Model-based segmentation in orbital volume measurement with cone beam computed tomography and evaluation against current concepts

PURPOSE Objective determination of the orbital volume is important in the diagnostic process and in evaluating the efficacy of medical and/or surgical treatment of orbital diseases. Tools designed to measure orbital volume with computed tomography (CT) often cannot be used with cone beam CT (CBCT) because of inferior tissue representation, although CBCT has the benefit of greater availability and lower patient radiation exposure. Therefore, a model-based segmentation technique is presented as a new method for measuring orbital volume and compared to alternative techniques. METHODS Both eyes from thirty subjects with no known orbital pathology who had undergone CBCT as a part of routine care were evaluated ([Formula: see text] eyes). Orbital volume was measured with manual, atlas-based, and model-based segmentation methods. Volume measurements, volume determination time, and usability were compared between the three methods. Differences in means were tested for statistical significance using two-tailed Student's t tests. RESULTS Neither atlas-based [Formula: see text] nor model-based [Formula: see text] measurements were significantly different from manual volume measurements [Formula: see text]. However, the time required to determine orbital volume was significantly longer for manual measurements ([Formula: see text] min) than for atlas-based ([Formula: see text] min, [Formula: see text]) or model-based ([Formula: see text] min, [Formula: see text]) measurements. CONCLUSION All three orbital volume measurement methods examined can accurately measure orbital volume, although atlas-based and model-based methods seem to be more user-friendly and less time-consuming. The new model-based technique achieves fully automated segmentation results, whereas all atlas-based segmentations at least required manipulations to the anterior closing. Additionally, model-based segmentation can provide reliable orbital volume measurements when CT image quality is poor

Vergleichende 3D-kephalometrische Untersuchungen an Gesichtsschädeln von Patienten mit und ohne endokrine Orbitopathie

In dieser Arbeit wurde die Bedeutung anatomischer Parameter der Orbita für die Ätiologie und Ausprägung der endokrinen Orbitopathie und des Exophthalmus bei Morbus Basedow untersucht. Zusätzlich wurden geschlechtsspezifische Unterschiede der Orbita analysiert. Hierzu erfolgte eine 3D-kephalometrische Untersuchung an 123 computertomographischen (CT) Datensätzen (52 mit endokriner Orbitopathie, 71 Kontrolldatensätze). Mittels 56 anatomischer Landmarken wurden 155 Strecken und 20 Winkel je Datensatz bestimmt und statistisch evaluiert. Es zeigte sich eine symmetrische Anatomie mit deutlichen Geschlechtsunterschieden bei 39 Strecken, zwei Winkeln sowie bei Orbitavolumen und –fläche. Hierbei lagen bei Männern signifikant größere Werte vor. Hinsichtlich der Gruppen mit und ohne endokrine Orbitopathie fanden sich bei Frauen Unterschiede bei 13 Strecken und zwei Winkeln, bei Männern hingegen nur bei einer Strecke. Bezüglich der Position des Bulbus oculi korrelierten größere Orbitadimensionen mit einem größeren Bulbusabstand zur Trichterspitze. Die sagittale Konfiguration des Orbitarandes zeigte einen signifikanten Einfluss auf die jeweiligen Hertel-Exophthalmometriewerte. Hinsichtlich der anatomischen Parameter der knöchernen Orbita konnte somit keine wesentliche Bedeutung für die Ätiologie der endokrinen Orbitopathie gefunden werden. Andererseits stellt die anatomische Konfiguration des Orbitarandes eine bedeutsame Einflussgröße für die klinische Exophthalmometrie dar. Die Ergebnisse dieser Untersuchung können zur Orbitaanalyse und Operationsplanung sowie zur Einschätzung postoperativer Ergebnisse genutzt werden.:Inhaltsverzeichnis 1 1 Bibliographische Beschreibung 2 2 Einführung 3 2.1 Morbus Basedow und endokrine Orbitopathie 3 2.2 Fragestellung 6 3 Material und Methoden 7 3.1 Patienten 7 3.2 3D-Kephalometrie und Volumenbestimmung der Orbita 7 3.3 Statistik 11 4 Publikation 12 5 Zusammenfassung 33 6 Literaturverzeichnis 34 7 Darstellung des eigenen Beitrags 46 8 Selbstständigkeitserklärung 47 9 Curriculum vitae 48 10 Publikationsliste 49 11 Danksagung 5

On Craniofacial Microsomia shape and surgery

Craniofacial microsomia (CFM) is the second most common birth defect of the face after cleft lip and palate. However, studies until now have low patient numbers. Patients with CFM typically have an asymmetrical face due to underdevelopment of one side of the face. They have for instance a smaller and/or abnormal shape of the lower jaw or the ears. This thesis includes the largest phenotypic epidemiology study and surgery study. Furthermore this study gives overview of the major shape changes in 3D instead of the classic 2D analysis. It is the first to describe cranial base changes in 3D within this patient group. The most important findings were: 1. All patients with CFM should be screened for birth defects