通过使用头骨自动3D地标标记进行面分析的新方法
Franziska Wilke1, Harold Matthews2,3,4, Noah Herrick1
1Department of Biology, Indiana University Indianapolis, Indianapolis, IN, USA.
Scientific reports
|May 29, 2024
概括
这项研究引入了一种新的面骨面罩,用于使用圆束计算断层扫描 (CBCT) 进行自动化3D面部分析. 该方法准确量化了面部骨变异,改善了面表型研究.
科学领域:
- 人类学是人类学.
- 生物医学工程 生物医学工程
- 放射学 放射学是一门学科.
背景情况:
- 3D表面注册对于面形态分析至关重要,但由于解剖学复杂性,额头部区域仍未得到充分探索.
- 现有的方法缺乏准确性,无法对人脸骨结构进行详细分析.
研究的目的:
- 开发和验证一种新的单面面骨面膜,用于人类面部骨架的自动表型化.
- 通过使用圆束计算机断层扫描 (CBCT) 数据来评估这种自动化方法的准确性和可靠性.
主要方法:
- 创建了一个简化的面骨面具,有6707个准地标.
- 使用MeshMonk框架,将面罩与31次CBCT头骨扫描进行非刚性对齐.
- 通过将自动地标与手动放置的地标进行比较,通过观察者内部和观察者间的可靠性评估来验证准确性.
主要成果:
- 自动化方法实现了自动和手动地标之间的平均欧几里德距离为1.5毫米.
- 观察到高一致性 (Intraclass系数>0.988) 和低平方根平均值 (RMS) 误差得分.
- 与手动方法相比,自动地标显示出明显较低的错误和变化.
结论:
- 开发的面骨面罩和MeshMonk框架为自动化CBCT和CT图像面部表型定型提供了高度准确和可靠的工具.
- 这一进步增强了对面骨变异及其遗传,发育和进化影响的研究.
