面部三維運(yùn)動(dòng)定量分析系統(tǒng)的研制及面部三維測(cè)量指標(biāo)研究.pdf

1、本文主要從以下幾方面進(jìn)行闡述：
　　第一部分 面部三維運(yùn)動(dòng)定量分析系統(tǒng)的研制和精度測(cè)量
　　面部三維運(yùn)動(dòng)定量分析系統(tǒng)由三部分組成:數(shù)據(jù)采集部分、數(shù)據(jù)處理和結(jié)果輸出部分、固定系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集部分主要由六臺(tái)運(yùn)動(dòng)捕捉紅外矩陣攝像機(jī)（采集頻率60幀/秒）呈對(duì)稱“品”字形排列，通過多路同步控制器保證采集的一致性。數(shù)據(jù)處理部分的核心為定制的面部運(yùn)動(dòng)捕捉軟件。固定系統(tǒng)包括一個(gè)固定頭架和一個(gè)綜合固定椅，兩者均可固定于雙側(cè)乳突及枕骨突隆。固定系

2、統(tǒng)既能保證與頭顱相對(duì)靜止，又不影響受試者的面部活動(dòng)。固定系統(tǒng)前端有三個(gè)固定標(biāo)記點(diǎn)，為面部分析的參考坐標(biāo)系。面部運(yùn)動(dòng)測(cè)量時(shí)，攝像機(jī)捕捉面部的反射光線，系統(tǒng)根據(jù)標(biāo)定結(jié)果進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，軟件進(jìn)行在線計(jì)算和離線重建。
　　應(yīng)用加速度儀進(jìn)行加速度試驗(yàn)，該面部三維運(yùn)動(dòng)定量分析系統(tǒng)的速度測(cè)量最大誤差為0.0058m/s，平均誤差為0.003026m/s，加速測(cè)量誤差為0.000135m/s2。
　　第二部分 面部三維測(cè)量指標(biāo)的影響因素

3、>　　目的:
　　評(píng)估面部三維運(yùn)動(dòng)定量分析系統(tǒng)在面癱患者的應(yīng)用，探討測(cè)量指標(biāo)的影響因素。
　　方法:
　　連續(xù)收集76例單側(cè)面癱患者。應(yīng)用三維運(yùn)動(dòng)定量分析系統(tǒng)進(jìn)行靜態(tài)和動(dòng)態(tài)測(cè)量。測(cè)量過程:清潔面部→黏貼標(biāo)記點(diǎn)→受試者動(dòng)作訓(xùn)練→系統(tǒng)設(shè)置和安置。測(cè)量結(jié)果與年齡作偏相關(guān)分析;比較男女間指標(biāo)的差異;與正常值作析因方差分析。
　　結(jié)果:
　　1.健側(cè)靜態(tài)指標(biāo):鼻唇溝長(r=0.517)與年齡呈正相關(guān)，眥角與年齡呈負(fù)相

4、關(guān)（r=-0.424）。除笑角外，余指標(biāo)在男女間均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.05)，且男性測(cè)量值多大于女性。與正常值比較，除笑角外均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.05）。
　　2.健側(cè)動(dòng)態(tài)指標(biāo):眉弓中點(diǎn)（r=-0.428）、上瞼中點(diǎn)（r=-0.495）和鼻旁點(diǎn)(r=-0.471)的最大移動(dòng)速度與年齡呈負(fù)相關(guān)，余指標(biāo)未見明顯相關(guān)性。男性眉弓中點(diǎn)最大移動(dòng)距離和速度、用力閉眼上瞼中點(diǎn)最大移動(dòng)速度、輕閉眼上瞼中點(diǎn)加速度均大于女性(P＜0.05)。與正

5、常值相比:上瞼中點(diǎn)的最大移動(dòng)速度，眉弓中點(diǎn)最大移動(dòng)速度，鼻旁點(diǎn)的最大移動(dòng)速度和加速度，口角的最大移動(dòng)距離、速度和加速度，眥角變化，均為面癱組大于正常組(P＜0.05)。
　　3.患側(cè)靜態(tài)指標(biāo):以神經(jīng)電圖(ENoG)作為控制變量作偏相關(guān)分析，鼻唇溝長(r=0.538)、左右口角間距(r=0.353)與年齡呈正相關(guān)(r=0.538)，眥角(r=-0.349)與年齡呈負(fù)相關(guān)。男女間除瞼裂高度外均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＜0.05)。
　　

6、4.患側(cè)動(dòng)態(tài)指標(biāo):眉弓中點(diǎn)（r=-0.332）、用力閉眼上瞼中點(diǎn)（r=-0.349）的最大移動(dòng)速度與年齡呈負(fù)相關(guān)，余指標(biāo)與年齡間均無明顯相關(guān)性。眉弓中點(diǎn)最大移動(dòng)速度，撅嘴時(shí)口角最大移動(dòng)距離、速度和加速度為男性大于女性(P＜0.05)。
　　結(jié)論:
　　(1)面部三維運(yùn)動(dòng)定量分析系統(tǒng)可快速評(píng)估面癱情況，評(píng)估過程患者無痛苦和創(chuàng)傷。(2)面部靜態(tài)結(jié)構(gòu)和肌肉運(yùn)動(dòng)可隨著年齡增長而變化，但在面癱時(shí)未見額外影響。(3)大部分動(dòng)態(tài)和靜態(tài)指標(biāo)

