Open Access

Annette Hornstein

• Ziel der vorliegenden Arbeit ist es die computergestützte, lichtoptometrische Gesichtsscannung ‚Primos body‘ zur dreidimensionalen Weichteilvermessung des Gesichts gegenüber der althergebrachten, manuellen Gesichtvermessung durch das ‚Clinometer nach Dr. Behrend‘ für den Bereich der Kieferorthopädie zu evaluieren. An dieser Untersuchung haben insgesamt 42 gesunde Erwachsene im Alter zwischen 24 und 51 Jahren teilgenommen. Um die optimalen Versuchsanordnungen sowie die Untersucher-Intervariabilität der Geräte festzustellen sind Voruntersuchungen durchgeführt worden. Bestandteil der Hauptuntersuchungen ist es mittels beider Apparaturen definierte Winkel zu vermessen und vergleichend auszuwerten. Für beide Messreihen kommen Landmarken im Bereich der Gesichtsmitte (Glabella, Nasenspitze und Hauptpogonion) zur Anwendung. Bezüglich Primos body werden zusätzlich die Abbildungen lächelnder sowie nicht lächelnder Gesichter (l- und nl- Messreihe) softwaregestützt nach definierten Winkeln ausgewertet. Die Voruntersuchungen ergeben, dass für das Clinometer die Methode „Fläche – Kopfhalterung“ als die sicherste Variante bezüglich der Reproduzierbarkeit der Messwerte einzustufen ist. Zur zusätzlichen Fixierung des Clinometers sollte daher zukünftig eine Kopfhalterung eingesetzt werden. Ferner sollte es auf eine Fläche aufgelegt werden. Abgesehen davon besagen die statistischen Auswertungen, dass das Clinometer nach Dr. Behrend einer häheren Untersucher-Intervariabilität unterliegt, als das Primos body. Die Untersucher-Intervariabilität des Clinometers liegt aber in einer klinisch wenig relevanten Größenordnung (<1°). Für die Messungen der Hauptuntersuchungen mittels des Primos bodys sind folgende Winkel gewählt worden: Die erste Halbgerade stellt immer die Bipupillarlinie dar, die zweiten Halbgeraden werden gebildet aus den Verbindungslinien zwischen 1) Glabella und Nasenspitze (BN); 2) Glabella und Hauptpogonion (BK); 3) den beiden äußeren Augenwinkeln (BäA); 4) den bei-den Mundwinkeln (BM); 5) den beiden inneren Augenwinkeln (BiA); 6) Glabella und dem Interincisalpunkt (BI) sowie 7) den beiden Eckzahnspitzen (BE). Der Winkel BN hat in den l- und nl-Messreihen die größte Distanz zur Symmetrieebene, beim Lächeln verändert er sich am stärksten und bezüglich der Standardabweichung unterliegt er der größten Streuung. Der Winkel BäA unterliegt der kleinsten Distanz zur 0°-Ebene, verändert sich beim Lächeln am wenigsten und weist bezüglich der Standardabweichung die geringste Streuung auf. Der Winkel BK konnte vom Untersucher am präzisesten bestimmt werden, dem Winkel BE wird hingegen die größte Ungenauigkeit zugeschrieben. Die Gesichter der Probanden dieser Studie werden beim Lächeln nicht symmetrischer oder asymmetrischer. Vielmehr nähert sich die Veränderung einer Gauß`schen Normalverteilung an. Der Winkel BK verändert sich beim Lächeln signifikant stärker, wenn er in nicht lächelnder Stellung weit von der Symmetrieebene entfernt ist (Spearman-Rho-Test: p=0,015). Für alle anderen Winkel sind keine Signifikanzen diesbezüglich festzustellen. Auch gilt für BK: Die Gesichter der Frauen der Studie sind sowohl in der nl- als auch l-Messreihe bezüglich des Winkels BK signifikant symmetrischer als die der Männer (Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Tests: p<0,05). Der Bland-Altman-Test ergibt, dass der Winkel BK eher mit dem Ästhetikwinkel vergleichbar ist als der Winkel BN. Für zukünftige Vermessungen mit dem Clinometer sollte die Gesichtsmitte daher eher durch Hinzuziehen der Kinnmitte, als der Nasenachse zur Bestimmung des Ästhetikwinkels miteinbezogen werden. Weiterführend ist die softwaregestützte Gesichtsvermessungsmethode mit Primos body bezüglich der Messgenauigkeit dem Clinometer überlegen. Die vorliegende Dissertation kann somit ein neues bildgebendes Verfahren im Bereich der dreidimensionalen Gesichtsvermessung spe-ziell für das kieferorthopädische und kieferchirurgische Gebiet vorstellen, mit Hilfe jener zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten in Diagnostik, Planung, Therapie und Nachsorge bestehen. Zusätzlich sollen die Ergebnisse Anstoß für weitere Forschungen im Bereich der dreidimensionalen Gesichtsvermessung sein um zukünftig invasive bildgebende Verfahren ersetzten zu können.
