Universität zu Köln

Kappek, Alexander Heinrich (2026). Genauigkeit der Überlagerung von Oberflächenscans in radiologischen Planungsprogrammen. PhD thesis, Universität zu Köln.

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Abstract

Genauigkeit der Überlagerung von Oberflächenscans in radiologischen Planungsprogrammen In dieser retrospektiven Studie wurde die Genauigkeit der Überlagerung von Oberflächenscans (STL-Daten) mit radiologischen DICOM-Daten in drei Implantatplanungsprogrammen (SICAT Implant 2.0, ICX MagellanX, BlueSkyPlan) untersucht. Ziel war die Prüfung, ob sich die Systeme hinsichtlich ihrer Überlagerungsgenauigkeit signifikant unterscheiden. Grundlage waren 72 klinische Fälle, klassifiziert nach Indikation (Schaltlücke, Freiendsituation, kombinierte Lücke, Gegenkiefer) und Restaurationsgrad der Zähne (unrestauriert, restauriert ohne Artefakte, restauriert mit Artefakten). Aus einer zweifachen Vermessung der überlagerten Datensätze je Programm wurden 11.088 Messwerte erhoben und mittels einfaktorieller ANOVA sowie Bonferroni-korrigierter Post-hoc-Tests ausgewertet. Es zeigten sich signifikante Unterschiede zwischen den Programmen (p < 0,001): BlueSkyPlan wies die größten, MagellanX die geringsten mittleren Abweichungen auf. Die Effektgrößen (η²) waren jedoch gering, was auf eine im klinischen Alltag hohe Genauigkeit aller Systeme und eine eingeschränkte praktische Relevanz der Unterschiede hinweist. Größere Abweichungen traten bei kombinierten Lückensituationen sowie bei Zähnen mit röntgendichten Restaurationen und Artefakten auf; unrestaurierte Zähne und vollbezahnte Kiefer zeigten die geringsten Abweichungen. Klinisch ist besonders bei komplexen Lückensituationen und artefaktreichen DICOM-Daten eine sorgfältige Überprüfung der Überlagerung angezeigt. Manuelle Segmentierung und der Einsatz von Metallartefaktreduktions-Algorithmen (MAR) können die Genauigkeit verbessern. Als Limitationen wurden die fehlende Quantifizierung von Bewegungsartefakten, der Einfluss der Scanstrategie und das Fehlen zahnloser Kiefer identifiziert. Künftig könnten verbesserte, auch KI-basierte Algorithmen die Überlagerungsgenauigkeit weiter steigern.