QUANTITATIVE VERMESSUNG VON FRAKTUREN DER ORBITA

QUANTITATIVE VERMESSUNG
VON
FRAKTUREN DER ORBITA
OLIVER PLODER

HABILITATIONSSCHRIFT
VON
DDR. OLIVER PLODER
ZUR ERLANGUNG DER
VENIA DOCENDI
FÜR
DAS FACHGEBIET
MUND-, KIEFER- UND GESICHTSCHIRURGIE
AN DER UNIVERSITÄT WIEN
BETREUT DURCH
UNIV. PROF. DDR. R. EWERS
WIEN, IM JULI 2002

In den letzten Jahren hat sich im
wissenschaftlichen Hinblick durch die
Weiterentwicklung der Computertomographie
(CT) und der dabei
verwendeten Software eine verbesserte
Diagnostik und Behandlung von
Frakturen des Mittelgesichts entwickelt.
Vor allem in der Diagnostik hat sich
durch die Anwendung von neuen
Softwareapplikationen die Anzahl der
Publikationen, die sich mit der
objektiven Vermessung von anatomischen
Strukturen im CT befaßt
haben, beträchtlich erhöht.
Das Ziel dieser Habilitationsschrift
‚Quantitative Vermessung von Frakturen
der Orbita’ ist es,
- einen Überblick über die wichtigsten
anatomischen Strukturen
der Orbita zu geben,
- die Diagnostik und Behandlung
von Frakturen der Orbita im
Überblick darzustellen,
- aktuelle Weiterentwicklungen
-
bei der quantitativen Vermessung
von Frakturen aufzuzeigen
und
eine von unserer Arbeitsgruppe
neu entwickelte CT-Vermessungsmethode
anhand experi-
VORWORT
menteller und klinischer Studien
zu erläutern.
Mit dieser Arbeit wird dem
behandelnden Arzt ein Werk in die
Hand gelegt, in dem die Grundprinzipien
der Anatomie, Diagnostik
und Vermessung von Frakturen der
Orbita beschrieben werden. Auf die
Darstellung elementarer Grundlagen
sowie verschiedener Behandlungsmethoden
wird in dieser Arbeit nur kurz
eingegangen. Der Schwerpunkt dieser
Schrift liegt in der Vermessung von
Frakturen der Orbita mit besonderer
Berücksichtigung der Orbitabodenfrakturen.
Mein besonderer Dank gilt vor
allem den im Anhang erwähnten Mitarbeitern
dieser Arbeit, die durch Ihren
Einsatz eine erfolgreiche Zusammenarbeit
von mehreren Kliniken und Abteilungen
ermöglicht haben.
DDr. Oliver Ploder

INHALTSVERZEICHNIS
1 Einleitung.............................................................................................. 1
2 Anatomie der Orbita............................................................................. 9
2.1 Wände der Orbita ................................................................................... 9
3 Frakturen der Orbita........................................................................... 13
3.1 Kombinierte Orbitafrakturen .................................................................. 13
3.2 Isolierte Orbitafrakturen ......................................................................... 15
3.3 Entstehungsmechanismus ...................................................................... 16
3.4 Klinische Symptomatik .......................................................................... 18
3.5 Klinische Untersuchungsmethoden ........................................................ 23
4 Behandlung von Orbitafrakturen....................................................... 28
5 Vermessung von Orbitawandfrakturen.............................................. 32
5.1 Experimentelle Genauigkeitsuntersuchung ............................................ 41
5.1.1 Vorbereitung der Humanpräparate ......................................................... 41
5.1.2 Anatomische (direkte) Messung (Goldstandard) ................................... 41
5.1.3 Computertomographie ........................................................................... 44
5.1.4 ‚Interobserver’ und ‚Intraobserver’ Genauigkeit ................................... 44
5.1.5 Vermessung mit verschiedenen Methoden ............................................ 50
5.1.5.1 2D-Methode .......................................................................................... 50
5.1.5.2 2D-ROI-Methode ................................................................................... 50

5.1.5.3 3D-Methode ........................................................................................... 52
5.1.5.4 Ergebnisse .............................................................................................. 58
5.2 Klinische Studie ..................................................................................... 62
5.2.1 Vermessung von Orbitabodenfrakturen im CT ...................................... 62
5.2.2 Objektive Vermessung von Orbitabodenfrakturen ................................ 71
5.3 Datenbank (CT-based Measurement 1.0) ……………......…………… 79
5.3.1 Weiterentwicklung des Vermessungsprogramms .................................. 79
5.3.2 Erstellen einer Datenbank (CT-based Measurement 1.0) ...................... 83
5.3.3 CT-basierte Berechnung von Orbitafrakturen und deren Korrelation
mit ophthalmologischen Daten ..............................................................
6 Diskussion ............................................................................................ 97
Zusammenfassung (deutsch und englisch) ............................................ 119
7 Literaturverzeichnis.............................................................................. 120
8 Mitarbeiter der Studie......................................................................... 130
9 Curriculum Vitae.................................................................................. 133
89

Einleitung - 1 -
1
EINLEITUNG
Obwohl Frakturen der Orbita erstmals in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts
beschrieben wurden (Mackenzie, 1844), dauerte es bis zur Mitte des 20.
Jahrhunderts, bis anhand von klinischen Studien der Zusammenhang von
Orbitafraktur und posttraumatischer Enophthalmus nachgewiesen wurde (Pfeiffer,
1941 und 1943). Frakturen im Bereich der Orbita zählen aufgrund ihrer
anatomischen Lokalisation zu den diagnostisch und therapeutisch
anspruchvollsten Frakturen im Gesichtsbereich. Neben den mit
Mittelgesichtsfrakturen kombinierten Orbitawandfrakturen sind auch isolierte
Frakturen der Orbitawand möglich, bei denen der umgebende knöcherne
Orbitaring intakt bleibt (Smith & Regan, 1957). Diese sogenannten ‚Blow-out’-
Frakturen können neben dem Orbitaboden auch die mediale Orbitawand betreffen
(Converse & Smith, 1957; Charteris et al., 1993).
Bei der Evaluierung der Patienten mit einer Orbitafraktur steht die klinische
Untersuchung im Vordergrund. Dabei wird die Bulbusbeweglichkeit (Motilität),
das Vorhandensein von Doppelbildern (Diplopie) und der horizontale und
vertikale Bulbusstand bestimmt, die bei der weiteren Behandlung von
entscheidender Bedeutung sind. Eine zusätzliche diagnostische Untersuchung, um
eine mechanische Arretierung eines Augenmuskels auszuschließen, bietet der

Einleitung - 2 -
sogenannte ‚Traktionstest’, bei dem nach Oberflächenanästhesie der Konjunktiva
die Bulbusbeweglichkeit mit einer Pinzette überprüft wird. In der Literatur fanden
verschiedene Autoren einen eindeutigen Zusammenhang zwischen diesen
ophthalomologischen Befunden und dem späteren klinischen Verlauf heraus
(Kirkegaard et al., 1986; Hartmann & Haase, 1987; Mayer et al., 1996).
Der klinischen Diagnostik wird eine radiologische Untersuchung zur genaueren
Abklärung angeschlossen. Mit der Verwendung einer konventionellen
Röntgenaufnahme, wie z.B. der Nasennebenhöhlen-Aufnahme, die als
Übersichtsaufnahme bei jedem Gesichtsschädeltrauma durchgeführt wird, erhält
man die beste Übersicht über die Knochenstrukturen des Mittelgesichts. Auf
dieser Aufnahme lassen sich ohne Überlagerung durch die Schädelbasis
Bruchlinien sowie Dislokationen im Bereich der Nasenapertur, der Nasenwurzel,
der Orbitaumrandung, des Jochbogens und der Crista zygomaticoalveolaris
nachweisen. Dadurch können zusätzlich vorhandene Frakturen im Bereich des
Mittelgesichts ausgeschlossen oder bestätigt werden. Bei den im Vergleich zu den
lateralen Mittelgesichtsfrakturen (ca. 49%) seltenen isolierten Orbitafrakturen (ca.
5%) kann mit einer zusätzlich durchgeführten Orbita-Spezialaufnahme eine
etwaige Verlagerung von orbitalem Weichgewebe als ‚hängender Tropfen’
dargestellt werden (Zinreich, 1998). Mit der Entwicklung der
Computertomographie (CT) in den 80er Jahren des 20. Jahrhunderts konnte die
Diagnostik der Mittelgesichtsfrakturen deutlich verbessert werden. Mit diesem
bildgebenden Verfahren kann eine detailliertere Darstellung des Gesichtsschädels
mit kaum höherer Strahlenbelastung als beim konventionellen Röntgen

Einleitung - 3 -
durchgeführt werden (Forbes et al, 1985; Christiansen et al., 1986). Bei den
Orbitawandfrakturen, insbesondere bei den Orbitabodenfrakturen, hat sich die
koronale Schichtführung zur Beurteilung des Frakturspalts bzw. der
Fragmentdislokation bewährt und hat damit das konventionelle Röntgen
weitgehend ersetzt (Manson et al., 1986; McGurk et al., 1992; Charteris et al.,
1993; Sandler et al., 1999). Außerdem lassen sich Begleitverletzungen der Orbita,
wie z.B eine Inkarzeration des periorbitalen Weichgewebes oder ein retrobulbäres
Hämatom, gut erkennen.
Bei der Behandlung der Mittelgesichtsfrakturen hat sich in den letzten Jahren eine
wesentliche Wende vollzogen. Zusätzlich zu der exakten Reposition und
Fixierung der Knochenfragmente, die eine ästhetisch einwandfreie Rehabilitation
ermöglichen, ist die funktionelle Wiederherstellung von grundlegender
Wichtigkeit, um schwerwiegende Funktionsstörungen wie Diplopie und
Motilitätsstörungen des Bulbus zu verhindern. Eine operative Revision ist bei
kombinierten und isolierten Orbitafrakturen dann indiziert, wenn die Dislokation
des Orbitabodens mit einer funktionellen Einschränkung, z. B. eingeschränkte
Motilität oder akuter Enophthalmus, einhergeht oder durch das Ausmaß der
Gewebsverlagerung mit späteren funktionellen Einschränkungen zu rechnen ist.
Eine chirurgische Intervention wurde von Mayer et al. (1996) jedoch auch bei
kleineren Orbitabodenfrakturen ohne klinische Symptomatik empfohlen. Andere
Autoren hingegen sehen bei kleinen und mittleren Frakturen ohne klinische
Symptomatik keine Notwenigkeit einer chirurgischen Revision (Putterman et al.,
1974; Dully & Fells, 1975; Converse & Smith, 1978, Haase, 1987; Harris et al.,

