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128. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie

Deutsche Gesellschaft für Chirurgie

03.05. - 06.05.2011, München

Validität zweier optischer 3D-Scanner-Systeme und Beeinflussung der Bildqualität

Meeting Abstract

  • Heike Hümpfner-Hierl - Universitätsklinikum Leipzig, Mund-, Kiefer- und Plastische Gesichtschirurgie, Leipzig
  • Thomas Hierl - Universitätsklinikum Leipzig, Mund-, Kiefer- und Plastische Gesichtschirurgie, Leipzig
  • Fritz Peter Schulze - HTWK Leipzig, Fachbereich Maschinenbau und Energietechnik, Markkleeberg
  • Alexander Hemprich - Universitätsklinikum Leipzig, Mund-, Kiefer- und Plastische Gesichtschirurgie, Leipzig
  • Steffen Arnold - HTWK Leipzig, Fachbereich Maschinenbau und Energietechnik, Markkleeberg

Deutsche Gesellschaft für Chirurgie. 128. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie. München, 03.-06.05.2011. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2011. Doc11dgch519

DOI: 10.3205/11dgch519, URN: urn:nbn:de:0183-11dgch5194

Veröffentlicht: 20. Mai 2011

© 2011 Hümpfner-Hierl et al.
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Gliederung

Text

Einleitung: Die Verwendung dreidimensionaler Daten für Operationsplanung und Qualitätskontrolle gewinnt an Bedeutung. Deshalb finden optische 3D-Scanner auch in der Mund-, Kiefer- und plastischen Gesichtschirurgie zunehmend Anwendung. Beim Gebrauch von 3D-Scannern sind die Validität und die Genauigkeit optischer Scan-Systeme von Interesse. Außerdem ist es notwendig, Landmarken für Analysen zu definieren. Zudem stellt sich die Frage nach der Beeinflussung der Bildqualität durch verschiedene Faktoren, wie Feuchtigkeit oder Fettigkeit der Haut oder Zustand der Hautrasur.

Material und Methoden: Zwei optische Scanner (viSense, Polygon Technologie GmbH, Darmstadt; ATOS II, GOM mbH, Braunschweig) wurden verwendet, um Datensätze einer Schaufensterpuppe sowie eines menschlichen Gesichtes zu generieren. Zur Analyse dienten 38 anthropometrische Landmarken. Es wurde die Abweichung und die Genauigkeit jeder Messserie bestimmt und die Genauigkeit der beiden Systeme verglichen. Anschließend wurde mit dem viSense-Scanner der Einfluss verschiedener Zustandsbedingungen der Haut einer männlichen Person (normale frisch rasierte Haut, trockene Haut, feuchte Haut, frisch eingecremte Haut, fettige Haut, für einen Tag bis fünf Tage unrasierte Haut) auf die Bildqualität überprüft.

Ergebnisse: Die Standardabweichung der Landmarken betrug 0,05 mm (ATOS II) und 0,02 mm (viSense). Dies bedeutet, dass die Genauigkeit beider Scansysteme innerhalb der klinisch akzeptablen Toleranz von 0,5 mm liegt. Es zeigte sich jedoch, dass der ATOS-Scanner Bewegungslosigkeit für die gesamte Aufnahmezeit von 8,5 Minuten erforderte, was bei lebenden Personen nicht praktikabel ist, im Gegensatz zum viSense-Scanner, welcher Bewegungslosigkeit für 0,25 Sekunden für jeden von jeweils 10 konsekutiven Scans erfordert. In Bezug auf die Zustandsbedingungen der Haut zeigte sich, dass normale frisch rasierte, trockene, feuchte, frisch eingecremte und fettige Haut die gleiche Bildqualität mit einer guten Oberfläche ergaben. Erst ein für drei Tage nicht rasiertes Gesicht erschwerte den Scan und resultierte in Rauhigkeiten und Kontinuitätsunterbrechungen der Oberfläche.

Schlussfolgerung: Der ATOS II-Scanner zeigt eine hohe Messgenauigkeit, ist jedoch ungeeignet für Menschen. Für die Anwendung an Patienten hat sich hier der viSense-Scanner als überlegen erwiesen. Für Gesichtsscans ist es nicht notwendig, die Haut zu entfetten, männliche Patienten sollten jedoch frisch rasiert sein.