Zur Kopforthesentherapie in der Behandlung von Säuglingen mit lagerungsbedingten Schädelasymmetrien gibt es bisher kaum Studien, die den optimalen Behandlungsbeginn unter Berücksichtigung der Ausprägung der Asymmetrie untersuchen. Ziel der vorliegenden Studie war es daher, den Einfluss des Alters und des Schweregrades der Asymmetrie bei Therapiebeginn auf die Therapiedauer und das Therapieergebnis zu analysieren. Hierzu wurden 144 Patienten mit lagerungsbedingtem Plagiozephalus untersucht, die mittels Kopforthese behandelt wurden. Es erfolgte eine Einteilung in drei Altersgruppen (Altersgruppe I: < 24 Wochen mit N = 38 Säuglingen / Altersgruppe II: ≥ 24 bis < 32 Wochen mit N = 79 Säuglingen / Altersgruppe III: ≥ 32 Wochen mit N = 27 Säuglingen) und je zwei Schweregrade (mild-to-moderate: 30°-CVA >3mm bis <12mm / moderate-to-severe: 30°-CVA ≥12mm). Anhand stereophotogrammetrischer Datensätze wurden das Ausmaß und die Reduktion der Asymmetrie in den verschiedenen Untergruppen sowie die Therapiedauer miteinander verglichen. Es zeigte sich, dass es in allen Altersgruppen zu einer signifikanten Reduktion der Asymmetrie kam, wobei sich dieser Effekt mit steigendem Alter verringerte. Ein Therapieerfolg (= CVAI <3,5%) wurde bei Patienten mit mild-to-moderate Asymmetrie in Altersgruppe I zu 83%, in Altersgruppe II zu 69% und in Altersgruppe III zu 40% erreicht. Bei Patienten mit einer schwerwiegenderen, moderate-to-severe Asymmetrie ergab sich eine symmetrische Kopfform zu 50% in Altersgruppe I, zu 30% in Altersgruppe II und nur zu 7% in Altersgruppe III. Die durchschnittliche Therapiedauer stieg von 18,6 Wochen in Altersgruppe I, 20,0 Wochen in Altersgruppe II und 25,3 Wochen in Altersgruppe III an. Das Alter bzw. der Schweregrad der Asymmetrie bei Behandlungsbeginn wurden durch die multiple Regressionsgleichung ins Verhältnis gesetzt. Dadurch kann zukünftig die zu erwartende Verbesserung der Asymmetrie durch eine Kopforthesentherapie abgeschätzt werden. Zusammenfassend kann somit festgestellt werden, dass das Alter bei Therapiebeginn sowie der Ausprägungsgrad einer lagerungsbedingten Asymmetrie einen entscheidenden Einfluss auf Dauer und Effektivität der Kopforthesentherapie haben. Die Erfolgsrate der Therapie ist maßgeblich von diesen beiden Einflussfaktoren abhängig. Die aufgestellte Regressionsgleichung ermöglicht eine Vorhersage der Reduktion einer lagerungsbedingten Schädelasymmetrie. / Background Only few studies investigating the optimal time point to start head orthosis therapy for deformational plagiocephaly (DP) take into account the severity of skull asymmetry. The present study performs a 3D-analysis of the effects of age and severity of asymmetry on the final outcome. Methods A total of 144 patients with DP treated by molding orthosis were examined and divided into three age groups (I: <24 weeks; II: ≥24 to <32 weeks; III: ≥32 weeks) and two severity levels (mild-to-moderate: 30°-CVA ≥3mm to ≤12mm; moderate-to-severe: 30°-CVA >12mm). The extent of the reduction of asymmetry was analyzed using 3D-stereophotogrammetry. Results Therapy with molding orthosis led to a significant reduction in asymmetry in all defined age groups. Efficacy of reduction decreased with increasing age. Successful treatment (=CVAI <3.5%) of patients with mild-to-moderate asymmetry was achieved in 83%, 69% and 40% (groups I, II and III), respectively, in 50%, 30% and 7% of patients with moderate-to-severe asymmetry. The average duration of treatment increased from 18.6 to 25.3 weeks (age groups I and III). Conclusion Age at the beginning of treatment as well as severity of asymmetry have a definite impact on the duration and effectiveness of molding orthosis therapy.