Einleitung - 4 -
1998). Nach der Indikationsstellung für eine Operation stehen dem Chirurgen
verschiedene Möglichkeiten der chirurgischen Behandlung von Orbitafrakturen
zur Verfügung, die wiederum von mehreren Faktoren abhängig sind.
Grundsätzlich kann der Zugang zum Orbitaboden entweder von kranial durch das
Unterlid oder von kaudal über die Kieferhöhle erfolgen. Von kranial können
Implantate (alloplastische oder autologe Materialien) subperiostal auf den
Orbitaboden gelegt werden und von kaudal können Materialien (Tamponade oder
Ballonkatheter) zur Unterstützung des Orbitabodens in die Kieferhöhle eingelegt
werden (Krenkel et al., 1989; Milewski, 1991; Stewart et al., 1995; Mayer et al.,
1996). Die Auswahl der geeigneten Methode hängt zusätzlich von funktionellen
Einschränkungen, von Größe und Lage der Fraktur sowie von den Erfahrungen
des behandelnden Chirurgen ab (Harris et al., 1998; Jin et al., 2000). Bei kleinen
und mittleren Frakturen werden die besten postoperativen Ergebnisse durch die
Verwendung von Ballonkathetern beschrieben, die in die Kieferhöhle eingebracht
wurden (Milewski, 1991; Stewart et al., 1995; Mayer et al., 1996). Von kranial
eingebrachte Implantate werden hingegen eher für die Behandlung von größeren
Frakturen empfohlen (Sachs, 1987; Milewski, 1991; Mayer et al., 1996). Neben
der Behandlungsart wird auch der Behandlungszeitpunkt von ‚Blow-out’-
Frakturen in der Literatur gegensätzlich diskutiert. Die Empfehlungen für eine
chirurgische Intervention reichen von einem früheren bis zum einem späteren
Zeitpunkt (Kirkegaared et al., 1986; Charteris et al, 1993; Harris et al, 1998;
Jordan et al., 1998; Roth et al., 1999).

Einleitung - 5 -
Da bisher für die Indikationsstellung, den Zeitpunkt der Behandlung und die
Operationsmethode unterschiedliche Empfehlungen angegeben wurden, haben
sich in den letzten Jahren vermehrt Autoren mit der Einteilung und quantitativen
Vermessung von Orbitafrakturen anhand von CT-Bildern befaßt (Gilbard et al.,
1985; Parsons & Mathog, 1988; Charteris et al., 1993; Deveci et al., 2000; Jin et
al., 2000; Deveci et al., 2000; Ploder et al., 2001 und 2002). Abhängig von der
Form des verlagerten Knochenfragments in der koronalen CT-Schicht wurden die
Orbitafrakturen entweder in ,trapdoor’- oder in ,punched-out’-Frakturen eingeteilt
(Gilbard et al., 1985; Ozgen & Ariyurek, 1998). Die Wichtigkeit der genauen
Beurteilung der Fraktur im CT haben Whitehouse et al. (1994) in ihrer Arbeit
vermerkt, in der das Auftreten eines posttraumatischen Enophthalmus in erster
Linie von der Verschiebung des Frakturfragmentes abhängig war. Der Einfluß
einer Fettgewebsatrophie oder Fibrose wurde als vernachlässigbar beschrieben.
Gilbard et al. (1985) haben Orbitabodenfrakturen nach dem Erscheinungsbild und
der Größe in einer repräsentativen koronalen CT-Schicht in drei Gruppen
eingeteilt. Zusätzlich wurde die Form und Lage des Musculus rectus inferior in
diesen Schichten als ‚free’, ‚hooked’ oder ‚entrapped’ bewertet. Bei der
Auswertung der nachuntersuchten Patienten wurde ein signifikanter
Zusammenhang zwischen dem Ausmaß des verlagerten Orbitagewebes und dem
horizontalen Bulbusstand festgestellt. Das im CT festgestellte Ausmaß der Fraktur
nimmt auch bei anderen Autoren einen wichtigen Stellenwert für die weitere
Behandlung ein (Hawes & Dortzbach, 1983; Gilbard et al. 1985; Parson und
Mathog, 1988; Samek et al., 1991; Biesmann et al., 1996; Harris et al., 1998;

Einleitung - 6 -
Burm et al. 1999; Jin et al. 2000; Mathog et al., 2000). Mit der quantitativen
Vermessung von Orbitafrakturen haben sich hingegen nur wenige Autoren befaßt
(Charteris et al., 1993; Harris et al, 1998; Deveci et al., 2000; Jin et al. 2000;
Ploder et al., 2001 und 2002). Charteris et al. (1993) haben bei konservativ und
chirurgisch versorgten Orbitabodenfrakturen die Volumendifferenz beider
Augenhöhlen aus den axialen und rekonstruierten koronalen CT-Schichten
vermessen und dabei einen signifikanten Unterschied zwischen den beiden
Gruppen festgestellt. Harris et al. (1998) haben das Ausmaß der
Weichgewebsverlagerung des periorbitalen Gewebes durch eine entsprechende
Klassifikation berücksichtigt. Frakturen des Orbitabodens wurden nach ihrer
Größe in drei Gruppen (I – III) eingeteilt und nach dem Ausmaß der jeweiligen
Gewebsverlagerung in zwei Untergruppen (A und B) unterteilt. Die Größe der
Fraktur und das Ausmaß der Weichgewebsverlagerung korrelierten signifikant
mit dem Auftreten von Doppelbildern. Bei dieser Einteilung wurde jedoch nur
eine einzelne repräsentative koronale CT-Schicht zur Beurteilung der Fraktur
herangezogen. Bei einer von Jin et al. (2000) beschriebenen Methode (2D-
Methode) wird jeweils die längste Distanz aus einer repräsentativen CT-Schicht
(axial und koronal) zur Berechung der Frakturfläche und des
Herniationsvolumens herangezogen. Da die Autoren annahmen, daß die Fraktur
im Idealfall einer Ellipsenform und das dabei verlagerte Weichgewebe der Form
einer Halbellipse entsprechen, wird anhand dieser beiden Distanzen (aus der
koronalen und axialen CT-Schicht) die Frakturgröße sowie das
Herniationsvolumen mathematisch berechnet. Die Autoren konnten eine

Einleitung - 7 -
Korrelation zwischen der berechneten Frakturfläche (Abb. 1) bzw. dem
Herniationsvolumen (Abb. 2) und dem horizontalen Bulbusstand (Enophthalmus)
bei medialen Orbitawandfrakturen nachweisen.
Abb. 1. Korrelation von Frakturfläche und
horizontalem Bulbusstand (Jin et al. 2000).
Abb. 2. Korrelation von Herniationsvolumen
und horizontalem Bulbusstand (Jin et al. 2000).
Mit der von Ploder et al. (2001) kürzlich veröffentlichen Vermessungsmethode
(2D-ROI) wird bei Frakturen des Orbitabodens und der medialen Wand die
Frakturgröße und das Volumen des dabei verlagerten Gewebes vermessen und
berechnet. Dabei werden aus allen koronalen oder axialen CT Schichten, die die
Fraktur bzw. den Orbitaboden abbilden, Distanzen und Flächen abgenommen und
daraus die Orbitaboden-, Frakturfläche und das Herniationsvolumen berechnet.
Im Gegensatz zu den bisher erwähnten Methoden (zwei-dimensionale Methoden)
bei denen die CT-Schichten beurteilt oder vermessen werden, werden bei den
drei-dimensionalen Methoden die 3D-CT Daten zur Vermessung der Fraktur bzw.
des Volumens herangezogen (Deveci et al., 2000). Diese Methoden wurden bisher
hauptsächlich bei der Korrektur eines posttraumatischen Enophthalmus

Einleitung - 8 -
eingesetzt, um den Seitenunterschied beider Augenhöhlen quantitativ zu
vermessen (Manson et al., 1985; Forbes et al., 1985; Bite et al., 1985; Raskin et
al., 1998; Deveci et al., 2000).
Da sich die Methoden grundlegend sowohl in der Anwendung als auch im
Zeitaufwand unterscheiden, war es das Ziel dieser Arbeit, die einzelnen Methoden
(Jin et al., 2000; Deveci et al., 2000; Ploder et al., 2001) darzustellen und dabei
die Genauigkeit und die Anwenderfreundlichkeit in einer experimentellen Studie
zu überprüfen. In einer ausführlichen Diskussion wird danach auf die Vor- und
Nachteile jeder einzelnen Methode eingegangen.
Im abschließenden klinischen Teil der Arbeit wird die Anwendung der 2D-ROI
Vermessungsmethode anhand zweier klinischer Studien (Ploder et al., 2002 und
2002) und einer neu erstellten Datenbank (CT-based Measurement 1.0)
dargestellt.

Anatomie der Orbita - 9 -
2
ANATOMIE DER ORBITA
Das Mittelgesicht besteht aus der Maxilla, dem Os nasale, Os ethmoidale, Os
lacrimale, Os zygomaticum, Os sphenoidale und dem Os frontale (Abb. 3). Die
Suturen verbinden die Knochen und bilden als Komplex mit ihren Flächen die
Orbita. Diese Suturen, die bis ins Erwachsenenalter nur zum Teil verknöchern,
stellen Prädilektionsstellen für eine Fraktur dar (Waldeyer & Mayet, 1986).
2.1. Wände der Orbita
Der Terminus Orbita wurde erstmals von Hrytl (1885) erwähnt und in den
Nomina Anatomica 1895 (Basel), 1935 (Jena) und 1955 (Paris) für die knöcherne
Augenhöhle verankert. Die Augenhöhle hat die Gestalt einer vierseitigen
Pyramide, deren Basis nach vorn weist, und die den nahezu rechteckigen
Augenhöhleneingang, Aditus orbitae, bildet. Er wird von dem Margo aditus
umrahmt, der kranial vom Os frontale lateral und kaudal vom Os zygomaticum
sowie kaudal und medial von der Maxilla gebildet wird (Pauwels, 1965). Der
mediale und der laterale Rand stehen nahezu senkrecht, der kraniale und kaudale
Rand fallen von medial nach lateral ab (Abb. 3).

