。この評価は歯科分野、特に固定および脱出可能な人工歯科、矯正歯科、正顎手術に適用可能です。

この手法は将来的に、さまざまな治療法に対する軟部組織の反応をより深く理解するために用いられることが期待されています。この知識により、カスタマイズされた治療アプローチや治療結果の最適化が可能になります。