本文是一篇医学论文，本研究利用图像处理软件对额窦CT图像进行三维重建，获取额窦三维模型，观测度量学指标及形态学指标，结合数字编码建立额窦编码系统。
研究对象和方法
1研究对象
选取2015年1月～2020年12月青岛大学附属医院图像存储与传输系统（picturearchiving and communications system,PACS）中476例头颅CT平扫（轴位）图像进行处理及分析，年龄范围21～70岁，平均年龄为45.70±13.46，男性240例，平均年龄为45.58±14.00；女性236例，平均年龄为45.84±12.91，人群年龄分布见表1。从总体样本中随机抽取50例样本（男性25例，女性25例）为验证样本，经知情同意后进行第2次头颅CT平扫检查。
1.1纳入标准
(1)胶东半岛地区汉族人群，年龄范围21～70岁；(2)颅面部发育正常；(3)无颅面部、眶部疾病及手术史；(4)影像学及病史资料完整。
2检查设备
采用美国GE Revolution 256排螺旋CT扫描仪，额定电压120kV，额定电流250mA，螺距0.984，旋转时间0.5s，患者取仰卧位，以听眦线为扫描基线，扫描范围为第一颈椎水平至颅顶部，扫描野FOV为400mm～500mm,重建层厚0.625mm,层距0.625mm。
图像以DICOM（digital Imaging and Communications in Medicine）格式保存，导入软件Mimics 20.0（materialise's interactive medical image control system）对图像进行查看、测量、三维重建等操作。
结果
1度量学特征
表4显示男性额窦长度、宽度、高度、总体积、左侧及右侧体积平均值分别为52.44 mm、18.47 mm、17.00 mm、2379.63 mm 3、1753.14 mm 3和4291.44mm 3。女性额窦长度、宽度、高度、左、右侧额窦体积及总体积的平均值分别为43.12mm、14.15 mm、11.82 mm、1065.12 mm3、693.41 mm3和1694.84 mm3、。男性的测量值明显高于女性。测量指标中，长度、宽度、高度、总体积、左侧及右侧体积在性别之间的差异均有统计学意义(P＜0.05)。
2形态学特征
476例中有42例(8.8%)为双侧额窦缺失，其中18例为男性，24例为女性；44例(9.2%)额窦仅见于一侧，其中17例仅有右侧，27例仅有左侧；21例(4.4%)为融合窦，男性8例，女性13例。
2.1不对称指数（BAI）
表5显示不对称指数(BAI)在男性及女性中的分布情况，“1”表示“对称”；“2”表示“轻度不对称”，“3”表示“中度不对称”，“4”表示“重度不对称”“5”表示“不对称”。男性人群中大部分属于类别“2”和“1”，占比依次为22.1%、20.4%，女性人群中类别“4”、“5”、“3”占比最高，依次为16.5%、15.7%、15.3%。BAI在性别间的差异有统计学意义（2=21.410,P=0.003）。
结果.....................................10
1度量学特征.............................10
2形态学特征...............................10
3额窦指标分布及变异程度.................14
4额窦编码...........................16
5相关性分析与一致性检验.................17
6验证检验...................17
讨论......................18
结论.................................22
讨论
个体解剖结构的差异是人类个体识别的前提，鉴于额窦不规则气腔形态的高度特异性、成熟后形态的稳定性以及放射学技术在临床的广泛应用，额窦影像已经成为法医学个体识别的重要研究对象[19]。当DNA、指纹等传统的个体识别技术受限或无法有效进行，或缺乏相应的牙科记录时，额窦影像对比是有效的个体识别替代方法[20]。既往研究使用X线摄影和CT图像对额窦进行观测，存在一些不足之处，如缺乏标准方法、需要多层面测量、专业技术限制等[21]。研究认为，编码具备不可变性与高度特异性，组合数量庞大，可以使用编码系统对额窦进行分类，个体可以获得特定的额窦编码，用于个人身份认证[11-13]。这些编码系统显示了额窦特征在法医学个体识别中的良好效能，得到了法医学领域的认可。
相对于X线成像和CT成像，三维CT对患者所处的方位及角度要求大大降低，通过三维重建获得三维模型，其任意一点或者层面可以被精准定位及观测[22]。本研究通过计算机辅助软件Mimics，以CT断层扫描图像为基础建立额窦三维模型，观测额窦三维特征，按照一定规则对额窦特征进行编码，评估额窦编码系统的个体识别效能。Mimics软件功能强大，结果直观易懂，适用于任何基于3D图像的项目，它的可靠性在许多文献研究中得到了证实[23,24]，是目前常用且可行性较高的三维重建的方法。
额窦的度量学特征及形态学特征在性别间表现出统计学差异，但是这些特征能否用于判定性别还存在争议[25]。既往研究中，大部分研究表明男性的额窦一般大于女性[26]，少数文章报道性别之间无统计学差异[27]。本次研究中，男性额窦的各项测量值均大于女性(P＜0.05)，额窦总体积男女间差异很大，男性从1060.12mm3到7522.76mm3，女性从216.67mm3到3173.07mm3。大部分（57.98%）个体左侧额窦体积大于右侧额窦体积，这与Tatlisumak[28]和Wanzeler[29]等人的研究结果一致。不对称指数（BAI）、前视形态、侧视形态、上缘形态、横断面形态及额窦角度6项形态学指标测量结果显示，两性间的差异也存在统计学意义(P＜0.05)，但形态学指标在左右两侧间均未呈现统计学差异（P＞0.05），有关性别判定的研究表明，额窦的性别识别效能较差[30-33]，额窦形态的高度特异性可用于个体识别，能否用于性别判别还有待进一步研究。
结论
本研究利用图像处理软件对额窦CT图像进行三维重建，获取额窦三维模型，观测度量学指标及形态学指标，结合数字编码建立额窦编码系统。额窦形态具有高度特异性，所观察的特征在不同个体间具有高度变异性，是进行个体识别的较好指标，基于额窦三维形态的编码方法具有较好的个体识别效能，可以作为法医学个体识别的辅助手段。
参考文献（略）
