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Zur Ausrichtung und Symmetrie des Aditus orbitae beim Menschen: Eine biometrische Studie basierend auf der digitalen Volumentomographie

  • Die äußere Öffnung der Orbita, der Aditus orbitae, stellt eine aus verschiedenen Knochenelementen zusammengesetzte Komponente des kraniofazialen Skelettes im Grenzbereich zwischen Mittel- und Obergesicht dar. Der Aditus orbitae ist dabei von großer Bedeutung für die Gesichtswahrnehmung, Gesichtserkennung und persönliche Identifikation. Trotz seiner bekannten morphologischen Variabiltät haben sich bisherige Studien überwiegend mit der Morphologie des Aditus orbitae als flache zweidimensionale Kurve befasst. Da der Aditus orbitae vielmehr eine dreidimensionale Struktur aufweist, bestand das Ziel dieser Studie darin, die dreidimensionalen Ausrichtung des menschlichen Aditus orbitae und dessen intra- und interindividuelle Symmetrie unter Berücksichtigung des Geschlechtsdimorphismus und der Schädelgröße zu analysieren. Die Studie basiert auf der Untersuchung von insgesamt 60 DVT-Datensätzen erwachsener Probanden beiderlei Geschlechts, die im Rahmen des klinischen Alltags in der Klinik für Mund-Kiefer-Gesichtschirurgie / Plastische Operationen der Universitätsmedizin Greifswald erstellt worden sind. Basierend auf Rohdatensätzen wurden mit Hilfe der NewTom 3G-Software (QR NNT Version 2.11 Professional ©) axiale Schnitte der DVT-Aufnahmen mit einer Schichtstärke von 0,5 mm erstellt. Zur Bestimmung der Größe und der Ausrichtung des Aditus orbitae wurden lineare Strecken- und Winkelmaße in mehreren definierten Sagittalebenen von temporal nach nasal sowie Horizontalebenen von kaudal nach kranial erhoben. Die statistische Auswertung der Daten hinsichtlich der Seiten- und Geschlechtsunterschiede erfolgte mittels t-Test. Darüber hinaus wurde eine Korrelations- und Regressionsanalyse unter Berücksichtigung verschiedener Schädelmaße durchgeführt und zur Beurteilung der Symmetrieverhältnisse der Asymmetrie-Index bestimmt. Weder bei weiblichen noch bei männlichen Probanden zeigten sich signifikante Seitenunterschiede in Bezug auf die verschiedenen Breiten- und Höhenparameter. Für einen Großteil der in dieser Studie erhobenen Breiten- und Höhenparameter konnte jedoch ein signifikanter Geschlechtsdimorphismus zugunsten männlicher Probanden nachgewiesen werden. Darüber hinaus konnte herausgearbeitet werden, dass sowohl die größte Breite als auch Höhe des Aditus orbitae bei Männern und Frauen im mittleren Drittel des Aditus orbitae liegt. Allerdings lag die größte Breite bei weiblichen Probanden sowohl links als auch rechts in einer Ebene 5 mm weiter kaudal als bei männlichen Probanden. Grundsätzlich zeigte sich, dass der Aditus orbitae sowohl der Männer als auch der Frauen breiter als hoch ist. Um die Ausrichtung der verschiedenen Orbitabreiten und -höhen besser verstehen zu können, wurden Winkelmessungen in Bezug auf die Frontalebene durchgeführt. Während die Winkelmessung der Orbitabreiten in den verschiedenen Horizontalebenen von kaudal nach kranial durchgeführt wurde, erfolgte die Winkelmessung in Bezug auf die Orbitahöhen in den verschiedenen Sagittalebenen von temporal nach nasal. Bei den Winkelmessungen ließen sich weder bei Männern noch bei Frauen signifikante Seitenunterschiede nachweisen. Die Messergebnisse in den verschiedenen Horizontalebenen zeigten, dass der nasale Orbitarand bei beiden Geschlechtern weiter ventral liegt als der temporale Orbitarand. Der temporale Orbitarand lag im unteren Bereich des Aditus orbitae weiter dorsal als der im oberen Bereich. Dort lag er stets weiter ventral. Im mittleren Drittel der Horizontalebenen zeigten sich deutliche Geschlechtsunterschiede. Hier befand sich der temporale Orbitarand bei Frauen stets weiter dorsal als bei Männern. In sagittaler Ausrichtung lag, mit Ausnahme der nasal gelegenen Ebene, der Orbitaoberrand bei beiden Geschlechtern in allen Ebenen weiter ventral als der Orbitaunterrand. Die Korrelationsanalyse wies auf zahlreiche Zusammenhänge zwischen den in dieser Studie ermittelten Abstandsmessungen des Aditus orbitae und verschiedenen Schädelmaßen hin. Dabei konnten signifikante Korrelationen zwischen verschiedenen Orbitabreiten mit der Biorbitalbreite sowie der Schädelbasislänge aufgezeigt werden. Weitere Zusammenhänge bestanden zwischen einigen Orbitahöhen mit der Schädelbasislänge und der Obergesichtshöhe. Die Obergesichtshöhe korrelierte mit dem horizontalen medialen Orbitawinkel in zwei verschiedenen sagittalen Messebenen. Die vorliegende Studie erlaubt eine Aussage über die dreidimensionale Ausrichtung und Symmetrie des Aditus orbitae des Menschen in Bezug auf die Raumebenen. Damit liefert sie Grundlagen für weitere vergleichende Studien an verschiedenen menschlichen Populationen, um den Einfluss epigenetischer Faktoren auf den Aditus orbitae besser zu verstehen. Dieser Untersuchungsansatz kann auch für das Studium des Aditus orbitae nicht-menschlichen Primaten von Interesse sein.