Anatomie der Orbita - 10 -
Abb. 3. Anatomie der Orbita.
Das Dach der Orbita wird von der Facies orbitalis des Os frontale und der Ala
minor des Os sphenoidale gebildet und trennt medial und anterior die Augenhöhle
von dem Sinus frontalis, weiters posterior die Orbita von der vorderen
Schädelgrube und dem Stirnlappen des Gehirns.
Die mediale Wand steht ungefähr sagittal und wird vom Os lacrimale und der
Lamina orbitalis des Os sphenoidale gebildet (Abb. 3).

Anatomie der Orbita - 11 -
Abb. 4. Der Boden und die mediale Wand der Orbita. Das Orbitadach wurde entfernt.
Der Orbitaboden wird von der Facies orbitalis der Maxilla und des Os
zygomaticums und dem Processus orbitalis des Os palatum gebildet (Abb. 4).
Von der lateralen Wand wird sie durch die Fissura orbitalis inferior getrennt. Der
Sulcus infraorbitalis läuft durch den Orbitaboden nach anterior, wo er im
knöchernen Canalis infraorbitalis seine Fortsetzung findet und am Foramen
infraorbitale den Nervus infraorbitalis entläßt (Abb. 5). Die enge Beziehung des
Canalis infraorbitalis zum Orbitaboden läßt auch das häufige Auftreten von
Sensibilitätsstörungen bei isolierten Orbitabodenfrakturen erklären (Abb. 4).
Die laterale Wand ist vom Dach durch die Fissura orbitalis superior getrennt und
setzt sich aus der Facies orbitalis des Os zygomaticums und der Ala major des Os
sphenoidale zusammen (Abb. 3).

Anatomie der Orbita - 12 -
Abb. 5. Querschnitt (koronale Schnittebene) durch einen Schädel im anterioren (oben) und
posterioren (unten) Bereich der Orbita. Die Sutura ethmoidomaxillaris dient als Referenzpunkt bei
der später erwähnten 2D-ROI Vermessungsmethode.

Frakturen der Orbita - 13 -
3
FRAKTUREN DER ORBITA
3.1. Kombinierte Orbitafrakturen
Frakturen der Orbita können als isolierte oder im Rahmen von
Mittelgesichtsfrakturen als sogenannte kombinierte Orbitafrakturen auftreten. Bei
Frakturen des lateralen Mittelgesichts (zygomatikoorbitaler Komplex) kommt es
durch die anatomisch enge Beziehung der Orbita häufig zu einer Mitbeteiligung
dieser Frakturen, besonders des Orbitabodens. Bei der klinischen Einteilung der
Frakturen kommen kombinierte Orbitafrakturen bei Le Fort II, III,
Nasoethmoidal-, Stirnbeinimpressions- und Jochbeinfrakturen vor. Bei der
Einteilung nach Wassmund (1927) ist die Orbita bei der Fraktur Typ Wassmund I
(Fraktur des Maxilla wie bei einer Le Fort II Fraktur, jedoch mit Aussparung des
Os nasale), Typ Wassmund II (entspricht der Le Fort II Fraktur), Typ Wassmund
III (Fraktur des Maxilla auf der Höhe der Le Fort III Ebene unter Aussparung des
Os nasale und des Sinus frontalis) und Typ Wassmund IV (entspricht der Le Fort
III Fraktur) beteiligt. Der Boden der Orbita ist meist nur bei der Fraktur Typ
Wassmund I bis III betroffen.

Frakturen der Orbita - 14 -
Mit 49% aller Mittelgesichtsfrakturen stellen die lateralen Mittelgesichtsfrakturen
(Jochbein- und Jochbogenfrakturen) die größte Gruppe dar (Horch & Herzog,
1990). Die exponierte Lage der Gesichtsprominenz sowie das reflektorische
Abdrehen des Kopfes bei drohender Gefahr von vorn erklären die besondere
Gefährdung des lateralen Mittelgesichts. Die Ursachen sind Verkehrsunfälle
(40%), Sportunfälle (20%), Roheitsdelikte (10%), Arbeitsunfälle (10%), Stürze
(10%) und andere (Horch & Herzog, 1990).
Die isolierte Jochbeinfraktur mit Dislokation stellt mit ca. 78% die häufigste Form
lateraler Mittelgesichtsfrakturen dar (Couly, 1975 und 1976). Die Frakturlinien
verlaufen durch die Sutura zygomaticofrontalis entlang des lateralen Orbitarandes
abwärts durch den lateralen und vorderen Orbitaboden zum Infraorbitalrand, über
die faziale Kieferhöhlenwand und unter Umständen durch das Foramen
infraorbitale zur Crista zygomaticoalveolaris, über die dorsolaterale
Kieferhöhlenwand zurück zur Fissura orbitalis inferior. Zusätzlich bricht der
Jochbogen im Bereich der Sutura zygomaticotemporalis; bei etwa jeder fünften
Jochbeinfraktur findet man außerdem Bruchlinien durch den Jochbeinkörper. Die
Wichtigkeit der Kenntnis des Frakturverlaufs sowie der Dicke des knöchernen
Orbitarings für die Osteosynthese wurde von Härle & Dücker (1975) und Ewers
et al. (1977) beschrieben.
Die klinische Symptomatik einer lateralen Mittelgesichtsfraktur mit Beteiligung
der Orbita kann sehr unterschiedlich ausgeprägt sein; es hängt einerseits von der
Dislokation der knöchernen Fragmente und andererseits von der damit
einhergehenden Beeinträchtigung der umgebenden Strukturen ab. Eine

Frakturen der Orbita - 15 -
Mitbeteiligung der Orbita lässt sich durch das Auftreten der sogenannten
‚unsicheren Frakturzeichen’ abschätzen. Schwellungen im Bereich des Ober- und
Unterlides, die durch ein posttraumatisches Ödem, Emphysem oder Hämatom
verursacht wurden, werden regelmäßig beobachtet. Sensibilitätsstörungen im
Versorgungsgebiet des Nervus infraorbitalis deuten darauf hin, daß der
Frakturverlauf den Orbitaboden involviert hat. Der Bulbustiefstand
(Enophthalmus) beruht meist auf einer Verlagerung von Anteilen der Orbita. Eine
Störung der Bulbusbeweglichkeit (Motilitätsstörung) kann durch das Ausmaß der
periorbitalen Weichgewebsverlagerung als auch durch eine direkte
Traumatisierung der Augenmuskeln oder deren Nerven verursacht werden. Als
weitere Ursachen für Funktionsstörungen des Auges können die Einklemmung
des periorbitalen Weichgewebes oder der Augenmuskeln (Inkarzeration), oder
Ödeme und Hämatome genannt werden.
3.2. Isolierte Orbitafrakturen
Neben den mit Mittelgesichtsfrakturen kombinierten Orbitafrakturen sind auch
isolierte Frakturen der Orbitawand möglich (ca. 5% aller Mittelgesichtsfrakturen),
bei denen der umgebende Orbitarand intakt bleibt (Ewers et al., 1977 und 1977).
Sie können neben dem Orbitaboden insbesondere auch die mediale Orbitawand
(Lamina orbitalis) betreffen. Klinisch werden zusätzlich noch Frakturen des
Orbitadaches und der lateralen Orbitawand unterschieden.

Frakturen der Orbita - 16 -
3.3. Entstehungsmechanismus
Von Menning (1956), Smith & Regan (1957) und Converse & Smith (1957)
wurde erstmals versucht, den Frakturmechanismus einer isolierten
Orbitabodenfraktur experimentell zu untersuchen. Aufgrund dieser
Untersuchungen wurde lange Zeit eine direkte Gewalteinwirkung auf den Bulbus
als die Ursache für eine sogenannte ‚Blow-out’ Fraktur gesehen (Lentrodt, 1991).
Mit den experimentellen Arbeiten von Fujino & Sato (1977) sowie von
Austermann (1979) wurde die direkte Kraftübertragung auf den Knochen,
welches dann zu einer Fraktur der dünnen Orbitwand (vorzugsweise den
Orbitaboden) führt, als weitere und eher wahrscheinlichere Ursache für eine
Orbitawandfraktur in Betracht gezogen (direkte Knochentransmission). Bei einer
Orbitabodenfrakturen weicht dabei das Knochenfragment in die Kieferhöhle aus,
gleichzeitig quillt orbitales Fettgewebe hernienartig in die Kieferhöhle ein.
Gelegentlich werden auch Anteile des Musculus rectus inferior and des Musculus
obliquus inferior zwischen den Knochenfragmenten eingeklemmt. Der
Orbitainhalt kann in seltenen Fällen auch nach kranial ausweichen mit
gleichzeitigem Durchbruch des Orbitadaches und Vorfall des Orbitainhaltes in die
vordere Schädelgrube (Horch & Herzog, 1990).
Frakturen der medialen Wand können bei direkter Krafteinwirkung auf den
Knochen oder indirekt als sogenannte ‚Blow-out’-Fraktur auftreten (Burm et al.,
1999). Bei einer direkten Krafteinwirkung sind diese meist mit Frakturen des
naso-ethmoidalen Komplexes vergesellschaftet. Die häufigsten Ursachen einer