Der lagerungsbedingte Plagiozephalus (LP) stellt die häufigste Schädeldeformation bei Kleinkindern dar. Ursachen, Risikofaktoren und die Wirksamkeit konservativer Therapieverfahren wurden in einer Vielzahl von Veröffentlichungen dargestellt. Untersuchungen zur Langzeitstabilität des Helmtherapieerfolges und die Auswirkungen eines LP auf das stomatognathe System bei Kleinkindern sind hingegen selten. Die vorliegende kontrollierte, prospektive Längsschnittstudie stellt die erste 3D- Untersuchung dar, die belegt, dass die Kopforthesentherapie bei Patienten mit LP zu besseren Langzeitergebnissen im Vergleich zu anderen Therapieoptionen führt. Auch nach Abschluss der Kopforthesentherapie ist eine weitere Verbesserung der Kopfform zu beobachten. Bei Patienten mit LP besteht zudem grundsätzlich ein höheres Risiko für laterale Kreuzbisse, die bevorzugt auf der kontralateralen Seite in Relation zur abgeflachten Hinterhauptseite auftreten. Gesichtsasymmetrien treten häufiger bei Patienten mit LP auf, bei denen keine Kopforthesentherapie durchgeführt wurde. Folglich stellt die Kopforthesentherapie eine geeignete Therapieoption für Säuglinge mit LP dar, um sowohl die Schädelasymmetrie als auch das Auftreten dentofazialer Asymmetrien zu reduzieren. / The positional plagiocephaly (PP) represents the most common skull deformation in small children. Causes, risk factors and the effectiveness of conservative therapy methods have been presented in a large number of publications. Studies about long-term stability of helmet therapy success and the effects of PP on the stomatognathic system in small children are, however, rare. This controlled, prospective longitudinal study is the first 3D-investigation to show that head orthosis therapy in patients with PP leads to better long-term outcomes compared to other therapy options. A further improvement in the shape of the head can also be observed after completing the head orthosis therapy. Patients with PP also generally have a higher risk of lateral cross bites, which tend to occur on the contralateral side in relation to the flattened occipital side. Facial asymmetries are more common in patients with PP who have not had head orthotic therapy. As a result, head orthosis therapy is a suitable therapy option for infants with PP to reduce both skull asymmetry and the occurrence of dentofacial asymmetries.

Zusammenfassung Ziel: Eine lagerungsbedingte einseitige Abflachung des Hinterkopfes aufgrund externer Kräfte (Lagerungsplagiocephalus, LP) ist die häufigste Kopfdeformität im Säuglingsalter. Die im Rahmen der ersten Kindervorsorgeuntersuchung (U1) erhobenen Daten wurden bezüglich der bekannten Risikofaktoren für die Entstehung eines LP ausgewertet. Im Rahmen der vorliegenden klinischen Pilotstudie wurde der Lagerungsplagiozephalus mitels der non-invasiven dreidimensionalen Sterophotogrammetrie untersucht und erstmals eine Normdatenbank von Säuglingen ohne Kopfdeformitäten erstellt. Die Therapie und Effektivität mittels modellierender individuell angefertigter Kopforthese, wurde evaluiert. Patienten und Methode: Untersucht wurden 20 Säuglinge mit einem Lagerungsplagiozephalus und schwerer Asymmetrie (Alter 6,0+0,97 Monate) und 20 Säuglinge ohne Kopfdeformität (Alter 6,4+0,3 Monate). Es erfolgte eine 3D-Weichteilanalyse des gesamten Kopfes. Zur Evaluation der Kopforthesentherapie wurden prä- und posttherapeutisch angefertigte sterophotogrammtriesche Aufnahmen dreidimensional ausgewertet. Ergebnisse: Anhand der im Rahmen der Erstuntersuchung erhobenen Daten zeigten sich bezüglich der Geburtslage und Art der Entbindung nur geringe Unterschiede. In der Patientengruppe kamen eine Beckenendlage und die Geburt durch Kaiserschnitt gehäuft vor. Die Anzahl der Spontangeburten