Objektivierung von Gesichtsproportionen und -veränderungen durch Weichteil- und Skelettmodell
Abstract
deZusammenfassung: Grundlagen: Die Planung und Objektivierung gesichtschirurgischer Eingriffe erfolgt heute großteils an zweidimensionalen Röntgenbildern und Fotographien. Die gemeinsame Darstellung der Weichteile und des Skelettes in 3D-Visualisierungen und die Ermöglichung von prä- und post-operativen Vergleichen waren Anliegen des Projektes.
Methodik: Es wurden Methoden zur Generierung von 3D-Modellen der Gesichtsoberfläche und des Schädelskelettes entwickelt. Als Datenbasis dienten stereophotographische und CT-Aufnahmen. Es wurden zweitens zu unterschiedlichen Zeitpunkten erzeugte 3D-Modelle eines Patienten (prä- und postoperativ) einander überlagert. Die Einpassung der Model-le erfolgte mit Hilfe von natürlichen, am Gesicht oder Skelett vorhandenen Kurven und Punkten. Die Differenzen der Mo-delle wurden dargestellt und meßbar gemacht. Weiters wurden geeignete Verfahren zur Visualisierung von zwei überlagerten 3D-Modellen an einem interaktiven Graphiksystem (Visuali-sierungs-Workstation) entwickelt.
Ergebnisse: Gittermodelle und schattierte Modelle können sta-tisch aus beliebigen Blickwinkeln oder dynamisch am Bild-schirm dargestellt werden, Die Modelle können beliebig ge-schnitten werden. In den Modellen können Abstände beliebi-ger Punkte interaktiv gemessen werden. Flächen und Volumi-na der Modelle können ebenso wie Volumsdifferenzen berech-net werden.
Schlußfolgerungen: Die Darstellungen, insbesondere aber die Vermessungsmöglichkeiten bieten dem Chirurgen vielfältige Möglichkeiten therapiebedingte oder krankheitsbedingte Veränderungen an Skelett und Weichteilen zu objektivieren.
Summary:
enAssessment of Facial Proportions and Alterations by Soft Tissue and Skeletal Models
Background: Planning and assessment of outcome of surgical procedures is usually done with two-dimensional ra-diographs and fotos. The project focussed on the development of visualization methods of soft and hard tissues in a 3D-model which should allow to compare the pre- and postoperativ geo-metrical status.
< Methods: Methods were developed to generate 3D-models of the facial contour and skull. The data were gained by stereophotographic fotos, CT and MRI scans. Models produced at different times were then superimposed using natural points and curves of the surface or skeleton as control points or curves. Differences between the models were made visible and measurable. Further-more visualization methods for two superimposed models were developed in an interactive graphic system.
Results: Net or shaded models can be visualized from any angle or dynamically moved on a screen. The models can be cut in any desired plane. Distances within the models may be measured in-teractively. Planes, volumes and differences between two mod-els can also be measured.
Conclusions: The method allows the surgeon to visualize and objectify any change of soft and hard tissue due to treatment or desease.