Frakturen der Orbita - 17 -
Fraktur des naso-ethmoidalen Komplexes sind Verkehrsunfälle, bei denen das
zentrale Mittelgesicht gegen das Lenkrad oder das Armaturenbrett schlägt;
weitere Ursachen sind Traumen durch Faust- oder Ellbogenschlag zu erwähnen.
Durch die direkte Gewalteinwirkung auf die Nasenregion sind die dünnen Areale
der medialen Orbitawand, das Os lacrimale und die Lamina papyracea, die
nächsten Prädilektionsstellen für eine Fraktur. Bei dem ‚Blow-out’-Mechanismus
sind die dünnen Strukturen der medialen Wand durch intraorbitale
Druckerhöhung gefährdet, wenn eine Kraft (z. B. Tennisball, Faust) plötzlich auf
den Orbitainhalt bzw. Bulbus einwirkt. Obwohl die mediale Wand den dünnsten
Knochen im Bereich der Orbita aufweist (Ewers et al., 1977), treten diese
Frakturen deutlich seltener auf. Dies läßt sich durch die ‚Honigwaben’-Struktur
der Siebbeinzellen erklären, die somit eine Stützfunktion für die mediale Wand
ausüben (Burm et al., 1999) (Abb. 6).
Abb. 6. Honigwabenstruktur der medialen
Wand der Orbita.
Die Orbitadachfrakturen und die seltenen Frakturen des lateralen Orbitarandes
treten vorwiegend nur bei direkter Gewalteinwirkung auf. Bei den
Orbitadachfrakturen wirkt die Kraft meist direkt auf die Wände des Sinus
frontalis mit dem anliegenden Orbitadach; bei den Frakturen der lateralen Wand

Frakturen der Orbita - 18 -
richtet sie sich auf den Processus frontalis des Jochbeins, den Processus
zygomaticus des Stirnbeins und auf die orbitalen Anteile des Jochbeinkörpers.
Orbitadachfrakturen treten meist mit Stirnbeinimpressionsfrakturen auf. Direkte
Verletzungen des Bulbus oculi erfolgen nur bei direkter Gewalteinwirkung auf
den Bulbus. Durch die vorwiegend bei Sport und Raufhandel entstandenen
Frakturen sind hauptsächlich jüngere Patienten betroffen. Das männliche
Geschlecht überwiegt bei den Frakturen des Mittelgesichts und der Orbita.
3.4. Klinische Symptomatik
Orbitabodenfrakturen
Die Symptome einer Orbitabodenfraktur können von vollkommener
Beschwerdefreiheit bis zur ausgeprägten Schwellung, Emphysem, Ausbilden von
Doppelbildern, Enophthalmus und Hyposensibilität der Wangenregion reichen.
Eine ‚Blow-out’-Fraktur des Orbitabodens ist in der Regel mit Verlagerung von
Orbitafett in Richtung Sinus maxillaris vergesellschaftet. Der dadurch entstehende
unnatürliche Zug an den radiär angeordneten ‚Koorneefschen’ Septen behindert
die Exkursionsweite der betroffenen Augenmuskeln (Koornneef, 1982). Das
Charakteristikum ist eine vertikale und/oder horizontale Einschränkung der
Bulbusbeweglichkeit (Motilitätsstörung) mit einer nahezu obligaten
blickrichtungsabhängigen Schielwinkelumkehr (positives Umschlagphänomen)
(Abb. 7). Eine Motilitätsstörung ist nur in seltenen Fällen durch eine

Frakturen der Orbita - 19 -
Einklemmung (Inkarzeration) der Augenmuskulatur oder des periorbitalen
Gewebes bedingt.
Abb. 7. Restriktive Motilitätsstörungen
beim Aufblick.
Bei Motilitätsstörungen gibt der Patient dann die subjektiv störenden
Doppelbilder im Gebrauchsblickfeld an, die nach dem Trauma bei ca. 25% der
Patienten zu finden sind (Thaller-Antlanger, 1991). Eine Verletzung des Astes des
Nervus infraorbitalis zum Musculus rectus inferior als auch eine direkte
Schädigung der Orbitaweichteile kann ebenso eine Motilitätseinschränkung
verursachen. Eine direkte Verletzung des Bulbus oculi bzw. des Nervus opticus ist
nur bei 1 bis 2% zu beobachten (Thaller-Antlanger, 1991).
Differentialdiagnostisch müssen jedoch bei der posttraumatischen Evaluierung
Motilitätsstörungen anderer Genese unterschieden werden. Dabei müssen
neurogene Paresen des 3., 4. und 6. Hirnnervs, Blickparesen, sowie eine
dekompensierte Heterophorie ausgeschlossen werden (Thaller-Antlanger, 1991).
Ein akuter Enophthalmus kann bei Frakturen des Orbitabodens auftreten, wenn
der Orbitainhalt in den Sinus maxillaris prolabiert. In einer von Samek et al.
(1991) durchgeführten Untersuchung wurde die Häufigkeit eines
posttraumatischen Enophthalmus bei isolierten und kombinierten

Frakturen der Orbita - 20 -
Orbitabodenfrakturen mit 14% angegeben. Bei einem gleichzeitigen
Vorhandensein einer medialen Wandfraktur kann der Enophthalmus durch den
zusätzlich in die Ethmoidalzellen verlagerten Orbitainhalt stärker ausgeprägt sein.
Ein postraumatisches Ödem kann anfänglich einen Enophthalmus maskieren. Das
Erscheinungsbild des ‚eingesunkenen Auges’ kann jedoch 1 bis 2 Wochen nach
Resorption des Ödems zum Vorschein kommen. Da diese Frakturen meist auch
den Nervus infraorbitalis durch seine enge anatomische Beziehung involvieren,
ist eine Sensibilitätsstörung in dessen Versorgungsgebiet keine Seltenheit. Diese
Symptomatik kann mehrere Monate vorhanden sein und bildet sich meist
innerhalb des ersten Jahres zurück.
Frakturen der medialen Wand
Isolierte Frakturen der medialen Wand sind im allgemeinen sehr seltene Frakturen
(ca. 1-3% aller Orbitafrakturen), kommen jedoch in Kombination mit
Orbitabodenfrakturen häufiger vor. In den letzten Jahren hat die Inzidenz dieser
Frakturen sowohl durch das vermehrte Auftreten von Hochgeschwindigkeits-
Unfällen als auch durch die verbesserte radiologische Diagnostik (CT)
zugenommen (Abb. 8). Diese Frakturen müssen anhand einer genauen Anamnese
von den Orbitabodenfrakturen abgegrenzt werden. Frakturen der medialen Wand
bleiben oft unentdeckt, da sie meist durch ihre geringe Symptomatik nicht weiter
radiologisch abgeklärt werden. Das Erscheinungsbild einer solchen Fraktur kann
eine Variation von verschiedenen klinischen Symptomen aufweisen. Dabei
können ein periorbitales Ödem mit Ecchymosis, subkonjunktivale (nicht

Frakturen der Orbita - 21 -
spezifisch) Blutungen, Emphysem, Rinoliquorrhoe, aber auch restriktive
Motilitätsstörung bei Abduktion und Limitation in der Adduktion sowie
horizontale Diplopie und progressiver Enophthalmus auftreten. Die auffälligsten
Symptome für eine Fraktur der medialen Wand sind das Auftreten von Epistaxis,
Emphysem, Diplopie bei Links/Rechtsblick und/oder Enophthalmus.
Orbitadachfrakturen
Abb. 8. Die Computer-
tomographie des Gesichts-
schädels (koronale Schichte)
zeigt eine Fraktur der medialen
Wand (Pfeil).
Frakturen des Orbitadach können als isolierte Frakturen oder kombiniert bei
komplexen fronto-basalen Frakturen auftreten. Durch die anatomische Nähe zum
Sinus frontalis ist dieser meist mitbetroffen. Dabei bedürfen besonders Frakturen
mit Beteiligung der Hinterwand des Sinus frontalis einer sorgfältigen Abklärung,
da es dabei zu Verletzungen der Dura mater mit Austritt von Liquor kommen

Frakturen der Orbita - 22 -
kann. Die klinische Symptomatik wird durch die ästhetisch auffallende ‚Delle’ im
Stirnbeinareal bestimmt, die je nach Dislokationsgrad einer chirurgischen
Sanierung bedarf.
Frakturen des lateralen Randes
Frakturen des lateralen Rands der Orbita sind seltene Frakturen (2-3%), bei denen
im allgemeinen nur der Stirnbeinfortsatz des Jochbeins frakturiert ist. Je nach
Richtung der einwirkenden Kraft erfolgt die Aussprengung des lateralen
Orbitarandes mit Verlagerung nach dorsal oder medial in die Orbita, in seltenen
Fällen nach lateral in die Fossa infratemporalis. Die klinische Symptomatik wird
durch die ‚Leere’ des lateralen Orbitarandes beherrscht, aber bei starker
Gewalteinwirkung und Verlagerung in die Orbita kann es zu einer Verletzung des
Bulbus oculi kommen.

Frakturen der Orbita - 23 -
3.5. Klinische Untersuchungsmethoden
horizontaler Bulbusstand
Mit dem Spiegelexophthalmometer nach Hertel wird gemessen, wie weit der
Bulbus über den knöchernen Orbitarand nach anterior ragt (Hertel, 1905). Die
veränderte Lage des Bulbus der traumatisierten Seite in Relation zum Orbitarand
wird in mm ausgedrückt (Abb. 9).
vertikaler Bulbusstand
Abb. 9. Messung des horizontalen Bulbus-
stands mit dem Spiegelexophthalmometer
nach Hertel.
Mit der Rasterbrille nach Haase (1976) wird der vertikale Bulbusstand (Abb. 10a)
und die Exkursionsstrecken der Bulbusmotilität (Abb. 10b) gemessen. Für die
Bestimmung des vertikalen Bulbusstands wird die Rasterbrille dem Patienten
aufgesetzt und die vertikale Differenz beider Bulbi in der Primärposition vom
Raster auf dem Brillenglas abgelesen (Abb. 10a). Zur Bestimmung der Motilität
werden die Exkursionsstrecken der Bulbusbeweglichkeit für die jeweilige
Blickrichtung in mm vermessen (Abb. 10b). Dies ist somit eine schnelle und
einfache Methode, um einerseits den vertikalen Bulbusstand als auch die
Bulbusbeweglichkeit zu überprüfen. Jedoch ist für eine genauere Evaluierung eine

