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研究目的基于华东地区女性青少年人群的颈椎锥形束CT(Cone Beam Computer Tomography,CBCT)影像资料,测量颈椎二维和三维增龄性形态指标,探索可以准确判断骨龄的定量分析方法,建立手腕骨骨龄和颈椎骨骨龄的评估模型。材料与方法第一部分,手腕骨骨龄评估模型的分析方法研究。以150例8-16岁的华东地区女性青少年为研究对象,治疗前拍摄左手手腕X线片和颅颌面CBCT影像。参考Fishman的手腕骨成熟指数确定手腕骨骨龄分期,作为实验的金标准。将CBCT数据导入Mimics 17.0软件,参考以往文献校正颈椎CBCT影像的方法,校准并定位颈椎的三维测量平面。在第二颈椎(The second cervical vertebra,C2)、第三颈椎(The third cervical vertebra,C3)和第四颈椎(The fourth cervical vertebra,C4)中确定相关标志点,并测量颈椎的二维形态参数,再用“阈值设置”、“区域生长”模块对颈椎进行阈值分割,用“3D模型生成”模块重建颈椎的三维数字模型,然后用“模型切割”模块将C2、C3和C4的三维模型从颈椎模型中分割为三个独立的模型,最后用“3D属性”模块计算其体积(mm~3)和表面积(mm~2)。应用多元逐步回归分析得出颈椎三维形态参数引入前、后的两个手腕骨骨龄评估模型。应用配对t检验验证模型的评估可信度,并比较两个模型的拟合优度和准确率变化。第二部分,颈椎骨骨龄评估模型的分析方法研究,并分析比较第一部分所得的手腕骨骨龄评估模型与颈椎骨骨龄评估模型的评估准确率及模型稳定性。研究对象同第一部分,治疗前拍摄颅颌面CBCT影像。参考Hassel和Farman的颈椎骨成熟指数确定颈椎骨骨龄分期,作为实验的金标准。C2、C3和C4的二维和三维形态参数的测量过程同第一部分。应用多元逐步回归分析得出颈椎三维形态参数引入前、后的两个颈椎骨骨龄评估模型。应用配对t检验验证模型的评价可信度,并比较两个模型的拟合优度和准确率变化。逐渐减小建模样本量,计算颈椎骨骨龄最优方程与第一部分中所得手腕骨骨龄最优方程的调整R~2,分析方程的稳定性变化,并比较评估准确率。研究结果1.建立的手腕骨骨龄评估模型的分析研究结果显示:年龄及第二、三和四颈椎的定量参数与手腕骨骨龄显著正相关。颈椎三维形态参数引入前、后所得模型分别为:Y=2.204+0.199×年龄+0.238×第四椎体下缘凹陷高度与后缘高度比(D4/PH4)+0.312×第三椎体前缘高度与下缘宽度比(AH3/LW3)+0.211×第四椎体后缘高度与下缘宽度比(PH4/LW4)(调整R~2=0.634);Y=2.204+0.195×年龄+0.227×第四颈椎表面积(S-C4)+0.168×第三椎体下缘凹陷高度与前缘高度比(D3/AH3)+0.274×第四椎体后缘高度与上缘宽度比(PH4/UW4)+0.239×第三椎体前缘高度与上缘宽度比(AH3/UW3)(调整R~2=0.653)。配对t检验结果显示,两个模型的骨龄评估值与金标准间均无显著差异(P>0.05)。引入颈椎三维形态参数后,模型的拟合优度与评估准确率均提高。2.建立的颈椎骨骨龄评估模型的分析研究结果显示:年龄及第二、三和四颈椎的定量参数与颈椎骨骨龄的增长显著相关。颈椎三维形态参数引入前、后所得的骨龄模型分别为:Y=3.417+0.804×第三椎体高度(H3)+0.431×第四椎体后缘高度与上缘宽度比(PH4/UW4)+0.246×年龄+0.228×第三椎体下缘凹陷高度与前缘高度比(D3/AH3)(调整R~2=0.660);Y=3.417+0.960×第三椎体高度(H3)+0.273×年龄-0.302×第四颈椎体积(V-C4)+0.239×第三椎体下缘凹陷高度与后缘高度比(D3/PH3)+0.381×第三椎体后缘高度与下缘宽度比(PH3/LW3)(调整R~2=0.678)。配对t检验结果显示,两个骨龄模型的评估值与金标准间均无显著差异(P>0.05)。引入颈椎三维形态参数后,模型的拟合优度与评估准确率均提高。在建模样本数量较小时,颈椎骨骨龄方程的评估准确率及模型稳定性优于第一部分所得的手腕骨骨龄方程。结论同时应用颈椎二维和三维形态参数建立的手腕骨骨龄和颈椎骨骨龄评估模型,具有较高的模型拟合优度与评估准确率,两种骨龄模型计算所得的骨龄分期均可作为华东地区女性青少年颅颌面部生长发育的评价参考,并为正畸临床提供参考。其中,在建模样本数量较小时,颈椎骨骨龄评估模型的评估准确性及稳定性优于手腕骨骨龄评估模型。