Une comparaison de la précision entre différentes techniques de numérisation faciale

• Cadre de l’étude : L’étude sera menée au sein du département de prothèse maxillo-faciale.

• Calcul de la taille de l’échantillon : Soixante participants seront sélectionnés pour participer à cette étude parmi les patients externes du département de prothèse de la Faculté de médecine dentaire de l’Université Ain-Shams. Le logiciel G Power (version 3.1) a été utilisé pour le calcul de la taille de l’échantillon. Le calcul statistique était basé sur un intervalle de confiance de 95% et une puissance de l’étude de 80% avec une erreur α de 5%.

Selon une étude précédente réalisée par Nuytens et al. « Trueness and precision of a handheld, a desktop and a mobile 3D face scanning system: An in vitro study » (Véracité et précision d’un système de numérisation 3D du visage portable, de bureau et mobile : une étude in vitro).

• Critères d’éligibilité : Critères d’inclusion : - Personnes ayant terminé leur croissance. Critères d’exclusion : 1- Hommes avec barbe. 2- Personnes présentant une déformation maxillo-faciale. Justification des exclusions : (ces éléments interféreront avec la numérisation).

1. Technique de randomisation et de dissimulation de l’attribution :

   Essai contrôlé randomisé (ECR). La randomisation sera guidée par une liste générée par ordinateur. Les groupes seront placés dans des enveloppes opaques fermées numérotées conformément à la liste de nombres aléatoires générée par ordinateur, et une enveloppe sera attribuée à chaque patient. Un double insu sera mis en place par l’un des étudiants de troisième cycle, qui sera le seul à connaître la clé, de sorte que les auteurs et les patients ne sauront pas dans quel groupe le patient sera placé. Ensuite, les auteurs seront informés de la randomisation pour tabulation.

2. Détails des interventions, tests et suivi : Les 60 numérisations seront analysées à l’aide du logiciel Geomagic metrology. Quatorze distances inter-repères seront mesurées numériquement pour évaluer trois régions faciales (haut du visage, milieu, bas du visage) et classées en dimensions verticales et horizontales. Cette frontière sera reproduite sur chaque numérisation expérimentale en utilisant une technique d’alignement par ajustement optimal. Pour chaque distance, la véracité sera calculée comme l’écart absolu moyen par rapport aux mesures de référence sur l’ensemble des numérisations de chaque modalité. La précision sera évaluée en calculant l’écart-type des mesures répétées pour chaque distance.

Les patients seront répartis en trois groupes : groupe (I), groupe (II) et groupe (III).

Dans tous les groupes, 14 repères seront pris comme points de référence aux positions suivantes : glabella (g), exocanthion droit (exD), exocanthion gauche (exG), endocanthion droit (enD), endocanthion gauche (enG), pronasale (prn), alare droit (alD), alare gauche (alG), subnasale (sn), labiale superius (ls), labiale inferius (li), chelion droit (chD), chelion gauche (chG), pogonion (pg).

Dans tous les groupes, une numérisation de référence sera obtenue sous la forme d’un moulage réalisé à partir d’une empreinte à l’alginate, puis le moulage sera numérisé par un scanner de bureau. La numérisation sera exportée au format STL.

Systèmes de numérisation 3D du visage : trois modalités de numérisation seront testées. Toutes les numérisations seront effectuées par le même opérateur dans des conditions identiques d’éclairage, de température (24°C), de pression (760 mmHg) et d’humidité (45%). Dans toutes les numérisations, la position de la tête sera standardisée à l’aide d’un appui tête-menton.

Groupe I : Scanner portable (Metismile ; Shining 3D, Chine) :

Utilise un système de lumière structurée infrarouge avec un projecteur VCSEL. Il contient trois caméras de 1,3 MP pour l’acquisition de données et une caméra texture de 5 MP. Une série de numérisations sera réalisée, chaque session prenant environ 35 secondes. Les numérisations seront capturées conformément aux protocoles d’étalonnage du fabricant, traitées en mode HD et exportées au format PLY.

Groupe II : Scanner de bureau (RAYFace v2.0 ; Ray Co., Corée) :

Utilise une technologie de lumière structurée blanche et bleue combinée à des capteurs de profondeur et infrarouges. La durée de numérisation sera d’environ 0,5 seconde par numérisation. La numérisation sera effectuée selon les instructions du fabricant, et les numérisations seront exportées au format PLY après traitement HD.

Groupe III : Application mobile de numérisation faciale (Heges ; Marek Simonik) sur un appareil intelligent (iPad Pro X, Apple Inc., Cupertino, CA). Elle dispose d’une caméra TrueDepth utilisant la technologie VCSEL, projetant 30 000 points IR pour la cartographie de profondeur à une distance de travail de 300-450 mm. Un support de tablette sera utilisé pour la stabilité.

• Un opérateur calibré et expérimenté unique effectuera toutes les numérisations pour chaque technique.
• Techniques d’insu : Un simple insu sera mis en place pour l’évaluateur des résultats.

Méthode d’évaluation :

Un total de soixante numérisations sera analysé à l’aide du logiciel Geomagic metrology. Les distances inter-repères seront mesurées numériquement pour évaluer trois régions faciales (haut du visage, milieu, bas du visage) et classées en dimensions verticales et horizontales. Cette frontière sera reproduite sur chaque numérisation expérimentale en utilisant une technique d’alignement par ajustement optimal. Pour chaque distance, la véracité sera calculée comme l’écart absolu moyen par rapport aux mesures de référence sur l’ensemble des numérisations de chaque modalité. La précision sera évaluée en calculant l’écart-type des mesures répétées pour chaque distance.

IX. Analyse statistique : Les données seront collectées, organisées et tabulées pour être analysées statistiquement.