KEPHALOS

Kephalos: Strahlungsarme 3D-Rekonstruktion des Gesichtsschädels auf Basis multimodaler Eingabedaten
 
Ziel von Kephalos ist es, eine volumetrische Rekonstruktion des Gesichtsschädels eines Patienten allein auf Basis einer einzelnen Fernröntgenseitenaufnahmen und eines Oberflächenscans des Gesichts anzufertigen. Dazu wird im Rahmen des Projekts unter anderem ein statistisches Modell entwickelt, welches die Hautdickenverteilung des Gesichts beschreibt. Dieses statistische Modell kann unter anderem auch dazu verwendet werden, zu einem gegebenen Schädel das Gesicht zu rekonstruieren, dass bezüglich der Statistik am besten zu dem Schädel passt.
 
Im Rahmen des Projekts wird unter anderem eine Software entwickelt, die als Eingabe ein 3D-Modell eines Schädels bekommt und dazu ein passendes Gesicht rekonstruiert. Unsere Anwendung beruht zur Zeit auf einem statistischen Modell, dass auf Basis von ca. 40 Schädeln und ca. 80 Gesichtern erzeugt wurde. Damit lassen sich bereits sehr hochwertige Rekonstruktionen erzeugen. Jedes Mal, wenn neue Datensätze von Schädeln oder Gesichtern zur Verfügung stehen, werden diese in das statistische Modell integriert, wodurch sich die Ergebnisse dann weiter verbessern.

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Orthodontic motivated radiographs substantial contributes to radiation exposure of children and adolescents. Especially since the introduction of dental digital volume tomography (DVT), the use of 3D radiographs is increasingly propagated. Because DVT devices typically generate 3D information from several hundred 2D radiographs, the effective dose of a DVT recording is at least an order of magnitude greater than that of a single digital lateral cephalogram. However, for many diagnostics a complete 3D model often is not needed, but only the outer (facial) surface of the facial skeleton. The aim of Kephalos is to develope a new technique for calculating the exact facial surface of the facial bones based on a) a single lateral cephalogram, b) an optical face scan and c) a statistical model of the correlation between the facial surface and the facial bones.