zeigte sich in der Kontrollgruppe mit 70% größer als in der Patientengruppe mit 60%. Köpergröße, Körpergewicht und Kopfumfanges fielen in der Patientengruppe kleiner aus. Im Rahmen der vorliegenden Untersuchung wurden erstmalig 3D-Oberflächendaten von gesunden Säuglingsköpfen erhoben. Hierzu wurden die 360° Aufnahmen mittels lichtoptischen Verfahrens durchgeführt. Die reliable Auswertung der Säuglingsköpfe erfolgte in einem virtuellen Raum und diente zur Erstellung einer Normdatenbank. Bestehende Asymmetrien lassen sich mit diesem Verfahren quantifizieren. Die non-invasive 3D-Bildgebung kann somit zusätzlich zur klinischen Untersuchung und Sonographie als reliables Instrument in der Diagnostik und Verlaufsbeurteilung eingesetzt werden. Mittels der durchgeführten Aufnahmen konnten folgenden Parameter bei Säuglingen mit LP charakterisiert werden: - Die maximale Kopflänge zeigt sich bei vergrößertem Breiten/Längen-Index reduziert. Kompensatorisch erfolgt eine Vergrößerung der Vertexhöhe. - Die Ohrachse zeigt sich verschoben. - Die betroffenen Säuglinge weisen eine vergrößerte 30° Diagonalendifferenz auf und zeigen asymmetrische anteriore und posteriore Volumina des Neurokraniums. Schlussfolgerung: Die im Rahmen der Erstuntersuchung (U1) ermittelten Daten zeigten nur geringe Unterschiede zwischen der Patienten- und der Kontrollgruppe bezüglich Risikofaktoren für die Entstehung eines LP. Die Anzahl an Kaiserschnitten war innerhalb der Patientengruppe erhöht. Die im Rahmen der Pilotstudie untersuchte Anzahl Kinder ist allerdings zu gering um eine definitive Aussage treffen zu können. Die Therapie mittels individuell gefertigter Kopforthese hat eine Harmonisierung des Breiten/Längen-Index zur Folge. Eine posttherapeutische Verbesserung kann bezüglich der neurokraniellen Asymmetrie mit einer Reduktion der 30° Diagonalendifferenz und einer Angleichung der posterioren Volumina beobachtet werden. Die frühzeitige Korrektur, ab dem sechsten Lebensmonat, kann eine lagerungsbedingten Kopfdeformität frühzeitig korrigieren. Bezüglich der Bewertung des Langzeiterfolges der Helmtherapie sind noch weitere Studien notwendig. Insbesondere der longitundinale Aufbau einer Normdatenbank ist erforderlich, um physiologische Referenzdaten zu schaffen. / OBJECTIVE: Unilateral positional plagiocephaly is the most common deformity of the head in infants. As part of a prospective controlled clinical study, the pathomorphology of the positional plagiocephaly in early infancy was examined. The goal was to use noninvasive three-dimensional (3D) imaging to generate, for the first time ever, a standard database of infants without head deformities, to quantify the asymmetry of the positional plagiocephaly, and to evaluate the effectiveness of functional growth control using head orthesis. PATIENTS AND METHODS: In the present study, 3D soft-tissue data of the entire head were collected from a total of 40 infants: 20 with positional plagiocephaly (6.0 ± 0.97 months) and 20 infants without a head deformity (6.4 ± 0.3 months). Functional growth was controlled using a custom-made head orthesis. To evaluate the therapy, pre- and posttherapeutic scans were evaluated in three dimensions. RESULTS: The newbornscreening confirms the known risk factors of DP as male gender, number of deliveries and abnormal presentation. Compared with the control group, infants with positional plagiocephaly demonstrated a reduced maximum length of the head, an increased head height, a shift in the ear axis as well as asymmetric anterior and posterior volumes of the neurocranium in lateral comparisons. Therapy using head orthesis led to a significant improvement of the asymmetry, with a reduction of the diagonal difference and an adjustment of the posterior volumes. CONCLUSION: Conservative growth control of extrinsically deformed infant skulls represents an interdisciplinary medical expansion of the orthodontic therapeutic spectrum. To prevent potential effects of positional plagiocephaly on the viscerocranium, head orthesis therapy is advisable in infancy