7、均為男性大于女性，而面癱時(shí)這種差異可能會(huì)減小。(4)面癱患者的健側(cè)面部運(yùn)動(dòng)功能可能會(huì)代償性增加。
　　第三部分 各面癱評(píng)價(jià)系統(tǒng)相關(guān)性及預(yù)后評(píng)估研究
　　目的:
　　比較面部三維運(yùn)動(dòng)定量分析系統(tǒng)與其它面癱評(píng)價(jià)系統(tǒng)間的相關(guān)性及各系統(tǒng)的預(yù)后評(píng)估價(jià)值。
　　方法:
　　(1)納入50例單側(cè)面癱患者。應(yīng)用House-Brackmann(H-B)分級(jí)系統(tǒng)等進(jìn)行主觀評(píng)價(jià);應(yīng)用肌電/誘發(fā)電位儀進(jìn)行瞬目反射和面神經(jīng)電圖檢查;

8、應(yīng)用中文版FaCE量表進(jìn)行患者自我評(píng)價(jià);應(yīng)用面部三維運(yùn)動(dòng)定量分析系統(tǒng)進(jìn)行三維客觀測(cè)量，計(jì)算患側(cè)與健側(cè)的對(duì)稱比。三維測(cè)量指標(biāo)綜合評(píng)分=0.7×D+0.3×V-A，公式中，D為雙側(cè)各標(biāo)記點(diǎn)的最大移動(dòng)距離百分比平均得分，V為雙側(cè)各個(gè)標(biāo)記點(diǎn)的最大移動(dòng)速度百分比平均得分，A為靜態(tài)得分。最后比較不同評(píng)價(jià)系統(tǒng)結(jié)果與三維測(cè)量指標(biāo)間的相關(guān)性。
　　(2)納入發(fā)病1月以內(nèi)的急性面癱患者，對(duì)其進(jìn)行電生理測(cè)量、主觀評(píng)價(jià)、三維運(yùn)動(dòng)定量分析及患者自我評(píng)價(jià)(F

9、aCE)。對(duì)所有患者進(jìn)行跟蹤隨訪，一月后和半年后復(fù)查。根據(jù)發(fā)病后半年面癱的恢復(fù)情況比較各評(píng)價(jià)系統(tǒng)對(duì)面癱預(yù)后的評(píng)估價(jià)值。
　　結(jié)果:
　　1.動(dòng)態(tài)指標(biāo)中，各標(biāo)記點(diǎn)的最大移動(dòng)距離與主觀評(píng)價(jià)系統(tǒng)間相關(guān)性強(qiáng)，最大移動(dòng)速度次之，而最大移動(dòng)加速度相關(guān)性最差，且部分無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。三維測(cè)量綜合評(píng)分與各主觀評(píng)價(jià)系統(tǒng)得分之間相關(guān)系數(shù)分別為-0.630(HB分級(jí))、-0.728（面神經(jīng)分級(jí)量表2.0）、0.697（Sunnybrook評(píng)分）和0.

10、617（Fisch評(píng)分），P值均＜0.05。FaCE量表僅反映患者面部運(yùn)動(dòng)的評(píng)價(jià)條目與部分指標(biāo)有相關(guān)性。三維動(dòng)態(tài)測(cè)量結(jié)果與瞬目反射結(jié)果的相關(guān)性強(qiáng)于同ENoG的相關(guān)性。面部三維測(cè)量指標(biāo)與瞬目反射振幅的相關(guān)性明顯強(qiáng)于潛伏期。與ENoG進(jìn)行相關(guān)性比較，各標(biāo)記點(diǎn)的最大移動(dòng)距離指標(biāo)相關(guān)性差異較大。
　　2.共納入37例單側(cè)面癱患者，隨訪期間共有6例(16％)刪失。多元回歸分析篩選最佳預(yù)后評(píng)價(jià)指標(biāo):(1)面癱發(fā)病30內(nèi)ENoG為最佳預(yù)后指標(biāo)，

11、其預(yù)測(cè)公式y(tǒng)=113.527-60.558x，公式中y為半年后SFGS評(píng)分，x為ENoG估算的面神經(jīng)變性比例;(2)面癱31至60天，SFGS得分和三維測(cè)量結(jié)果為最佳預(yù)后指標(biāo)，其預(yù)測(cè)公式為y=19.202+0.557x1+0.531x2，x1為SFGS得分，x2為三維測(cè)量指標(biāo)得分。
　　結(jié)論:
　　(1)面部三維運(yùn)動(dòng)定量分析結(jié)果與傳統(tǒng)的主觀評(píng)價(jià)結(jié)果及電生理檢查結(jié)果間有較好的相關(guān)性，且可以提供更為細(xì)致的量化指標(biāo)。(2)面癱急性