定位根尖,並重建量測用的主軸
根尖取「沿平行 CD 方向投影後最靠根方的 1% 像素」的中位數,而不是單一最低點。文獻定義的量測主軸要捨去部分牙冠與根尖才能擬合,而那個範圍得等所有特徵點都找到才知道,所以主軸在這一步才重建。
06.1沿 CD 方向的「深度」
文獻的投影規則是:過一點作平行於 CD 的直線,與長軸的交點即為該點在長軸上的位置。在正交的牙齒座標系裡,沿 CD 移動會讓 y′ 改變 x′ · s(s 為 CD 在該座標系中的斜率),扣掉即得每一點的軸向位置:
a 越小越靠根尖(圖 1b)。這個定義有一個內建的自我檢查:C、D 本來就在 CD 線上,所以 a(C) 必須等於 a(D)。
06.2根尖取中位數
根尖是牙根最末端的一小團像素,遮罩邊緣的鋸齒或一兩個雜點就能左右「最低點」。因此取軸向位置最小的 1% 像素,把它們的 x′ 與 y′ 各自取中位數,再轉回影像座標,即為 G(圖 1c)。
中位數要在牙齒座標系裡取。中位數不像平均數那樣對旋轉不變,在影像座標裡取會得到略為不同的點;在牙齒座標系裡取,x′ 的中位數代表這團像素橫向的中央、y′ 的中位數代表縱向的代表深度,兩者都有清楚的解剖意義。
06.3主軸為什麼要重建
第 3 步的初始主軸是對整顆牙做 PCA 得到的。但文獻定義的量測主軸,是捨去 J 以上的牙冠與牙根的根側三分之一之後才擬合的:咬合面的形狀與根尖的彎曲都會讓整體的主軸偏掉。問題是 J 要由 A、B 求得,牙根長度要由 CEJ 與根尖求得——符合定義的主軸只能在這些點都找到之後才建立。
因此在這一步重建:保留初始座標系中 y′ 介於「K 往上牙根長度的 1/3」與 J 之間的遮罩像素,重新做一次 PCA(圖 1a)。牙冠方向沿用初始的判定——裁切後的區域不是完整的牙齒,用它自己的形狀重判方向沒有意義。
06.4重新投影
量測全部在重建後的主軸上進行,初始主軸只是用來找特徵點與決定裁切範圍的中間產物。兩個座標系之間有旋轉,同一條 CD 在各自座標系裡的斜率不同,所以 sCD 也在新座標系裡重算,再把 A、B、C、D、G 沿 CD 方向投影,得到 H、I、J、K、L。
測試集上重建前後的夾角為 0.13° 到 1.85°。差異雖小,但三個指標都是同一條主軸上的長度比值,用錯主軸會讓每一個投影點一起偏移。
06.5驗證
論文中根尖(RA)的 MRE 為 10.20 px、正規化誤差 16.22%、95 百分位誤差 20.89 px;以 10 px 為門檻命中 79.53%,到 25 px 全部命中。根尖是五個關鍵點中最難的:根尖周圍常有齒槽骨重疊、對比低,分割邊界本身在這裡的不確定性最大。
出處與說明
Cheng Y-T, et al. Automated crown-to-root ratio assessment in periapical radiographs using deep learning and image processing. Journal of Dental Sciences, 2026(accepted, JDSS-D-26-01002R1)。
Li et al., 2024:B-CRR 的定義、長軸作法與鬆動度門檻(III/IV 期 C 級牙周炎、35 歲以下患者的小臼齒)。
夾角範圍 0.13° – 1.85° 為測試集上的實測值。
本頁圖表以測試片 113 第 1 顆牙(下顎小臼齒)的模型遮罩,用網站實際執行的同一套程式與參數重新計算;首頁「研究成果與方法」用的是人工標註遮罩,所以數值略有不同。