Vergleichende Untersuchungen zur Wiedergabegenauigkeit optoelektronischer berührungsloser und plastischer Abformungen weicher Gesichtsstrukturen Universität Leipzig, Dissertation Problemstellung: Deformation der fazialen Weichgewebe bei liegenden Patienten, hervorgerufen durch schwerkraft- und materialgewichtabhängige Einflüsse der bei konventionellen Abformmethoden verwendeten Materialien Hydrokolloiden und Elas- tomere. Ziel: Vergleich der Wiedergabegenauigkeit weicher Gesichtsstrukturen bei konven- tionellen plastischen Abformmethoden und einem optischen, mechanischen berüh- rungsfreien dreidimensionalen fotorealistischen Modell. Material und Methode: Konventionelle Abformung bei 20 Probanden mit Hydrokolloid und Elastomer sowie ein optischer Gesichtsscan vom Mittelgesicht. Studienaufbau: Digitali- sieren der Gipsmodelle und Auswertung aller STL-Datensätze zum Vergleich zwischen plastischen und optoelektronischen Abformungen sowie die Evaluation der vorhandenen Abweichungen in 34 konstruierten Punkten. Statistik: Testen auf Normalverteilung und Varianzengleichheit zum Prüfen der Signifikanz mittels Zweistichproben-t-Test und Wilcoxon-Rangsummen-Test. Ergebnisse: Der allgemeiner Abformfehler zwischen optischem Scan und konven- tionellen Abformungen liegt bei 1,19 mm ± 0,32 mm mit Variationen bei den Ma- terialien Alginat 1,02 mm ± 0,24 mm und Silikon 1,36 mm ± 0,31 mm. Signifikante Unterschiede zwischen den Abformmaterialien zeigen sich in 6 von 34 Messpunkten (p < 0,05). Alginat weist tendentiell die besseren Ergebnisse auf und ruft weniger Weichgewebsveränderung hervor. Die beschriebenen Differenzen entstehen durch die Deformation der Weichgewebe bei der Gesichtsabformung. Bei den Punkten ohne statistische Signifikanz ist die Abformtechnik als sehr präzise zu betrachten. In gut skelettal-unterstützten Regionen zeigt Silikon in einigen Messpunkten geringere Abweichungen. Schlussfolgerung: Die Auswahl des Abformmaterials sollte in Abhängigkeit von der Ausgangssituation gewählt werden. Trotz der modifizierten Abformtechnik zeigen die Ergebnisse einen deutlichen Unterschied zwischen digital erfasstem dreidimensionalem Gesichtsscan und konventionellen Abformmethoden. Den optischen Systemen ist derzeit der Vorzug zu geben. Die Vorteile sind hinsichtlich noninvasiver, iterierender Aufnahmen, genauerer und effektiverer Analyse sowie CAD/CAM-Herstellung von Epithesen aus biokompatiblen Werkstoffen beachtlich.

Vergleichende Untersuchungen zur Wiedergabegenauigkeit optoelektronischer berührungsloser und plastischer Abformungen weicher Gesichtsstrukturen Universität Leipzig, Dissertation Problemstellung: Deformation der fazialen Weichgewebe bei liegenden Patienten, hervorgerufen durch schwerkraft- und materialgewichtabhängige Einflüsse der bei konventionellen Abformmethoden verwendeten Materialien Hydrokolloiden und Elas- tomere. Ziel: Vergleich der Wiedergabegenauigkeit weicher Gesichtsstrukturen bei konven- tionellen plastischen Abformmethoden und einem optischen, mechanischen berüh- rungsfreien dreidimensionalen fotorealistischen Modell. Material und Methode: Konventionelle Abformung bei 20 Probanden mit Hydrokolloid und Elastomer sowie ein optischer Gesichtsscan vom Mittelgesicht. Studienaufbau: Digitali- sieren der Gipsmodelle und Auswertung aller STL-Datensätze zum Vergleich zwischen plastischen und optoelektronischen Abformungen sowie die Evaluation der vorhandenen Abweichungen in 34 