Biemer, Edgar (Univ.-Prof. Dr.); Schmalfeldt, Barbara (Univ.-Prof. Dr.)
Format:
Text
Language:
de
Subject group:
MED Medizin
Keywords:
Brust; Brustvolumenmessungen; 3-D; 3-D Scan
Translated keywords:
breast; breast volume; 3-D; three-dimensional; surface imaging; 3-D scan
Abstract:
Präzise und objektive Brustvolumenberechnungen stellen für die Beurteilung des ästhetischen Ergebnisses in der Brustchirurgie ein wünschenswertes Hilfsmittel dar, eine generell anerkannte Methode zur Volumenbestimmung existiert bislang jedoch nicht. Die dreidimensionale (3D) Erfassung der Körperoberfläche kann eine objektive Beurteilung der komplexen Brustregion gewährleisten und könnte somit eine neue Alternative zur präzisen Brustvolumenberechnung darstellen. Vor der klinischen Anwendung dieser Methode sind jedoch noch weitere Untersuchungen notwendig. Ziel dieser Arbeit ist es die Präzision und Genauigkeit der Brustvolumenberechung mit Hilfe eines 3D-Laserscanners zu untersuchen. Weiterhin wird ein Vergleich zu einigen klassischen Erfassungsmethoden der Brustvolumenbestimmung, hinsichtlich der Reproduzierbarkeit, Korrelation und der Vor- und Nachteile der einzelnen Methoden, angestellt. 5 Untersucher standardisierten die Brustvolumenberechnungen mittels 3D-Scanner anhand von zwei Dummymodellen (n = 200) und überprüften die Anwendbarkeit dieser Methode an 6 Testpersonen und 10 klinischen Patienten (n = 2220). Zur Überprüfung der Brustvolumenmessungen mit Hilfe der 3D-Scannertechnologie wurden Referenzvolumina der 6 Testpersonen mittels Kernspintomographie bestimmt. Zusätzlich wurden die Brustvolumina der 6 Testpersonen mit Hilfe von Thermoplastabdrücken und Anthropomorphischen Messungen bestimmt. Die mittlere Messabweichung der gemessenen Brustvolumina aller Untersucher für eine Testperson, gemessen in Volumenprozent [%], ist mit 2,86% ± 0,98 signifikant höher als bei den Dummymodellen mit 1,65% ± 0,42 (p < 0,001). Bei den klinischen Patienten zeigte sich praeoperativ eine geringere Präzision der Messungen mit einer mittleren Abweichung von 3,31% ± 1,02 als postoperativ mit 1,66% ± 0,49. Die Unterschiede hinsichtlich der Messpräzision der einzelnen Untersucher sind statistisch nicht signifikant. Die Kernspintomographie zeigte mit einer mittleren Messabweichung von 1,56% ± 0,52 verglichen zum 3D-Scanner mit 2,27% ± 0,99, den Themoplastabdrücken mit 7,97% ± 3,53 und den Anthropomorphischen Messungen mit 6,26% ± 1,56 die höchste Messpräzision. Im Vergleich zur Brustvolumenberechnung mittels 3D-Scan zeigt die Kernspintomographie mit einem Korrelationskoeffizienten (r) von r = 0,990 beste Übereinstimmung, gefolgt von den Anthropomorphischen Messungen mit r = 0,947 und den Thermoplastabdrücken mit r = 0,727. Die Brustvolumenberechung mit Hilfe des 3D-Scanners stellt eine ausreichend präzise und genaue Methode dar. Gegenüber den klassischen Methoden erlaubt die 3D-Erfassung, aufgrund ihrer vom Patienten gut tolerierten, nicht-invasiven, nicht-brustdeformierenden und präzisen Volumenbestimmung eine genauere räumliche Interpretation des zu operierenden anatomischen Gebietes. Es ist daher anzunehmen, daß die 3D-Körperoberflächenerfassung zukünftig im klinischen Alltag eine bessere praeoperative Planung und postoperative Verlaufskontrolle gewährleistet.
Translated abstract:
Precise and objective calculation of breast volume can be helpful to evaluate the aesthetic result of breast surgery, but traditional methods are unsatisfactory. Three-dimensional (3-D) scanning of the body surface allows reproducible and objective assessment of the complex breast region but requires further investigation before clinical application. The main goal of this study was to investigate the precision and accuracy of breast volume measurement using 3-D body scanning and to compare breast volume calculation with 3-D scanning and three classic methods, focusing on relative advantages, disadvantages, and reproducibility. Five independent observers standardized the 3-D scanning method using two dummy models (n = 200) and examined its applicability with 6 test subjects and 10 clinical patients (n = 2220). Breast volume measurements obtained with the 3-D scanner technology were compared with reference measurements obtained from test subjects through MRI, thermoplastic castings and anthropomorphic measurements. The mean deviation of the breast volume measurements of one test subject by all observers, expressed as percentage of volume, was 2.86 +/- 0.98, significantly higher than the deviation for the dummy models, 1.65 +/- 0.42 (p < 0.001). Inter-observer differences in measurement precision were not statistically significant. The mean breast volumes obtained by MRI (441.42 +/- 137.05 cc) and 3-D scanning (452.51 +/- 141.88 cc) significantly correlated (r = 0.995, p < 0.001). MRI showed the highest measurement precision, with a mean deviation (expressed as percent of mean breast volume) of 1.56 +/- 0.52 compared to 2.27 +/- 0.99 for the 3D scanner, 7.97 +/- 3.53 for thermoplastic castings, and 6.26 +/- 1.56 for the anthropomorphic measurements. Breast volume calculations using MRI showed the best agreement to 3-D scanning measurement (r = 0.990), followed by anthropomorphic measurement (r = 0.947), and thermoplastic castings (r = 0.727). Breast volume measurement using 3-D surface imaging represents a sufficiently precise and accurate method to guarantee objective and exact recording. Compared to three classical methods for breast volume calculation, 3D scanning allows precise measurement, better spatial interpretation of the anatomical area to be operated on (due to lack of chest deformation), non-invasiveness, and good patient tolerance.
Publication :
Universitätsbibliothek der Technischen Universität München
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