Frakturen der Orbita - 24 -
Vermessung des Schielwinkels unumgänglich (siehe nächster Absatz). In einer
von Samek et al. (1991) durchgeführten Nachuntersuchung von isolierten und
kombinierten Orbitabodenfrakturen zeigten 25% der Patienten einen vertikalen
Bulbustiefstand und 28% der Patienten Motilitätsstörungen.
Abb. 10a. Messung des vertikalen Bulbus-
stands mit der Rasterbrille nach Haase
(1976).
Die Durchschnittswerte der Bulbusexkursion wurde von Haase (1976) an 30
Probanden ausgewertet und sind in Abb. 10b dargestellt.
Abb. 10b. Durchschnittswerte der Exkursionsstrecken (in mm) anhand von 30 Probanden (Haase,
1976) für 9 Blickrichtungen (rechtes Auge)
6 7 6
Abduktion 10 10 Adduktion
9 10 9
Bestimmung der Diplopie und Motilität
Das Vorhandensein von Doppelbildern (Diplopie) und Motilitätsstörungen wird
grob klinisch mit dem Blick in die 9 Hauptblickrichtungen beurteilt (Abb. 11).
Dabei verfolgt der Patient bei gerader Kopfhaltung den Zeigefinger bzw. die

Frakturen der Orbita - 25 -
Untersuchungslampe des Untersuchers. Am aussagekräftigsten sind die 6
diagnostischen Blickrichtungen (rechts, rechts oben, rechts unten, links, links
oben, links unten), während die Bewegungen nach oben und unten von mehreren
Muskeln ausgeführt werden und damit keine genaue Zuordnung erlauben. Als
hilfreich und schnell durchführbar hat sich bewährt, diese Untersuchung am
sitzenden Patienten durchzuführen. Der Untersucher bewertet das Auftreten der
Doppelbilder in einem gedachten Feld, welches sich eine Ellbogenlänge vom
Bulbus entfernt und jeweils eine Ellbogenlänge 90° von der Sehachse in alle
Blickrichtungen erstreckt. Somit kann das Auftreten der Doppelbilder für Null-
Grad (primäre Blickrichtung) und für 45° in der jeweiligen Blickrichtung angeben
werden (Satz nach Pythagoras). Bei Halbierung der Ellbogenlänge kann diese
Bestimmung auch für 22.5° (ca. 20° in der Auswertung) durchgeführt werden.
Eine weitere Methode, um Motilitätsstörungen zu beurteilen, wurde im vorigen
Absatz dargestellt (Rasterbrille nach Haase).

Frakturen der Orbita - 26 -
Abb. 11. Bestimmung der Doppelbilder und
der Motilität in der Primärposition (A), den
Sekundärpositionen (D, E, H und I) und den
Tertiärpositionen (B, C, F und G).
Eine genaue Vermessung des Schielwinkels (in Grad) für die 9
Hauptblickrichtungen erfolgt an der Tangententafel nach Harms. Auf dieser Tafel
ist ein genormtes Raster abgebildet, welches zusätzlich zu den im Zentrum
senkrecht gekreuzte Balken Diagonalen enthält. Sie ermöglichen es, den
Schielwinkel auch bei Kopfneigung auszumessen. Das Gitternetz auf der
Tangententafel dient zum Ablesen der Horizontal- und Vertikalabweichungen, die
Diagonalen der Schielausmessung bei Kopfneigung um 45 Grad. Ein kleiner
Projektor auf der Stirn der Patientin erlaubt durch ein Positionskreuz eine relativ
genaue Kontrolle der Kopfhaltung (Abb. 12). Das binokulare Sehen wird bei
dieser Bestimmung abwechselnd für beide Augen durch ein Rotglas außer Kraft
gesetzt. Als Endergebnis erhält man die jeweiligen vertikalen und horizontalen
Schielwinkel für das jeweilige Auge. Ein positiver Wert beim vertikalen

Frakturen der Orbita - 27 -
Schielwinkel besagt, daß das rechte Auge über dem linken Auge steht. Ein
positiver Wert beim horizontalen Schielwinkel besagt ein Schielen nach innen
(Esophorie), ein negativer Wert ein Schielen nach außen (Exophorie).
Abb. 12. Tangententafel nach
Harms.

Frakturen der Orbita - 28 -
4
BEHANDLUNG VON ORBITAFRAKTUREN
Zur Vollständigkeit wird an dieser Stelle die Behandlung der
Orbitabodenfrakturen dargestellt. Grundsätzlich können diese Frakturen
konservativ oder chirurgisch behandelt werden. Die Entscheidung für die
Behandlungsart obliegt dem Chirurgen, der aus seiner Erfahrung die bestmögliche
Behandlungsmethode wählt. Dabei muß bei der Indikation zur operativen
Therapie einerseits zwischen den isolierten und kombinierten Orbitafrakturen,
und andererseits, welche Anteile der Orbita betroffen sind, unterschieden werden.
Es besteht heute kein Zweifel, daß ausgeprägte Frakturen (isolierte oder
kombinierte) einer chirurgischen Intervention bedürfen. Die anatomisch exakte
Reposition der Fraktur und einzelner ausgesprengter Knochenfragmente ist
Voraussetzung für eine zufriedenstellende Wiederherstellung. Dies ist nicht nur
für eine einwandfreie ästhetische Rehabilitation bei Enophthalmus von
grundlegender Wichtigkeit, sondern auch zur Vermeidung von schwerwiegenden
Funktionsstörungen wie Diplopie und Motilitätsstörungen des Bulbus notwendig,
welche nach disloziert verheilten Orbitabodenfrakturen auftreten können.
Besondere Beachtung bei der Entscheidung über die weitere Behandlung finden
Frakturen der medialen Wand und des Orbitabodens, die keine
Funktionsstörungen aufweisen. In der Literatur reichen die Empfehlungen von

Frakturen der Orbita - 29 -
‚abwarten’ (Putterman et al., 1974; Dulley & Fells, 1975; Converse & Smith,
1978, Haase, 1987) bis ‚unbedingt operieren’ (Lentrodt, 1991; Mayer et al.,
1996). Hartmann & Haase (1987) empfehlen auch bei geringer klinischer
Symptomatik und geringer Dislokation im CT ein mehr beobachtendes Vorgehen,
da auch spontane Rückbildungen von Diplopie und Motilitätsstörungen nach
Monaten beobachtet wurden. Lentrodt (1991) hingegen empfiehlt ein
chirurgisches Vorgehen auch bei Frakturen ohne funktionelle Störungen mit einer
‚stärkeren’ Dislokation von Knochenanteilen im Tomogramm. An diesem Punkt
sei nun auf die subjektive Einschätzung des Dislokationsgrades im CT verwiesen,
auf die in diesen Arbeiten nicht genauer eingegangen wurde. Eine objektive
Beurteilung einer Orbitabodenfraktur wurde in der Literatur bisher nicht
beschrieben. In der Arbeit von Jin et al. (2000) wurden erstmals mediale
Wandfrakturen der Orbita anhand einer Berechnungsformel aus CT-Bildern
vermessen und die Frakturfläche und das Herniationsvolumen bestimmt. Diese
Methode wird im Kapitel 5.1.5 detailliert dargestellt und mit zwei kürzlich
veröffentlichte Vermessungsmethoden verglichen (Deveci et al., 2000; Ploder et
al. 2001).
Nach der Indikationsstellung sollte die chirurgische Versorgung innerhalb von 5
bis 10 Tagen nach dem Trauma erfolgen (Lentrodt, 1991). Ein sofortiges
Eingreifen muß nur bei akuten Funktionsstörungen der Augenbeweglichkeit als
auch bei retrobulbären Hämatomen und akuten Visusverlust vorgenommen
werden.

Frakturen der Orbita - 30 -
Der Zugang zum Orbitaboden erfolgt in der Regel von extraoral. Über einen
subziliaren bzw. mediopalpebralen Schnitt mit Präparation zwischen Septum
orbitale und Musculus orbicularis oculi erreicht man eine ausreichende Übersicht
im Bereich des Orbitabodens (Rankow & Mignogna, 1975). Daneben ist auch der
transkonjunktivale Zugang für eine Darstellung der Orbitabodenregion geeignet
(Tessier, 1973; Converse et al., 1973), wobei jedoch die Übersicht im Vergleich
zu den vorhin erwähnten Zugängen deutlich eingeschränkt ist (Baumann &
Ewers, 2001). Dieser Zugang kann bei ausgeprägten Frakturen des Mittelgesichts
mit dem ‚Midfacial Degloving’ kombiniert werden (Baumann & Ewers, 2001).
Gelingt es nicht, eingeklemmtes Orbitagewebe von kranial her zu reponieren, ist
es erforderlich, einen zusätzlichen transantralen Zugang zu wählen (Wassmund
1939; Sachs, 1987; Krenkel et al., 1988; Lentrodt, 1991). So können sowohl von
kranial als auch von kaudal (antral) Weichgewebe und Knochen reponiert werden.
Bei besonders großen Frakturen muß der reponierte bzw. rekonstruierte
Orbitaboden von der Kieferhöhle aus mit einer Tamponade (Jodoform ® ) oder
durch eine anatomisch geformte Kieferhöhlenendothese (Krenkel et al., 1988)
abgestützt werden. Der Nachteil dieser Verfahren liegt in der nicht
auszuschließenden Schädigung der Kieferhöhlenschleimhaut durch die 12 bis 14
Tage liegenden Materialien (Lentrodt, 1991).
Für die Rekonstruktion des Orbitabodens bei einfachen Orbitabodenfrakturen
oder geringfügigen Defektfrakturen hat sich die subperiostale Einlagerung von
resorbierbaren Membranen (z. B. Ethisorb ® , PDS ® ) bewährt. Bei ausgedehnten
Defekten, bis hin zu vollständigen knöchernen Orbitabodenverlust, sind den

Frakturen der Orbita - 31 -
Membranen wegen ihrer mangelnden Festigkeit und der fehlenden knöchernen
Abstützungsmöglichkeiten jedoch Grenzen gesetzt. Es empfiehlt sich dann eine
Rekonstruktion mit autologem Knorpel oder Knochen, der von der
Kieferwinkelregion oder aus der Tabula externa des Schädels gewonnen werden
kann. In jüngster Zeit kommen auch alloplastische, nicht resorbierbare Implantate
aus dichter, biokompatibler Aluminiumoxid (Biolox ® ) oder Hydroxylapatit-
Keramik bzw. resorbierbare Implantate aus Polidioxanon (PDS ® ) oder Poliglaktin
(Vicryl ® ) bei ausgedehnten Orbitabodendefektfrakturen zur Anwendung (Horch
& Herzog, 1990). Bei weitgehenden Verlust des knöchernen Orbitabodens hat
sich auch die Verwendung eines 0.3mm dicken Micromesh, der mit einer
Fixierung durch Mikroschrauben stabilisiert werden kann, bewährt (Luhr, 1990;
Lendrodt, 1991).