• The aim of this study was to evaluate the computer-assisted, lightoptometric face-scanning „Primos body“ for three-dimensional soft part measurement of the face in comparison with the traditional manual measurement of the face via „Clinometer by Dr. Behrend“ for orthodontic purposes. 42 healthy adults aged between 24 and 51 participated in this study. Preliminary studies were performed to determine the best experimental design as well as the examiner-intervariability of the devices. Element of the main study was to measure predetermined angles by means of both devices with following comparative evaluation. For both series of measurements landmarks were placed in the middle of the face (glabella, tip of the nose, main pogonion). Regarding Pri-mos body, additional images of smiling and non-smiling faces (l- and nl-measurement series) were evaluated in accordance with determined angles. The preliminary studies showed that the Clinometer method „surface – head-retainer“ was the surest option concerning reproducibility of the measurements. For additional fixation of the Clinometer, a head-retainer should be used in fu-ture. Also, stabilisation on a surface should be provided. Apart from this, the statistics showed that the Clinometer underlied a higher examiner-intervariability than Primos body, but still in a clinical little relevant dimension (<1°). Following angles were chosen for the measurements of the main studies by means of Primos body: The first halfline was always the bipupillary line, the second halflines were determined by the joint lines between 1) glabella and tip oft he nose (BN); 2) glabella and main pogonion (BK); 3) the two outer corners of the eyes (BäA); 4) the two corners of the mouth (BM); 5) the two inner corners of the eyes (BiA); 6) glabella and the interincisalpoint (BI) and 7) the two points of the canines (BE). The angle BN had in the l- and nl-measurement series the greatest distance from the symmetrical level, changed the most during smiling and showed the greatest scatter concerning the standard deviation. The angle BäA showed the smallest distance from the 0°-level, changed the least during smiling and showed the least scatter concerning the standard deviation. The examiner was able to determine the angle BK most precisely, the angle BE less precisely. The faces of the participants did not become more or less symmetrical during smiling. The changes went towards a Gaussian distribution. The angle BK changed during smiling significantly, if not in smiling position in great distance from the symmetrical level (Spearman-Rho-Test: p=0,015). All other angles showed no significance concerning this matter. Also concerning BK: The faces of the wom-en were in the l- and nl-measurement series significantly more symmetrical than those of the men (Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Tests: p<0,05). The Bland-Altman-Test showed that the angle BK is more comparative to the esthetic angle than the angle BN. For future measurments with the Clinometer, the middle of the chin should be added to the middle of the face instead of the nose axis for the determination of the esthetic angle. The software-assisted Primos body face-measurement was more precise than the clinometer. The present study is therefore able to present a new imaging modality for the three-dimensional measurement of the face, especially for orthodontics and maxillofacial surgery, with which diverse applicabilities in diagnosis, planning, therapy and follow-up exist. Additionally, these results should initiate further studies in order to substitue invasive imaging modalities for the three-dimensional measurement of the face.