Porównanie dokładności pomiędzy różnymi technikami skanowania twarzy

• Otoczenie badania: Badanie zostanie przeprowadzone w Oddziale Protetyki Szczękowo-Twarzowej.

• Obliczenie wielkości próby: Sześćdziesięciu uczestników zostanie wybranych do udziału w badaniu z poradni oddziału protetyki Wydziału Stomatologii Uniwersytetu Ain-Shams. Do obliczeń wielkości próby użyto programu G Power (3.1). Kalkulator statystyczny oparto na 95% przedziale ufności i mocy badania 80% z błędem α 5%.

Według wcześniejszego badania przeprowadzonego przez Nuytens i in. „Trafność i precyzja ręcznego, stacjonarnego i mobilnego systemu skanowania twarzy 3D: badanie in vitro”.

• Kryteria kwalifikacji: Kryteria włączenia: Osoby, które zakończyły wzrost. Kryteria wykluczenia:

1- Mężczyźni z zarostem. 2- Osoby z deformacją szczękowo-twarzową. Uzasadnienie wykluczeń (osoby te przeszkadzają w skanowaniu).

1. Randomizacja i technika ukrycia alokacji:

   Randomizowane kontrolowane badanie (RCT). Randomizacja będzie prowadzona według listy wygenerowanej komputerowo. Grupy zostaną umieszczone w ponumerowanych, nieprzezroczystych, zaklejonych kopertach zgodnie z komputerowo wygenerowaną listą liczb losowych i każdemu pacjentowi zostanie przydzielona koperta. Podwójne zaślepienie zostanie wykonane przez jednego z doktorantów, który będzie jedyną osobą znającą klucz, tak aby autorzy i pacjenci nie wiedzieli, do której grupy zostanie przydzielony pacjent. Następnie autorzy zostaną poinformowani o randomizacji w celu zestawienia danych.

2. Szczegóły interwencji, testowania i obserwacji. Łącznie 60 skanów zostanie przeanalizowanych za pomocą oprogramowania metrologicznego Geomagic. Czternaście międzylandmarkowych odległości zostanie zmierzonych cyfrowo w celu oceny trzech obszarów twarzy – górnego, środkowego i dolnego – i skategoryzowanych na wymiary pionowe i poziome. Granica ta zostanie odtworzona na każdym z eksperymentalnych skanów przy użyciu techniki najlepszego dopasowania. Dla każdej odległości trafność zostanie obliczona jako średnie bezwzględne odchylenie od pomiarów referencyjnych dla wszystkich skanów każdej modalności. Precyzja zostanie oceniona poprzez obliczenie odchylenia standardowego powtarzanych pomiarów dla każdej odległości.

Pacjenci zostaną podzieleni na trzy grupy: grupę (I), grupę (II) i grupę (III).

We wszystkich grupach; 14 landmarków zostanie przyjętych jako punkty referencyjne w następujących lokalizacjach: glabella (g), prawy exocanthion (exR), lewy exocanthion (exL), prawy endocanthion (enR), lewy endocanthion (enL), pronasale (prn), prawe alare (alR), lewe alare (alL), subnasale (sn), labiale superius (ls), labiale inferius (li), prawy chelion (chR), lewy chelion (chL), pogonion (pg).

We wszystkich grupach skan referencyjny zostanie uzyskany w postaci modelu gipsowego uzyskanego z wycisku alginianowego, a następnie model zostanie zeskanowany skanerem stołowym. Skanowanie zostanie wyeksportowane jako standardowy język teselacji (STL).

Systemy skanowania twarzy 3D: Zostaną przetestowane trzy modalności skanowania. Wszystkie skany zostaną wykonane przez tego samego operatora w identycznych warunkach oświetlenia, temperatury (24°C), ciśnienia (760 mmHg) i wilgotności (45%). We wszystkich skanach pozycja głowy zostanie ustandaryzowana za pomocą podpórki głowo-bródkowej.

Grupa I: Skaner ręczny (Metismile; Shining 3D, Chiny):

Wykorzystuje system światła strukturalnego w podczerwieni z projektorem VCSEL. Zawiera trzy aparaty 1,3 MP do akwizycji danych i jedną kamerę tekstury 5 MP. Seria skanów będzie wykonywana, każda sesja trwała około 35 sekund. Skanowanie będzie przeprowadzane zgodnie z protokołami kalibracji producenta, przetwarzane w trybie HD i eksportowane jako pliki PLY.

Grupa II: Skaner stołowy (RAYFace v2.0; Ray Co., Korea):

Wykorzystuje technologię światła strukturalnego białego i niebieskiego z kombinacją czujników głębi i podczerwieni. Czas skanowania wyniesie około 0,5 sekundy na skan. Skan zostanie wykonany zgodnie z wytycznymi producenta, a skany zostaną wyeksportowane w formacie PLY po przetworzeniu HD.

Grupa III: Mobilna aplikacja do skanowania twarzy (Heges; Marek Simonik) na urządzeniu inteligentnym (iPad Pro X, Apple Inc., Cupertino, CA) Posiada kamerę True Depth z technologią VCSEL, projektującą 30 000 punktów IR do mapowania głębi na odległość roboczą 300-450 mm. Stabilizacja zostanie zapewniona przez stojak na tablet.

• Doświadczony, pojedynczy skalibrowany operator wykona wszystkie skany dla każdej techniki.
• Techniki zaślepienia: Zastosowane zostanie pojedyncze zaślepienie dla osoby oceniającej wyniki.

Metoda oceny:

Łącznie 60 skanów zostanie przeanalizowanych za pomocą oprogramowania metrologicznego Geomagic. Międzylandmarkowe odległości zostaną zmierzone cyfrowo w celu oceny trzech obszarów twarzy – górnego, środkowego i dolnego – i skategoryzowane na wymiary pionowe i poziome. Granica ta zostanie odtworzona na każdym z eksperymentalnych skanów przy użyciu techniki najlepszego dopasowania. Dla każdej odległości trafność zostanie obliczona jako średnie bezwzględne odchylenie od pomiarów referencyjnych dla wszystkich skanów każdej modalności. Precyzja zostanie oceniona poprzez obliczenie odchylenia standardowego powtarzanych pomiarów dla każdej odległości.

IX. Analiza statystyczna Dane zostaną zebrane, uporządkowane i zestawione w celu analizy statystycznej.