Universität zu Köln

Fricke, Lars (2026). Dreidimensionale Analyse von Mimik und Augenbewegung in der Periorbitalregion. PhD thesis, Universität zu Köln.

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Abstract

Ziel dieser klinischen Studie war die bei Mimik und Augenbewegungen entstehenden Weichgewebsveränderungen in der Periorbitalregion zu untersuchen. Mittels einer stereoskopischen Fotokamera wurden dreidimensionalen Modelle der Probanden angefertigt. Diese wurden anschließend durch ein auf anatomische Orientierungspunkte gestütztes Messystem analysiert. Es wurde weiterhin auch untersucht, ob Geschlecht oder Alter einen Einfluss auf die Weichgewebsbewegungen besitzt. 60 Studienteilnehmer im Alter von 18–87 Jahren (49,3 ± 17,8 Jahre) wurden rekrutiert. Es wurden acht repräsentative Gesichtsausdrücke für die Analyse der Mimik ausgewählt. Die Augenbewegungen wurden in acht Blickrichtungen untersucht. Auf den dreidimensionalen Bildern der Probanden wurden periorbital 52 Messpunkte platziert. Daraus konnten 37 lineare Messungen, sieben Umfangmessungen und fünf Winkelmessungen generiert werden. Zunächst wurde ein Bild in neutralem Gesichtsausdruck angefertigt und dieses dann mit den Bildern der jeweiligen zu untersuchenden Mimik oder Augenbewegung des gleichen Probanden verglichen. Bei allen Gesichts- oder Augenbewegungsaufnahmen konnten signifikante Veränderungen der Gesichtsanthropometrie im periorbitalen Bereich festgestellt werden. Allen gemein ist eine Verringerung der Lidspaltenhöhe und des Augeninnenwinkels. Dies könnte auf die allgemein höhere Aktivität der mimischen Muskeln, insbesondere des Musculus orbicularis oculi, zurückzuführen sein. Beim Lächeln oder Lachen kam es zu einer Verkleinerung des Augenspaltes, was auch oft vereinfacht als Zusammenkneifen der Augen beschrieben wird. Die Augenbraue wurde auf Höhe der Pupille angehoben und über dem äußeren Augenwinkel abgesenkt. Lachen ähnelte in der Bewegung dem lächelnden Ausdruck stark, allerdings schienen die Mittelwerte der Messungen beim Lachen generell höher zu sein. Dies könnte den fließenden Übergang zwischen Lächeln und Lachen erklären. Beim wütenden Blick verengte sich das Auge durch eine Abnahme der Lidspalthöhe. Zudem kam es zu einer massiven Abwärtsbewegung der Augenbraue. Durch die deutliche Bewegung kann der Ausdruck in sozialen Interaktionen leicht gedeutet werden. Bei Formung eines Kussmundes sowie beim Aufblasen der Wangen war deutlich weniger Bewegung messbar. Beim weiten Öffnen der Augen wurde im Gegensatz zu allen anderen Gesichtsausdrücken die Höhe und Breite der Augenspalte vergrößert, wodurch die freigelegte Sklerenoberfläche zunahm. Beim Schließen des Auges wurde die Lidspaltenhöhe auf ein Minimum abgesenkt. Beim geschlossenen Auge verringerte sich die Länge des Oberlidrandes, während sich die Länge des Unterlidrandes kaum ändert. Bei Bewegung der Augen vergrößerte sich die Breite der Lidspalte in allen Blickrichtungen. Die Höhe der Lidspalte wiederum hing von der Blickrichtung ab. Während bei aufgerissenen Augen der Abstand vom Oberlidrand zur Oberlidfalte vergrößert war, war dieser Abstand bei den Augenbewegungsaufnahmen mit Blickrichtung nach oben deutlich verringert. Auch bei lateraler bzw. medialer Blickrichtung verkleinerte sich diese Distanz auf Höhe der Pupille. Die Positionierung der Pupille scheint sich somit direkt auf das periorbitale Weichgewebe auszuwirken. Die Verminderung der Distanz zwischen Oberlid und Oberlidfalte auf Höhe der Pupille dient möglicherweise dazu, dass Augenlid über der Pupille noch zusätzlich anzuheben, um eine Beeinträchtigung des Sichtfelds zu vermeiden. Das Unterlid zeigte sich in allen Blickrichtungen verlängert, wobei sich die Oberlidlänge bei abwärts gerichteter Blickrichtung reduzierte und bei aufwärts gerichteter Blickrichtung vergrößerte. Das Oberlid scheint bei der Augenbewegung somit komplexeren Bewegungsmustern unterworfen zu sein als das Unterlid, was eventuell durch eine vereinfachte anatomische Struktur begründet sein könnte. Da die Augenbraue bei Männern im Allgemeinen höher angehoben wurde, könnte dies auf eine höhere Aktivität des Musculus frontalis hinweisen. Ältere Probanden zeigten teilweise eine verkleinerte Lidspalte, welche durch eine altersbedingte Verlängerung der Muskelfasern bzw. eine Amplitudenreduktion der mimischen Muskulatur bedingt sein könnte. Die Messungen deuteten ebenfalls darauf hin, dass der äußere Augenaußenwinkel bei älteren Probanden absinkt. Dies könnte durch eine Laxheit der lateralen Augenwinkelsehne verursacht werden.

Item Type:	Thesis (PhD thesis)
Creators:	Creators Email ORCID ORCID Put Code Fricke, Lars UNSPECIFIED UNSPECIFIED UNSPECIFIED
URN:	urn:nbn:de:hbz:38-802920
Date:	24 April 2026
Language:	German
Faculty:	Faculty of Medicine
Divisions:	Faculty of Medicine > Augenheilkunde > Klinik und Poliklinik für Allgemeine Augenheilkunde
Subjects:	Medical sciences Medicine
Uncontrolled Keywords:	Keywords Language Mimik UNSPECIFIED
Date of oral exam:	24 April 2026
Referee:	Name Academic Title Heindl, Ludwig M. Privatdozent Dr. med. Dr. phil. L. M. Heindl Hörster, Robert Privatdozent Dr. med.
Refereed:	Yes
URI:	http://kups.ub.uni-koeln.de/id/eprint/80292