Vermessung von Orbitawandfrakturen - 32 -
5
VERMESSUNG VON
ORBITAWANDFRAKTUREN
Österreichische Patentanmeldung A837/2001, Ploder, Klug & Innovationsagentur
Im Rahmen einer Studie wurde von uns eine neuartige Methode entwickelt, bei
der Frakturen der Orbita (besonders Orbitaboden und mediale Wand) direkt aus
den CT-Daten vermessen werden können.
Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche, z.B. einer
Orbitabodenfraktur, aus den koronalen Schichtbildern des CT gewonnen wird.
Bei dieser Meßmethode werden somit die koronalen CT-Schichten Bild-für-Bild
vermessen und die Einzeldaten der Flächen- und Volumenberechnung zugeführt.
Durch diese schichtweise Vermessung der Fraktur werden einzelne Trapezflächen
pro CT-Schicht bestimmt. Zur Berechnung der Frakturfläche wird
zweckmäßigerweise eine Mittelung der Trapezflächen durchgeführt, wobei die
arithmetischen Mittelwerte von den Längenangaben von jeweils zwei
benachbarten Schichtbildern für die Flächenberechnung herangezogen werden.
Diese Trapez-Teilflächen werden für die Ermittlung des Frakturbereichs ebenso
wie für die Berechnung der Fläche des gesamten Orbitabodens herangezogen.

Vermessung von Orbitawandfrakturen - 33 -
In der Praxis hat sich gezeigt, daß bei streng koronaler Schichtung der
Computertomographie des Gesichtsschädels der Orbitaboden im wesentlichen als
planar angenommen werden kann; in Ausnahmefallen ist eine leichte konkave
Krümmung vorhanden, wobei entsprechend dieser Krümmung eine Korrektur der
Längenmaße, die aus den einzelnen CT-Bildern abgenommen wurde,
vorgenommen werden kann.
Die mögliche konkave Konfiguration des Orbitabodens wurde in einer
Berechungsformel berücksichtigt (Abb. 3), indem die Krümmung als Kreisbogen
angenommen wurde. Die gewonnenen Teilflächen werden ebenso wie die
Gesamtfläche in Tabellen ausgewertet. Zusätzlich wird eine grafische Darstellung
des betroffenen Orbitabodens und des darin gelegenen Frakturbereichs angeboten,
wobei diese grafische Darstellung de facto einer schematischen Draufsicht auf
diesen Knochenbereich samt Frakturbereich entspricht (Abb. 2). Eine derartige
Draufsicht ist bisher nur mit Hilfe von aufwendigen 3D-Rekonstruktionen
möglich.
Bei der Berechnung der Volumina (Herniationsvolumen) wird ebenso Schicht-
für-Schicht vorgegangen, wobei für jede CT-Schicht in Teilvolumen berechnet
wird. Diese Teilvolumina werden auf Basis der ermittelten Teilflächen und der
bekannten Schichtdicke des CT-Datensatzes berechnet. Im folgenden Abschnitt
wird das Vermessungsverfahren anhand einer schematischen Zeichnung erklärt.

Vermessung von Orbitawandfrakturen - 34 -
Abb. 13. Schema-
zeichnung eines Schä-
dels mit den Vermes-
sungspunkten für die
rechte (5) und die linke
(10) Orbita.
Die Schemazeichnung in Abb. 13 zeigt einen transversalen Schnitt durch einen
Schädel, die einer koronalen CT-Schicht entspricht. Im Bereich des linken Orbita
(10) ist eine Fraktur (11) schematisch dargestellt.
Die Vermessung wird an der Workstation des CT-Gerätes (Philips Easy Vision
4.3, Philips, Best, Niederlande) mit dem darauf vorhandenen
Vermessungswerkzeug folgendermaßen durchgeführt:
Die in jeder CT-Schicht identifizierbare Sutura ethmoidomaxillaris (8’) ist der
Referenzpunkt für sämtliche Vermessungen (Abb. 13). Zur Bestimmung der
Orbitabodenfläche (O) wird in jeder CT-Schicht die Länge des Orbitabodens (L)
gemessen. Dabei wird mit einem Cursor die Distanz vom Referenzpunkt 8’ zum

Vermessung von Orbitawandfrakturen - 35 -
Punkt 7’ (Abb. 13) abgenommen. Die Software des Programms zeigt die
vermessene Länge direkt in einem Fenster an. Diese Vermessung wird vom
Margo infraorbitalis beginnend bis zum Apex der Orbita durchgeführt.
Zur Bestimmung der Frakturfläche (F) wird in allen CT-Schichten mit einer
erkennbaren Fraktur die Distanz vom Referenzpunkt 8’ zur medialen (Distanz X
vom Punkt 8’ zu Punkt 16 in Abb. 13) und zur lateralen Frakturbegrenzung
(Distanz Y vom Punkt 8’ zu Punkt 17 in Abb. 13) vermessen.
Zur Berechnung des Herniationsvolumens (V) wird in allen CT-Schichten mit
erkennbarem prolabiertem Gewebe die Herniationsfläche (H) mit dem Cursor
umfahren und diese Fläche (gekennzeichnet durch die Punkte 17, 18 und die Linie
16 in Abb. 13) mit der Polygon-Funktion der Software berechnet.
Diese Maße für die Orbitabodenfläche (L), die Frakturfläche (X und Y) und das
Herniationsvolumen (H) werden in eine Excel-Tabelle (Microsoft ® Excel 2000,
Microsoft Corp., USA) exportiert, um die erhaltenen Werte L, X, Y für jede CT-
Schicht (allgemein Ln sowie Xn und Yn, mit n = Nummer der CT-Schicht) in
Tabellenform auszugeben (Tabelle 1).

Vermessung von Orbitawandfrakturen - 36 -
Abb. 14. Diagramm eines linken
Orbitabodens nach erfolgter
Vermessung.
Zur besseren Veranschaulichung der vermessenen Längen ist in Abb. 14 eine
Orbitabodenfraktur als Diagramm gezeigt, wobei die Bezeichnungen wie in Abb.
13 dargestellt sind und das Diagramm ebenso einen linken Orbitaboden abbildet.
Daraus ist nun ersichtlich, wie die einzelnen CT-Schichten (n) mit den Nummern,
z.B. 11 bis 21, zu den abgenommenen Längenmaßen Ln, Xn und Yn führen, wobei
konkret die Referenzpunkte 811' und 812' sowie die lateralen Begrenzungen des
Orbitabodens (711' und 712') in Abb. 13 eingezeichnet sind. Die Punkte 8n', die am
Orbitaboden einen leicht bogenförmigen Verlauf einnehmen (Abb. 4), sind

Vermessung von Orbitawandfrakturen - 37 -
idealisiert als Gerade im kartesischen Koordinatensystem (y-Koordinate)
aufgetragen. Der laterale Rand des Orbitabodens (6') ist in Abb. mit 7' bezeichnet.
Der Frakturbereich (11) ist in Abb. 14 schraffiert gekennzeichnet. Die einzelnen
CT-Schichten sind gemäß der koronalen Ebene parallel zur x-Achse dargestellt,
wobei die Nummern der CT-Schichten (n = 11 bis 21) gemäß dem Pfeil (n) in
Abb. 13 zu denken sind.
Im Diagramm von Abb. 14 sind weiters die Punkte 17 und 18 (aus Abb. 13) als
laterale Begrenzungen für den Frakturbereich (11) zu den Schichten mit den
Nummern 14, 16 und 18 eingezeichnet; daraus resultierend die Punkte 1714, 1716,
1718 bzw. 1814, 1816 und 1818. Für die CT-Schicht (Nr. 14) sind dabei auch die
Längenmaße X14 und Y14 veranschaulicht, die vom Referenzpunkt 8’ gemessen
wurden. Der Frakturbereich (11) innerhalb des Orbitabodens (6’) ergibt sich somit
zunächst als Reihe von Rechtecken, jeweils entsprechend der Schichtdicke (s) der
CT-Untersuchung. Diese Rechtecke ergeben nur eine relativ grobe Annäherung
des Frakturbereichs (11), so daß von CT-Schicht zu CT-Schicht eine weitere
Annäherung durch schräge Geraden unter Bildung von Dreiecken vorgenommen
wird, wie z.B. das Dreieck 19 in Abb. 14. Diese Dreiecke führen dazu, daß für
jede CT-Schicht (n) als Teilfläche eine Trapezfläche erhalten wird, deren Fläche
durch Mittelung der Längenmaße entsteht. Jede Teilfläche des Frakturbereichs
(11) kann somit wie folgt angeschrieben werden:

Vermessung von Orbitawandfrakturen - 38 -
Die Gesamtfläche (F) für den Frakturbereich (11) wird somit durch die Summe
der Teilflächen Fn erhalten:
In ähnlicher Weise werden auch die Flächen für die einzelnen Rechtecke des
gesamten Orbitabodens (6') ermittelt, wobei ebenfalls als Teilflächen
Trapezflächen mit der Schichtdicke der CT-Untersuchung (s) als Tiefe der
Trapezflächen zu Grunde gelegt werden. (Die entsprechenden Dreiecke zur
Bildung der Trapezflächen sind in Abb. 14 mit strichlierten Linien
veranschaulicht.)
Zum Ausgleich des sogenannten ‚partiellen Flächen- bzw. Volumendefektes’
wird das erste Längenmaß bzw. Flächenmaß zur Gesamtberechnung
herangezogen,
wobei an das erste relevante Längenmaß repräsentiert (gemäß Abb. 14 wäre dies
a14).
In der Tabelle 3 sind die entsprechenden Werte für die Vermessung der in Abb.
14 dargestellten Orbitabodenfraktur veranschaulicht, wobei die Gesamtfläche für
den Orbitaboden (O = 5.42 cm²) und für den Frakturbereich (F = 1.11 cm²)
abgebildet sind.
Zur Berechnung des in der nachfolgenden Tabelle ebenfalls enthaltenen
Herniationsvolumens (V) werden schichtweise die bereits oben angesprochenen