konstruierten Punkten. Statistik: Testen auf Normalverteilung und Varianzengleichheit zum Prüfen der Signifikanz mittels Zweistichproben-t-Test und Wilcoxon-Rangsummen-Test. Ergebnisse: Der allgemeiner Abformfehler zwischen optischem Scan und konven- tionellen Abformungen liegt bei 1,19 mm ± 0,32 mm mit Variationen bei den Ma- terialien Alginat 1,02 mm ± 0,24 mm und Silikon 1,36 mm ± 0,31 mm. Signifikante Unterschiede zwischen den Abformmaterialien zeigen sich in 6 von 34 Messpunkten (p < 0,05). Alginat weist tendentiell die besseren Ergebnisse auf und ruft weniger Weichgewebsveränderung hervor. Die beschriebenen Differenzen entstehen durch die Deformation der Weichgewebe bei der Gesichtsabformung. Bei den Punkten ohne statistische Signifikanz ist die Abformtechnik als sehr präzise zu betrachten. In gut skelettal-unterstützten Regionen zeigt Silikon in einigen Messpunkten geringere Abweichungen. Schlussfolgerung: Die Auswahl des Abformmaterials sollte in Abhängigkeit von der Ausgangssituation gewählt werden. Trotz der modifizierten Abformtechnik zeigen die Ergebnisse einen deutlichen Unterschied zwischen digital erfasstem dreidimensionalem Gesichtsscan und konventionellen Abformmethoden. Den optischen Systemen ist derzeit der Vorzug zu geben. Die Vorteile sind hinsichtlich noninvasiver, iterierender Aufnahmen, genauerer und effektiverer Analyse sowie CAD/CAM-Herstellung von Epithesen aus biokompatiblen Werkstoffen beachtlich.:1. Einleitung und Zielstellung 2. Literatur 2.1 Geschichtliches 2.2 Konventionelle Methoden zur Erfassung der dreidimensionalen Gesichtsmorphologie 2.2.1 Abformwerkstoffe 2.2.2 Modellmaterial Gips 2.2.3 Einflussfaktoren auf konventionelle Gesichtsabformungen 2.3 Kontaktfreie Verfahren der Tiefenbilderzeugung zur Erfassung der dreidimensionalen Gesichtsmorphologie 2.3.1 Reflektive Verfahren 2.3.2 Transmissive Verfahren 2.4 Einführung in die praktische Herstellung von Epithesen mittels Computer Aided Design/Computer Aided Manufacturing (CAD/CAM-Techniken) und Rapid Prototyping 2.5 Synopsis der Vor- und Nachteile konventioneller Abformmethoden und optischer Methoden zur dreidimensionalen Oberflächenerfassung 3. Material und Methode 3.1 Versuchsaufbau und Prinzipübersicht 3.2 Konventionelle Abformmethodik 3.2.1 Herstellung eines individuellen Löffels 3.2.2 Gesichtsabformung mit Alginat 3.2.3 Gesichtsabformung mit Silikon 3.2.4 Modellherstellung aus Gips 3.3 Optische Methoden 3.3.1 Dreidimensionale Erfassung der Modelle mit Atos 3.3.2 Dreidimensionale Erfassung des Gesichtes mit Canfield 3.4 Auswertung der STL-Datensätze 3.4.1 Erstellen von überlagerten Bildern 3.4.2 Auswertung der Modelle mit Hilfe von festgelegten Bezugspunkten 3.5 Statistik 4. Ergebnisse 4.1 Deskriptive Darstellung der Ergebnisse der Norm zwischen dem opto- elektronischen berührungslosen dreidimensionalen Gesichtsscan und der plastischen Abformmethode mit dem Material Alginat 4.2 Deskriptive Darstellung der Ergebnisse der Norm zwischen dem opto- elektronischen berührungslosen dreidimensionalen Gesichtsscan und der plastischen Abformmethode mit dem Material Silikon 4.3 Synopsis der Abweichungen konventioneller Abformmethoden gegen- über optoelektronischen Gesichtsscans 4.4 Alters- und geschlechtsspezifische Einflüsse auf die Weichgewebs- schichtstärken bei konventionellen Abformungen 4.5 Statistische Verfahren zum Testen von Hypothesen 5. Diskussion 5.1 Diskussion der Problemstellung 5.2 Diskussion der Zielsetzung 5.3 Diskussion von Material und Methode 5.3.1 Festlegen des Studiendesigns 5.3.2 Herstellung des Löffels 5.3.3 Verwendete Abformmaterialien 5.3.4 Methodik 5.4 Diskussion der Ergebnisse 6. Zusammenfassung der Arbeit 7. Glossar 8. Literaturverzeichnis 9. Verzeichnis der Abbildungen und Tabellen 10. Anhang