面部生长方向预测:回归视角
一、引言
面部生长(FG)的特征,包括方向、强度和持续时间,在先天性畸形和错颌畸形的治疗中至关重要。例如,下颌发育不全且面部轮廓凸出的患者,下颌的水平生长可能有益;而下颌发育不全且面部轮廓笔直的患者,下颌的垂直生长可能有助于错颌畸形的治疗。因此,在治疗前预测面部生长方向具有重要的实际意义,因为它会影响治疗效果。
然而,目前缺乏一个能明确表征生长方向的坐标系,在研究和临床实践中,不同的角度、线性测量或比例被用于面部分类。这就导致了一个问题:通过一种测量方法(标记)归类为“X”的面部形态或生长方向,在采用另一种测量方法(标记)时可能会落入不同的类别。
本文从贝叶斯回归的角度探讨面部生长方向估计问题,补充了之前关于分类模型的研究。主要目的是研究基于头影测量的特征中的噪声,并量化它们在预测面部生长方向方面的解释能力。
二、相关文献
早在20世纪60 - 70年代,就有人尝试预测面部生长。例如,有人提出了一种基于单张二维X光片对七种形态特征进行定性评估的结构方法,也有人使用统计建模对面部类型进行分类。后来,还有人通过添加平均年速度和从群体生长曲线的多项式模型得出的预测来开发预测系统,以及创建预测方程来识别有利和不利的生长模式。
但也有人质疑有效预测面部生长的可能性,他们发现之前提出的方法在不同患者样本中应用时,预测能力有限且在临床上不相关。近年来,意大利团队提出使用颈椎成熟阶段、性别和年龄作为曲线变量来预测下颌生长,美国团队则认为年轻时下颌的解剖结构可以预测青春期的面部生长类型。不过,这两种方法都还需要在独立样本上进行验证。
机器学习方法为面部生长预测提供了新的途径,近年来,它已