傅立葉及聚類分析應(yīng)用于側(cè)貌分型的探索性研究.pdf

1、正畸治療目標(biāo)隨著正畸學(xué)的發(fā)展而不斷地豐富、完善，已經(jīng)涵蓋了平衡、穩(wěn)定、美觀以及功能等諸多方面。側(cè)貌美是美觀評價中的一個重要方面。目前，側(cè)貌美觀性的評價主要基于傳統(tǒng)頭影測量衍生出的一系列測量標(biāo)準(zhǔn)。Ricketts提出的審美平面是其中應(yīng)用最為廣泛的方法之一。
　　 但是，審美平面并不能完整地表現(xiàn)鼻、唇、頦的形態(tài)以及三者之間的相對位置關(guān)系。審美平面測量值在正常范圍內(nèi)的病例的面下部形態(tài)可以有多種多樣的表現(xiàn)，其原因在于傳統(tǒng)頭影測量的局限性

2、導(dǎo)致的形態(tài)學(xué)信息丟失。因此，有必要對傳統(tǒng)的側(cè)貌美學(xué)評價指標(biāo)做必要的補充，細(xì)化側(cè)貌評價的標(biāo)準(zhǔn)。
　　 形態(tài)測量和多元變量分析是上世紀(jì)末開始發(fā)展起來的新型頭影分析方法。形態(tài)測量中的傅立葉分析可以完整的獲取和保存物體的輪廓所承載的形態(tài)學(xué)信息，而多元變量分析中的聚類分析適合于物體形態(tài)的探索性分型研究。
　　 研究目的：①應(yīng)用傅立葉分析和聚類分析對審美平面測量值在正常范圍內(nèi)的病例的面下部側(cè)貌輪廓形態(tài)進(jìn)行研究，初步探討這兩種分析用于

3、側(cè)貌輪廓形態(tài)分型的方法；②探討各亞型的牙頜結(jié)構(gòu)特征，及不同亞型間的牙頜結(jié)構(gòu)差異。
　　 材料方法：收集83例審美平面測量值在正常范圍內(nèi)的恒牙期病例。年齡從12歲到26歲(12-18歲占55.4％，18-26歲占44.6％)，男女比例約為1∶1.6。①使用ACDSeePro2軟件在頭顱定位側(cè)位片上對鼻頂點到軟組織頦下點這段軟組織區(qū)域進(jìn)行目標(biāo)選取；②通過Matlab軟件對目標(biāo)區(qū)域的軟組織進(jìn)行形態(tài)特征提取，得到輪廓線的坐標(biāo)矩陣；③對輪

4、廓線的坐標(biāo)矩陣進(jìn)行傅立葉分析，獲取傅立葉描述子；④使用R軟件對傅立葉描述子進(jìn)行聚類分析，得到不同的側(cè)貌輪廓形態(tài)分型；⑤分析各亞型的牙頜結(jié)構(gòu)特，以及不同亞型間的牙頜結(jié)構(gòu)差異。
　　 結(jié)果：經(jīng)過傅立葉分析和聚類分析將審美平面測量值在正常范圍內(nèi)的病例的側(cè)貌輪廓形態(tài)分為6個亞型；各亞型間有緊湊的組內(nèi)距離和分開的組間距離。各亞型有不同的側(cè)貌輪廓形態(tài)和相應(yīng)的牙頜結(jié)構(gòu)特征。ANB角在各亞型間的差異有統(tǒng)計學(xué)意義，SNB角、GoGn-SN、U1-

5、SN和L1-MP在部分亞型間的差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
　　 結(jié)論：審美平面對側(cè)貌的篩選具有有效性，但是審美平面測量值在正常范圍內(nèi)的病例的側(cè)貌輪廓形態(tài)可以有多種表現(xiàn)。通過傅立葉分析和聚類分析把這部分病例的側(cè)貌輪廓形態(tài)分為6個亞型。可以將傅立葉和聚類分析與傳統(tǒng)的側(cè)貌評價指標(biāo)結(jié)合，更好的評價和分析側(cè)貌。側(cè)貌形態(tài)與相應(yīng)的牙頜結(jié)構(gòu)之間既有聯(lián)系又存在差異。ANB角、SNB角、GoGn-SN、U1-SN和L1-MP可能與側(cè)貌輪廓的形態(tài)有關(guān)。