  • The external orifice of the orbit, the aditus orbitae, represents a component of the craniofacial skeleton composed of various bone elements in the border region between the midface and the upper face. In this context, the aditus orbitae is of great importance for face perception, face recognition, and personal identification. Despite its known morphological variability, previous studies have predominantly focused on the morphology of the aditus orbitae as a flat two-dimensional curve. Since the Aditus orbitae rather has a three-dimensional structure, the aim of this study was to analyze the three-dimensional orientation of the human Aditus orbitae and its intra- and interindividual symmetry, taking into account sexual dimorphism and skull size. The study is based on the examination of a total of 60 DVT datasets of adult subjects of both sexes, which were acquired in the course of daily clinical routine at the Clinic for Oral and Maxillofacial Surgery / Plastic Surgery of the University Medical Center Greifswald. Based on raw data sets, axial slices of the DVT images with a slice thickness of 0.5 mm were created using NewTom 3G software (QR NNT version 2.11 Professional ©). Linear distance and angle measurements were collected in several defined sagittal planes from temporal to nasal and horizontal planes from caudal to cranial to determine the size and orientation of the aditus orbitae. Statistical analysis of the data with respect to lateral and sex differences was performed using a t-test. In addition, correlation and regression analysis was performed considering different skull dimensions and the asymmetry index was determined to assess the symmetry ratios. Neither female nor male subjects showed significant lateral differences with respect to the various width and height parameters. However, a significant gender dimorphism in favor of male subjects could be demonstrated for a majority of the width and height parameters collected in this study. Furthermore, it was found that both the greatest width and height of the aditus orbitae in males and females were in the middle third of the aditus orbitae. However, the greatest width in female subjects was 5 mm further caudally in a plane on both the left and right than in male subjects. Basically, the aditus orbitae of both males and females was found to be wider than high. To better understand the orientation of the different orbital widths and heights, angular measurements were made with respect to the frontal plane. While the angular measurement of the orbital widths in the different horizontal planes was performed from caudal to cranial, the angular measurement with respect to the orbital heights in the different sagittal planes was performed from temporal to nasal. No significant lateral differences could be detected in the angle measurements in either males or females. The measurement results in the different horizontal planes showed that the nasal orbital rim was more ventral than the temporal orbital rim in both sexes. The temporal orbital rim lay further dorsal in the lower region of the aditus orbitae than that in the upper region. There it always lay more ventrally. In the middle third of the horizontal planes there were clear sex differences. Here, the temporal orbital rim was always located more dorsally in females than in males. In sagittal orientation, with the exception of the nasal plane, the upper orbital rim was more ventral than the lower orbital rim in both sexes in all planes. Correlation analysis indicated numerous correlations between the distance measurements of the aditus orbitae obtained in this study and various cranial measurements. Significant correlations were shown between various orbital widths with biorbital width as well as skull base length. Further correlations existed between some orbital heights with skull base length and upper face height. Upper face height correlated with horizontal medial orbital angle in two different sagittal measurement planes. The present study allows a statement about the three-dimensional alignment and symmetry of the human aditus orbitae in relation to the spatial planes. Thus, it provides bases for further comparative studies in different human populations to better understand the influence of epigenetic factors on the aditus orbitae. This investigative approach may also be of interest for the study of the aditus orbitae of non-human primates.

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Metadaten
Author:Dr. med. dent. Thea Sandmann
URN:urn:nbn:de:gbv:9-opus-57780
Title Additional (English):On the alignment and symmetry of the aditus orbitae in humans: A biometric study based on digital volume tomography.
Referee:Prof. Dr. Thomas Koppe, Prof. Dr. Dr. Horst Claassen
Advisor:Prof. Dr. Thomas Koppe
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Year of Completion:2021
Date of first Publication:2021/12/08
Granting Institution:Universität Greifswald, Universitätsmedizin
Date of final exam:2021/11/29
Release Date:2021/12/08
Tag:Aditus orbitae; DVT; Homo sapiens
GND Keyword:Digitale Volumentomographie, Aditus orbitae, Menschen, Ausrichtung, Symmetrie
Page Number:111
Faculties:Universitätsmedizin / Institut für Anatomie und Zellbiologie
DDC class:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 610 Medizin und Gesundheit