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International Journal of Computerized Dentistry
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Int J Comput Dent 19 (2016), No. 3     5. Sep. 2016
Int J Comput Dent 19 (2016), No. 3  (05.09.2016)

Page 217-230, PubMed:27644179, Language: English/German


The use of mobile 3D scanners in maxillofacial surgery
Einsatz eines mobilen 3-D-Scanners in der Kiefer- und Gesichtschirurgie

Peters, Florian / Möhlhenrich, Stephan Christian / Ayoub, Nassim / Goloborodko, Evgeny / Ghassemi, Alireza / Lethaus, Bernd / Hölzle, Frank / Modabber, Ali
There are many possibilities for the use of three-dimensional (3D) scanners in maxillofacial surgery. This study aimed to investigate whether the bundling and syncing of two 3D scanners has advantages over single-scanner acquisition in terms of scan quality and the time required to scan an object.
Therefore, the speed and precision of 3D data acquisition with one scanner versus two synced scanners was measured in 30 subjects. This was done by analyzing the results obtained by scanning test objects attached to the forehead and cheeks of the subjects. Statistical methods included the Student t test for paired samples.
Single-scanner recording resulted in significantly lower mean error of measurement than synced recording with two scanners for length (P < 0.001), all frontal/lateral plane angles (P = 0.034, P < 0.001, P = 0.002, P = 0.003), and side/side plane angles (P = 0.014, P < 0.001, P = 0.015, P = 0.011) of the test object on the cheek. Likewise, the single-scanner method resulted in a significantly lowermean error of measurement than the two-scanner method for frontal/lower plane angles (P < 0.001), right/lower plane angles (P < 0.001), and left/lower plane angles (P = 0.002). Conversely, synced recording of data with two scanners resulted in a significant reduction of scanning time (P < 0.001).
Compared to data acquisition with a single 3D scanner, the bundling of two 3D scanners resulted in faster scanning times but lower scan quality.

Dreidimensionale Scanner bieten vielfältige Möglichkeiten zum Einsatz in der Kiefer- und Gesichtschirurgie. Im Rahmen dieser Studie sollte untersucht werden, ob die Bündelung zweier Scanner im Parallelbetrieb einen Vorteil in der Scanqualität oder der benötigten Aufnahmezeit gegenüber einem Scanner ermöglicht.
An 30 Probanden wurde die dreidimensionale Aufnahme mit einem Scanner sowie mit zwei Scannern im Parallelbetrieb auf die Aufnahmegenauigkeit und die benötigte Zeit untersucht. Dazu erfolgte die Auswertung anhand von Prüfkörpern an der Stirn und der Wange der Probanden. Die statistische Auswertung geschah mittels Students- t-Test für verbundene Stichproben.
Für die Aufnahme des Prüfkörpers an der Wange mit einem Scanner zeigen sich signifikant geringere Abweichungen für die Länge (p < 0,001) sowie für alle Winkel zwischen der Frontfläche und den Seitenflächen (p = 0,034, p < 0,001, p = 0,002, p = 0,003) ebenso zwischen den Seitenflächen zueinander (p = 0,014, p < 0,001,p = 0,015, p = 0,011) gegenüber der Aufnahme mit zwei Scannern. Die Aufnahme des Prüfkörpers an der Stirn mit einem Scanner zeigt für den Winkel zwischen Frontalfläche und der unteren Fläche (p < 0,001), dem Winkel zwischen der rechten und der unteren Fläche (p < 0,001) sowie der linken und der unteren Fläche (p = 0,002) signifikant geringere Abweichungen, verglichen mit der Aufnahme mit zwei Scannern. Hingegen kommt es bei der Verwendung zweier Scanner im Parallelbetrieb zu einer signifikanten Verkürzung der Scanzeit (p < 0,001).
Die Verwendung eines Scanbündels mit zwei Scannern führt zu einer Verkürzung der für den Scan benötigten Zeit, jedoch auch zu einer Reduktion der Aufnahmequalität gegenüber der Aufnahme mit nur einem Scanner.

Keywords: mobile 3D scanner, precision, Artec Eva, facial scanner, scan quality
mobile 3-D-Scanner, Präzision, Artec Eva, Gesichtsscanner, Scanqualität

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