Quantitatives Beurteilungsprotokoll für volumetrische Veränderungen im Gesicht mit Stereophotogrammetrie

Unser Protokoll bietet eine Methodik zur Durchführung einer halbautomatisierten, hochpräzisen und hochreproduzierbaren 3D-volumetrischen Veränderungsbewertung mittels Gesichtsoberflächenbildgebung. 3D-Bildgebung ermöglicht eine quantitative und umfassende Beurteilung der kraniofacialen Morphologie, des Wachstums, der Entwicklung und der Pathologie und übertrifft damit die Grenzen traditioneller 2D-Techniken. Um zu beginnen, öffnen Sie das 3D-Gesichtsfoto in der Bildgebungssoftware.

Zeigen Sie die Achsraster im Sichtfenster an. Klicken Sie auf Snap View, um das Bild mit der nächstgelegenen 90-Grad-Frontalansicht zu vergleichen. Im Menü auf der linken Seite wählen Sie das Symbol Aktive Flächen drehen und drehen Sie das Bild, bis es gleichmäßig von der vertikalen y-Achse halbiert wird.

Verwenden Sie nun das Werkzeug zur Auswahl des Farbbereichs und ziehen Sie den Pinsel über die vordere Bildfläche, um das Gesicht hervorzuheben. Sobald der Bereich ausgewählt ist, klicken Sie auf Symmetrie finden, um das Bild automatisch entlang der vertikalen Achse durch ihr Zentrum auszurichten. Benutze Clear Area, um die Region nach der Auswahl abzuwählen.

Um die Bildrotation zu korrigieren und eine Vorderseiten-Orientierung für die Registrierung zu etablieren, beginnen Sie damit, das Bild in zwei Sichtfenstern anzuzeigen. Verwenden Sie das Spin-Tool und die Snap-Funktion in einem Ansichtsfenster, um eine seitliche Ansicht zu erhalten. Im seitlichen Sichtfenster verwenden Sie Roll Active Surfaces, um das Bild so anzupassen, dass der Kopf vertikal mit dem Raster ausgerichtet ist.

Dann verwenden Sie Pan Active Surfaces, um das Bild auf der Hauptvertikalachse zu zentrieren. Speichern Sie das registrierte Bild. Um Orientierungspunkte zu vermerken, verwenden Sie die Option Orientierungszeichen im Menü auf der linken Seite.

Annotieren Sie die mediale Kanthus, die laterale Cantthus und die Glabella in derselben Reihenfolge beidseitig und überprüfen Sie die korrekte Platzierung in der Frontalansicht. Speichern Sie das denkmalgeschützte Bild. Wähle als Nächstes in der Frontalansicht "Wähle mehrere Punkte für geschlossene Schleife" aus und platziere Punkte entlang des Umfangs des interessanten Bereichs.

Nach Abschluss der Schleife wähle "Zum Bereich hinzufügen" aus. Öffnen Sie nun sowohl das Baseline-Image als auch das nachfolgende zu registrierende oder zu registrierende Image. Platziere die Orientierungspunkte in der gleichen Reihenfolge wie zuvor.

Wählen Sie Register Surfaces und verschieben Sie dann das Registrierungsbild, um die Oberflächenbasislinie mithilfe von Orientierungspunkten mit entsprechenden Namen anzupassen. Wechsle zu einem einzelnen Ansichtsfenster und überprüfe die Registrierung mit dem Werkzeug Farbe Oberfläche nach Entfernung. Wählen Sie Farbe ganz von und wählen Sie das Registrierungsbild aus diesen Oberflächenoptionen und das Basisbild aus den Optionen über die Entfernung zur Oberfläche.

Klicken Sie auf Entfernungen berechnen, um eine entfernungsbasierte Farb-Heatmap zu erstellen. Zurück zu zwei Sichtfenstern. Schalte die Synchronisation aus und verstecke das Registrierungsbild.

Verwenden Sie Project Selected Area, um die entsprechende Region vom Ausgangspunkt auf das Registrierungsbild zu markieren. Wählen Sie im Einstellungsmenü die Farbe der Rückseite der Oberfläche aus. Wählen Sie dann im Bereichsmenü "Verstecken", um den ausgewählten Bereich aus dem Basisbild auszublenden.

Klicken Sie auf das Registrierungsbild und wählen Sie dann die Option zwischen zwei Flächen in den Messvolumen-Optionen. Kehren Sie nun zu einer Ansicht zurück und verstecken Sie das Registrierungsbild. Wählen Sie im Flächenmenü die Option Volumina aus und messen Sie dann das Volumen zwischen den beiden ausgewählten Bereichen mit der Option Volumen der geschlossenen Oberfläche im Messmenü.

Basis-Gesichtsaufnahmen aus dreidimensionalen Gesichtern wurden ein Jahr nach der Operation aufgenommen und anhand anatomischer Orientierungspunkte registriert, darunter die bilateralen medialen und lateralen Canthi sowie die Glabella. Postoperative Bilder, die eine Woche nach der Operation aufgenommen wurden, wurden auf dasselbe Achsgitter registriert, wobei die Basisregion von Interesse auf sie projiziert wurde. Ausgangs- und postoperative Bilder wurden übereinandergelegt, um die Genauigkeit der Ausrichtung zu überprüfen.

Volumetrische Masken aus beiden Zeitpunkten wurden basierend auf dem Interessensgebiet generiert und zur Berechnung des Volumens in Kubikmillimetern verwendet. Eine Heatmap wurde erstellt, um Volumenunterschiede zwischen den Masken zu vergleichen, die ein erhöhtes Volumen in Blau und Grün sowie ein abnehmendes Volumen in Gelb und Orange zeigte. Frühere Methoden zur Beurteilung des weichen Gesichts erfordern umfassende Schulungen und spezialisierte Bildanalyse, mehrere bildgebende Verfahren und Software oder umfangreiche Landmarkierungen.

Wir präsentieren hier einen einfachen Ansatz, der keine Expertise im Bereich der Bildanalyse erfordert. Dies ist ein praktischer Leitfaden zur klinischen Bewertung und Forschung, die die Auswirkungen therapeutischer Interventionen auf die Gesichtsästhetik und das Weichgewebe bewertet. Diese Art der Beurteilung ist für die Zahnmedizin und insbesondere für feste und herausnehmbare Prosdontik, Kieferorthopädie und orthognathische Chirurgie anwendbar.

Diese Methodik wird voraussichtlich in Zukunft eingesetzt werden, um ein tieferes Verständnis der Weichteilreaktion auf verschiedene Behandlungsmodalitäten zu erhalten. Dieses Wissen ermöglicht maßgeschneiderte Behandlungsansätze und die Optimierung der Behandlungsergebnisse.