Ein Vergleich der Genauigkeit zwischen verschiedenen Gesichtsscan-Techniken

• Studienort: Die Studie wird in der Abteilung für orale und maxillofaziale Prothetik durchgeführt.

• Berechnung des Stichprobenumfangs: Sechzig Teilnehmer werden aus der Ambulanz der Abteilung für Prothetik, Fakultät für Zahnmedizin, Ain-Shams University ausgewählt, um an dieser Studie teilzunehmen. Das G-Power-Programm (Version 3.1) wurde zur Berechnung des Stichprobenumfangs verwendet. Der statistische Rechner basierte auf einem 95%-Konfidenzintervall und einer Studienpower von 80 % mit einem α-Fehler von 5 %.

Gemäß einer früheren Studie von Nuytens et al. „Trueness and precision of a handheld, a desktop and a mobile 3D face scanning system: An in vitro study“

• Eignungskriterien: Einschlusskriterien: Patienten mit abgeschlossenem Wachstum. Ausschlusskriterien

1- Männer mit Bart. 2- Personen mit maxillofazialen Deformitäten. Begründung für Ausschlüsse (diese würden den Scan beeinträchtigen)

1. Randomisierung und Methode der Verteilungsverbergung:

   Randomisierte kontrollierte Studie (RCT). Die Randomisierung erfolgt anhand einer computergenerierten Liste. Die Gruppen werden gemäß der computergenerierten Liste der Zufallszahlen in nummerierte, undurchsichtige, versiegelte Umschläge gelegt, und jedem Patienten wird ein Umschlag zugeteilt. Doppelblindung wird von einem der Postgraduiertenstudenten durchgeführt, der als Einziger den Schlüssel kennt, sodass die Autoren und Patienten nicht wissen, in welcher Gruppe der Patient ist. Anschließend werden die Autoren über die Randomisierung informiert, um die Daten tabellarisch zu erfassen.

2. Details zu Interventionen, Tests und Nachbeobachtung: Die insgesamt 60 Scans werden mit (Geomagic Metrology Software) analysiert. Vierzehn inter-landmark Abstände werden digital gemessen, um drei Gesichtsregionen (obere, mittlere und untere Gesichtshälfte) zu bewerten und in vertikale und horizontale Dimensionen eingeteilt. Diese Grenze wird mit einem Best-Fit-Ausrichtungsverfahren auf jedem der experimentellen Scans repliziert. Für jeden Abstand wird die Richtigkeit als mittlere absolute Abweichung von den Referenzmessungen über alle Scans jeder Modalität berechnet. Die Präzision wird durch Berechnung der Standardabweichung der wiederholten Messungen für jeden Abstand ermittelt.

Die Patienten werden in drei Gruppen eingeteilt: Gruppe (I), Gruppe (II) und Gruppe (III).

In allen Gruppen werden 14 Referenzpunkte an folgenden Positionen markiert: Glabella (g), rechtes Exokanthion (exR), linkes Exokanthion (exL), rechtes Endokanthion (enR), linkes Endokanthion (enL), Pronasale (prn), rechtes Alare (alR), linkes Alare (alL), Subnasale (sn), Labiale superius (ls), Labiale inferius (li), rechtes Chelion (chR), linkes Chelion (chL), Pogonion (pg).

In allen Gruppen wird ein Referenzscan in Form eines Abdrucks aus Alginatmodell erstellt, und anschließend wird das Modell mit einem Desktop-Scanner gescannt. Der Scan wird als Standard-Tessellation-Language (STL) exportiert.

3D-Gesichtsscansysteme: Drei Scanmodalitäten werden getestet. Alle Scans werden vom selben Bediener unter identischen Licht-, Temperatur- (24 °C), Druck- (760 mmHg) und Luftfeuchtigkeitsbedingungen (45 %) durchgeführt. Bei allen Scans wird die Kopfposition mit einer Kinn- und Kopfstütze standardisiert.

Gruppe I: Handscanner (Metismile; Shining 3D, China): Verwendet ein infrarotes strukturiertes Lichtsystem mit einem VCSEL-Projektor. Er enthält drei 1,3-MP-Kameras zur Datenerfassung und eine 5-MP-Texturkamera. Pro Sitzung wird eine Reihe von Scans aufgenommen, jeder Scan dauert etwa 35 Sekunden. Die Scans werden gemäß den Herstellerkalibrierungsprotokollen erfasst, im HD-Modus verarbeitet und als PLY-Dateien exportiert.

Gruppe II: Desktop-Scanner (RAYFace v2.0; Ray Co., Korea): Verwendet weiße und blaue strukturierte Lichttechnologie in Kombination mit Tiefen- und Infrarotsensoren. Die Scandauer beträgt ca. 0,5 Sekunden pro Scan. Der Scan erfolgt gemäß den Herstellerrichtlinien, und die Scans werden nach HD-Verarbeitung im PLY-Format exportiert. Gruppe III: Mobile Gesichtsscan-Applikation (Heges; Marek Simonik) auf einem Smart-Gerät (iPad Pro X, Apple Inc., Cupertino, CA). Sie verfügt über eine True-Depth-Kamera mit VCSEL-Technologie, die 30.000 IR-Punkte zur Tiefenkartierung mit einem Arbeitsabstand von 300-450 mm projiziert. Für Stabilität wird ein Tablet-Ständer verwendet.

• Ein erfahrener, kalibrierter Bediener wird alle Scans für jede Technik durchführen.
• Verblindungsmethoden: Einfachverblindung für die Ergebnisbewertung.

Bewertungsmethode:

Insgesamt sechzig Scans werden mit der Geomagic Metrology Software analysiert. Inter-landmark Abstände werden digital gemessen, um drei Gesichtsregionen (obere, mittlere und untere Gesichtshälfte) zu bewerten und in vertikale und horizontale Dimensionen zu kategorisieren. Diese Grenze wird mit einem Best-Fit-Ausrichtungsverfahren auf jedem der experimentellen Scans repliziert. Für jeden Abstand wird die Richtigkeit als mittlere absolute Abweichung von den Referenzmessungen über alle Scans jeder Modalität berechnet. Die Präzision wird durch Berechnung der Standardabweichung der wiederholten Messungen für jeden Abstand ermittelt.

IX. Statistische Analyse: Die Daten werden gesammelt, organisiert und tabellarisch erfasst, um statistisch analysiert zu werden.