Vermessung von Orbitawandfrakturen - 39 -
Einzelvolumina (Vn) auf Basis der abgenommenen Herniationsflächen (Hn) unter
Berücksichtigung der Schichtdicke (s) der CT-Untersuchung ermittelt:
In der Regel kann der Orbitaboden (6' in Abb. 14) als plan angenommen werden;
für eine höhere Präzision bzw. für jene Falle, wo der Orbitaboden (6') eine
konkave Konfiguration (b) aufweist, kann eine Korrektur für die jeweilige
Längenabmessung (L) vorgenommen werden. Die Grundlage zur Berechnung
einer eventuellen konkaven Konfiguration ist in Abb. 15 veranschaulicht, wobei
die Punkte 6’, 7’ und 8’ in Abb. 13 erläutert sind.
Abb. 15. Berechung der konkaven Konfiguration
(b) des Orbitabodens.
Wenn die Krümmung des Orbitabodens (6') sich in einer CT-Schicht konkav
darstellt, kann diese annäherungsweise im Schnitt kreisbogenförmig angenommen
werden (Abb. 15). Die Länge des Orbitabodens (6’) ist durch den Referenzpunkt
(8’), die laterale Begrenzung (7’) und den Kreisbogen (b) gekennzeichnet. Der
zugehörige Radius ist mit R dargestellt. Die Abweichung von einer Ebene ist im
Maximum gleich dem Maß d und der Winkel α ist der zum Kreisbogen 6' zu-

Vermessung von Orbitawandfrakturen - 40 -
gehörige Bogenwinkel. Die halbe Länge (L/2) zwischen den Punkten 7' und 8'
kann somit angeschrieben werden zu
Hieraus läßt sich weiters ableiten, daß
Der Winkel α /2 kann ferner wie folgt angeschrieben werden:
Für den Kreisbogen b ergibt sich somit auf Basis der bekannten Gleichung und
für den Kreisbogen entsprechend dem Bogenwinkel α folgende Beziehung:
Die Korrektur der Berechung ist dann für jede CT-Schicht (n) vorzunehmen, in
der der Orbitaboden eine konkave Konfiguration einnimmt.

Experimentelle Studie - 41 -
5.1. Experimentelle Genauigkeitsuntersuchung
Veröffentlicht im Journal of Oral and Maxillofacial Surgery 59:1437 (2001)
5.1.1. Vorbereitung der Humanpräparate
Die experimentelle Untersuchung umfaßte 22 Augenhöhlen in trockenen
anatomischen Humanpräparaten. Geschlecht und Alter konnten den Schädeln
nicht zugeordnet werden. Der Orbitaboden wurde mit einem Titaniumdraht
(Durchmesser: 0.4 mm, Leibinger, Tutlingen, Deutschland) ausgelegt, der mit
Klebstoff (Loctite, Bühl, Deutschland) auf den Knochen befestigt wurde. Die
vordere Schädelbasis und das Orbitadach wurden bei allen Humanpräparaten vor
den weiteren Bearbeitungsschritten mit einer Säge entfernt. Anschließend wurden
mit einem Osteotom Frakturen von unterschiedlicher Größe in den Orbitaboden
(n = 22) gesetzt.
Zur Simulation einer Weichgewebsverlagerung (Herniationsvolumen) wurde ein
definiertes Volumen von Silikonabformmaterial (Optosil P, Kulzer, Dormagen,
Deutschland) in sämtliche Augenhöhlen mit gesetzten Frakturen (n = 22)
eingebracht und mit Klebeband (Tixo, Kores, Wien, Österreich) fixiert.
5.1.2. Anatomische (direkte) Messung (Goldstandard)
Der experimentelle Teil dieser Arbeit wurde in Zusammenarbeit mit dem Institut
für I. Anatomie (Vorstand: Univ. Prof. Dr. W. Firbas) durchgeführt.

Experimentelle Studie - 42 -
Auf jeden Orbitaboden wurde ein Millimeterpapier (25 x 5 mm) gelegt und mit
einer Digitalkamera (DCF 330, Kodak, Rochester, NY, USA) fotografiert. Die
Aufnahmeachse wurde dabei so gewählt, daß der Orbitaboden rechtwinkelig
abgebildet wurde (Richtung III in Abb. 13 ). Die dabei erhaltenen Bilder wurden
im ‚Tiff’-Format auf einem Laptop (Apple G3 mit Mac OS D2-9.1 Software,
Apple Computer Inc., USA) abgespeichert und anschließend wurde die Bildgröße
(13 x 10 mm, 300 dpi) mit Photoshop 6.0 nachbearbeitet. Eine vom ‚National
Institute of Health’ (Bethesda, Maryland, USA) erhältliche Standardsoftware
(Scion Image 1.26c, Scion Corp., Maryland, USA) wurde für die Vermessung des
Orbitabodens und der Fraktur verwendet. Die Kalibrierung des digitalen Bildes
wurde mit Hilfe des Millimeterpapiers erzielt (Abb. 16).
Abb. 16. Der Orbitaboden
(Schädel Nr. 1) ist mit einem
Titaniumdraht aus-gelegt
(Pfeil) und die Fraktur ist mit
einer weißen Linie markiert.
Das Silikonmaterial (Si) ist
innerhalb der Frakturfläche
sichtbar.
Zur Vermessung des Orbitabodens und der Fraktur wurde der Umriß des Drahtes
bzw. der Fraktur mit einem Cursor umfahren (Abb. 16) und mit der Software
Scion Image 1.26c berechnet (Abb. 17). Dieser Vermessungsvorgang wurde für
jede Orbitaboden- bzw. Frakturfläche dreimal von derselben Person durchgeführt

Experimentelle Studie - 43 -
und der Mittelwert daraus gebildet. Die daraus gemittelte Größe für die
Orbitaboden- und Frakturfläche stellte nun den Goldstandard für die weitere
statistische Auswertung dar.
Das Volumen des Silikons wurde vor dem Anbringen an den Schädel von der
gleichen Person mit einem Präzisionsgefäß (Siebert, Wien, Österreich) mittels der
Wasserverdrängungsmethode drei Mal vermessen und der daraus berechnete
Mittelwert als Goldstandard für das verwendete Silikonvolumen bestimmt.
Abb. 17. Vermessung eines
rechten Orbitabodens (Schädel
Nr. 1) mit Scion Image. Der mit
dem Draht ausgelegte Orbita-
boden ist mit einem Pfeil mar-
kiert. Die Frakturfläche (weiße
Linie) wurde mit dem Cursor um-
fahren und das Ergebnis in einem
zusätzlichen Fenster dargestellt.

Experimentelle Studie - 44 -
5.1.3. Computertomographie
In Zusammenarbeit mit der Univ. Klinik für Radiodiagnostik/Osteologie (Leiter:
Univ. Prof. Dr. H. Imhof) wurde von allen Humanpräparaten eine CT-
Untersuchung (Philips Secura, Best, Niederlande) in der koronalen Ebene
durchgeführt. Als Abbildungsparameter wurden bei allen Schädeln folgende
Werte gewählt: 120 kV, 150 mAs, FOV 25 cm, kontinuierliche Schichtdicke 3.0
mm. Die CT-Daten wurden über das lokale Netzwerk (‚Token Ring’) an die
Workstation (Philips Easy Vision 4.3, Philips, Best, Niederlande) weitergeleitet.
5.1.4. ‚Interobserver’ und ‚Intraobserver’ Genauigkeit
Veröffentlicht im Journal of Oral and Maxillofacial Surgery 59:1437 (2001)
Dieser Teil der Arbeit wurde von 3 unabhängigen Untersuchern (1 Radiologe und
2 Kieferchirurgen) anhand der Vermessung der Orbitaboden- und Frakturgröße
von 14 Augenhöhlen durchgeführt (Abb. 18), um die Übereinstimmung der 2D-
ROI-Methode mit der direkten Vermessung zu überprüfen. Die Augenhöhlen
wurden - wie in Kapitel 5.1 beschrieben - vorbehandelt und im CT koronal
geschichtet. Die anatomische Vermessung diente als Goldstandard für die
Auswertung (Abb. 19). Die Vermessungszeit wurde für jeden Untersucher
aufgezeichnet und die Daten (Tabelle 1) für die weitere statistische Auswertung in
einen Laptop (Apple G3 mit Mac OS D2-9.1 Software, Apple Computer Inc.,
USA) eingegeben (Tabelle 1).

Experimentelle Studie - 45 -
Abb. 18. Vermessung des
Schädels 12 mit der Soft-
ware. Das Fenster (‚Results’)
zeigt die Ergebnisse für die
Vermessung der Kalib-
rationsfolie (1), des Orbita-
bodens (2, Pfeil) und der
Fraktur (3). Et, Ethmoid; Zy,
Jochbein; F, Fraktur.
Abb. 19. Vermessung der
koronalen CT-Schichte Nr.
20 (Schädel 12) von
Untersucher 1. Die Werte für
den Orbitaboden (weiße
Pfeile) und die Fraktur sind
in mm dargestellt.

Experimentelle Studie - 46 -
Statistische Auswertung
Die Konkordanz der Orbitabodenvermessungen mit der direkten und der 2D-ROI-
Methode wurde mit Übereinstimmungsmaßen (Reproduzierbarkeit) für
kontinuierliche Ergebnisvariablen bemessen. Der Lin’s Konkordanz-Korrelations-
Koeffizient (ρc) wurde gemeinsam mit dem Positionsabweichungsparameter (u)
und dem Skalenabweichungsparameter (v) (Lin, 1989 und 1992) bestimmt. Mit
dem Positionsabweichungsparameter (‚location-shift’) werden systematisch
höhere (u > 0) oder niedrigere (u < 0) Messergebnisse als der Goldstandard und
mit dem Skalenabweichungsparameter (‚scale shift’) werden mehr (v > 1) oder
weniger (v < 1) streuenden Meßergebnisse erfaßt.

