gms | German Medical Science

131. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie

Deutsche Gesellschaft für Chirurgie

25.03. - 28.03.2014, Berlin

Cloud-basierte 3-dimensionale Bilderfassung mittels Autodesk Catch®: Zukünftiger Nutzen von Smartphones zur 3-dimensionalen Darstellung im Vergleich zum etablierten Vectra Volumetric 3D Surface Imaging® System

Meeting Abstract

  • Sebastian Leitsch - Klinikum der Ludwig-Maximilians-Universität München, Handchirurgie, Plastische und Ästhetische Chirurgie, München
  • Konstantin Christoph Koban - Klinikum der Ludwig-Maximilians-Universität München, Handchirurgie, Plastische und Ästhetische Chirurgie, München
  • Thomas Holzbach - Klinikum der Ludwig-Maximilians-Universität München, Handchirurgie, Plastische und Ästhetische Chirurgie, München
  • Elias Volkmer - Klinikum der Ludwig-Maximilians-Universität München, Handchirurgie, Plastische und Ästhetische Chirurgie, München
  • Philipp Metz - Klinikum der Ludwig-Maximilians-Universität München, Handchirurgie, Plastische und Ästhetische Chirurgie, München
  • Riccardo Enzo Giunta - Klinikum der Ludwig-Maximilians-Universität München, Handchirurgie, Plastische und Ästhetische Chirurgie, München

Deutsche Gesellschaft für Chirurgie. 131. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie. Berlin, 25.-28.03.2014. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2014. Doc14dgch056

doi: 10.3205/14dgch056, urn:nbn:de:0183-14dgch0564

Veröffentlicht: 21. März 2014

© 2014 Leitsch et al.
Dieser Artikel ist ein Open Access-Artikel und steht unter den Creative Commons Lizenzbedingungen (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/deed.de). Er darf vervielfältigt, verbreitet und öffentlich zugänglich gemacht werden, vorausgesetzt dass Autor und Quelle genannt werden.


Gliederung

Text

Einleitung: Das Erstellen von 3-dimensionalen Abbildungen aus Fotografien (Photogrammetrie) ist ein mittlerweile etabliertes Verfahren zur Oberflächenerfassung von Patienten. Es kommt meist zur Planung und Dokumentation bei formverändernden Eingriffen zum Einsatz. Obwohl die Qualität jener Aufnahmen ausreichend bewiesen wurde, sind die meist großen und technisch aufwendigen Geräte unflexibel und mit einem hohen Anschaffungspreis verbunden. Einen anderen Ansatz bietet hier die Firma Autodesk® mit ihrer Software 123d Catch® für Heimcomputer und Smartphones: Sie ermöglicht durch externe cloud-basierte Verarbeitung aus Digitalfotografien aufwendige 3-dimensionale Abbildungen von Körpern zu berechnen. So könnten in Zukunft mittels Smartphone auch aufwändige 3D Modelle von Patienten durch den behandelnden Arzt im plastisch-chirurgischen Alltag erreicht und eingesetzt werden.

Material und Methoden: Wir nutzen in dieser Arbeit das Programm 123d Catch® der Firma Autodesk® zur Verarbeitung von Digitalfotos eines Referenzkörpers und Probanden. Diese werden mit einem Apple® iPad® der dritten Generation und Apple® iPhone 4s® mit gleichwertigem optischen System aufgenommen. Die erhaltenen 3-dimensionalen Modelle werden ausgewertet und mit jenen unseres Vectra 3D-Imaging® System verglichen. Als Referenzkörper dient ein Kopfmodell, das zuvor zusätzlich manuell ausgemessen wurde. Desweiteren wurden 10 Gesichter von Probanden ausgewertet. Insgesamt wurden 42 Längenverhältnisse der 11 Modelle von 3 Untersuchern je 3 Mal ausgewertet (n=4158).

Ergebnisse: Die Auswertung aller Längenverhältnisse am Kopfmodell als Referenzkörper ergab eine mittlere Messabweichung von 2,8% gegenüber der manuellen Messung, sowie 1,6% gegenüber dem Vectra System. Die Auswertung der Probanden Gesichter ergab eine mittlere Messabweichung von 0,6 mm (3%) gegenüber der manuellen Messung, sowie 0,3 mm (1,5%) gegenüber dem Vectra System. Es bestand kein signifikanter Unterschied zwischen den Messabweichungen der Systeme, sowie geringe Interobserver-Variabilität.

Schlussfolgerung: Unsere Ergebnisse unterstreichen exemplarisch anhand der Autodesk® Catch® Software das Potential, welches zukünftig im Bereich der mobilen digitalen Photogrammetrie zu erwarten ist. Obwohl die Längenbestimmungen mit einer sehr geringen Abweichung sowohl von der Manuellen Messung, als auch im Vergleich zu unserem Vectra® System äußerst zufriedenstellende Ergebnisse erbrachte, sind noch zu viele fehlerhafte Ergebnisse im Netz (engl. Mesh) des Modells ersichtlich. Auch ist die Aufnahme- und Verarbeitungszeit mit jener Software im Minutenbereich, gemessen an der einzeitigen millisekundenschnellen Aufnahme durch das Vectra® System, noch nicht konkurrenzfähig. Zusätzlich darf die Sicherheit im Umgang mit Patientendaten bei externer cloud-basierter Verarbeitung nicht außer Acht gelassen werden. Es ist eine konsequente Verbesserung und Entwicklung sowohl von Software, als auch von eingebauten Smartphone- und Tablet-Kameras von Nöten. Unsere Arbeitsgruppe ist aber zuversichtlich, dass Applikationen für diese Geräte in Zukunft eine bedeutende Rolle im Bereich der 3-dimensionale Bilderfassung spielen werden.