Experimentelle Studie - 47 -
Tabelle 1. Vermessung des Schädels Nr. 12 (rechte Orbita) von den koronalen
CT-Schichten (Untersucher 1)
Orbitaboden
Fraktur
CT-Schicht (3 mm) L X Y
12 2.6 - -
13 10.0 - -
14 15.3 - -
15 20.7 - -
16 23.7 - -
17 25.1 7.7 10.5
18 26.0 3.3 12.2
19 27.3 2.2 15.1
20 26.7 0.0 16.1
21 24.0 0.0 15.7
22 20.3 0.0 15.1
23 16.7 0.0 15.5
24 13.8 0.3 13.4
25 11.7 0.4 9.6
26 9.7 0.3 8.0
27 6.8 1.0 5.0
28 3.0 - -
29 1.0 - -
Abkürzungen L, X und Y sind in Abb.13 erklärt.

Experimentelle Studie - 48 -
5.1.4.1. Ergebnisse
Für den Orbitaboden von 14 Augenhöhlen wurde mit der direkten Meßmethode
(Goldstandard) eine Größe (M ± SD) von 5.21 ± 0.39 cm 2 und mit der 2D-ROI-
Methode eine Größe von 5.30 ± 0.52 cm 2 bestimmt (Tabelle 2). Die Frakturfläche
(M ± SD) betrug mit der direkten Meßmethode 1.05 ± 0.64 cm 2 und 1.01 ± 0.62
cm 2 mit der 2D-ROI-Methode. Die mittlere Differenz zwischen den Methoden
(direkte Meßmethode minus 2D-ROI-Methode) betrug -0.09 cm 2 (oder 1.7% der
mittleren Orbitabodenfläche) für die Orbitabodenfläche und 0.04 cm 2 (oder 3.8%
der mittleren Frakturfläche) für die Frakturfläche. Die Konkordanz zwischen den
Methoden war für die Orbitabodenfläche geringer (ρc = .925) als für die
Frakturfläche (ρc = .988). Diese Differenz in der Konkordanz bei der
Orbitabodenvermessungen war eher dem Positions- (u = -0.197) als dem
Skalenabweichungsparameter (v = 0.983) zuzuschreiben. Für die Frakturfläche
waren sowohl der Positions- als auch der Skalenabweichungsparameter
vernachlässigbar (u = 0.064 und v = 1.032). Die ‚Interobserver’-Genauigkeit der
2D-ROI-Methode war für die Vermessung der Orbitaboden- und Frakturfläche
wie folgt vernachlässigbar: für Untersucher 1, 2 und 3: ρc = .883, .884 und .903
für die Orbitabodenvermessung und .988, .986, und .993 für die
Frakturvermessung. Der mit der 2D-ROI-Methode benötigte Zeitaufwand betrug
(M ± SD) 6.4 ± 2.1 Minuten (3 bis 12 Minuten).

Experimentelle Studie - 49 -
Tabelle 2. CT-Vermessung der Orbitaboden- und Frakturflächen mit der 2D-ROI-
Methode (Schädel Nr. 12, rechte Orbita).
Methode
Goldstandard Mittelwert
Fläche (cm 2 )
Orbitaboden Fraktur
5.39
2.43
2D-ROI-Methode Mittelwert 5.69 2.31
Untersucher 1
5.65
2.38
Untersucher 2 5.73 2.28
Untersucher 3 5.68 2.26

Experimentelle Studie - 50 -
5.1.5. Vermessung mit verschiedenen Methoden
Veröffentlicht im Journal of Cranio-Maxillofacial Surgery 30:159 (2002)
In diesem Teil der Arbeiten wurden die Genauigkeit von drei in der Literatur
angegebenen Vermessungsverfahren verglichen, die in den nächsten Kapiteln im
Einzelnen dargestellt sind.
5.1.5.1. 2D-Methode
Die Flächen- und Volumenberechnung dieser Methode beruht auf der Annahme,
daß Frakturen im Bereich der Orbita eine elliptische Fläche und das darin
verlagerte Gewebe ein sogenanntes ‚Hemi-Ellipsoid’ beschreiben (Abb. 20).
Abb. 20. Die 2D-Methode
dargestellt bei der Vermessung
einer medialen Orbita-
wandfraktur. Die Distanz a be-
schreibt die größte Distanz der
Fraktur in der koronalen CT-
Schicht und die Distanz b die
größte Distanz in der axialen
CT-Schicht (aus J Oral
Maxillofac Surg; Jin et al.,
2000).

Experimentelle Studie - 51 -
Zur Berechnung der Frakturfläche (n = 22) wurde die größte Distanz (X),
entsprechend der Distanz a in Abb., in einer repräsentativen koronalen CT-
Schicht gemessen. Die Distanz (Y), entsprechend der Distanz b in Abb., wurde
aus der Anzahl der betroffenen CT-Schichten und der Schichtdicke (s) berechnet.
Diese beiden Distanzen wurden nun in die mathematische Formel zur Berechnung
einer elliptischen Fläche eingefügt (Jin et al., 2000).
Zur Berechung des Herniationsvolumens (n = 22) wurde zusätzlich zu den beiden
Distanzen (X und Y) die Tiefe der Gewebsverlagerung (Distanz Z) gemessen und
in die Formel zur Berechnung eines ‚Hemi-Ellipsoids’ eingefügt (Jin et al., 2000).
Mit dieser Meßmethode ist eine Vermessung und Berechnung der
Orbitabodenfläche nicht möglich, da diese Methode nur zur Berechnung von
idealisierten Frakturflächen bzw. Herniationsvolumina durchgeführt werden kann.
Die Vermessung wurde von einem Untersucher durchgeführt und sämtliche Daten
(Zeitaufwand, Längen- und Flächenmaße) wurden in eine Excel-Tabelle
(Excel:mac 2001, Microsoft Corp., USA) zwecks späterer statistischer
Auswertung übertragen.

Experimentelle Studie - 52 -
5.1.5.2. 2D-ROI-Methode
Bei dieser Methode werden sämtliche Meßdaten jeder Schichte unter
Berücksichtigung der Schichtdicke in einer neuartigen Formel zur Berechnung
der Frakturfläche und des Herniationsvolumens aus koronalen CT-Bildern
eingesetzt (Ploder et al., 2001). Die Grundlagen und die Vorgehensweise dieser
Vermessungsmethode ist in Kapitel 5 ausführlich erklärt.
Ein immanentes Meßwerkzeug der Workstation (Philips Easy Vision 4.3, Philips,
Best, Niederlande) wurde von drei unabhängigen Beobachtern (ein Radiologe und
zwei Kieferchirurgen) zur Vermessung verwendet.
Zur Vermessung der Orbitabodenfläche (n = 22) (Distanz X in Abb. 21) wurde
mit dem Cursor die Distanz zwischen dem erkennbaren Querschnitt des
Titaniumdrahtes im Bereich der Sutura ethmoidomaxillaris und dem Querschnitts
des Drahtes im lateralen Bereich des Orbitabodens herangezogen (Abb. 23).
Dieser Vorgang wurde vom Margo infraorbitalis beginnend bis zur Fissura
orbitalis inferior in jeder einzelnen CT-Schicht wiederholt.
Zur Vermessung der Frakturfläche (n = 22) wurde mit dem Cursor die Distanz
zwischen dem Referenzpunkt (derselbe Punkt wie bei der
Orbitabodenvermessung) und dem medialen Frakturrand (Distanz Z in Abb. 21)
einerseits und dem Referenzpunkt und dem lateralen Frakturrand (Distanz Y in
Abb. 21) andererseits herangezogen (Abb. 23). Dieser Vorgang wurde in jeder
CT-Schicht mit erkennbarer Fraktur wiederholt.
Zur Vermessung des Herniationsvolumens (n = 22) wurde der Umriß des
Silikonmaterials mit dem Cursor umfahren und die Fläche bestimmt (Fläche A in

Experimentelle Studie - 53 -
Abb. 21) und in jeder CT-Schicht mit erkennbarem Silikon wiederholt. Mit der
Kenntnis der CT-Schichtdicke wurde aus den einzelnen Flächen ein daraus
resultierendes Volumen (Herniationsvolumen) berechnet.
Abb. 21. Die Sutura ethmoidomaxillaris (Pfeil) gilt als
Referenzpunkt für die Vermessung des Orbitabodens
(X), des medialen (Z) und des lateralen Frakturrandes
(Y). Das Silikonvolumen stellt sich als Fläche (A) in
einer CT-Schicht dar. Mx, Maxilla; NH, Sinus
maxillaris; Et, Sinus ethmoidalis.
Anhand dieser Vermessungen wurde die Fraktur in medio-lateraler und in antero-
posteriorer Ausdehnung bestimmt. Die Dauer des Vermessungsvorgangs (in
Minuten) wurde mit den gewonnenen Vermessungsdaten (cm 2 und cm 3 ) für jeden
Untersucher in eine Excel-Tabelle zur späteren Berechnung eingegeben.
Aus den gewonnenen Vermessungsdaten (siehe Tabelle 3) wurden die
Orbitaboden- und Frakturfläche sowie das Herniationsvolumen berechnet (siehe
Kapitel 5) und diese Daten mit der direkten Meßmethode (Abb. 22) verglichen.
Abb. 22. Vermessung der Schädels Nr. 3
(linke Orbita). Digitales Foto des
Orbitabodens nach Entfernung des
Orbitadachs. Dient zur direkten Ver-
messung; zyg, Jochbeinregion;
Silikonmaterial (weißer Pfeil).

Experimentelle Studie - 54 -
Abb. 23. Die Vermessung der
koronalen CT-Schichten; X, Länge
des Orbitabodens; Y, Distanz vom
medialen Referenzpunkt (Sutura
ethmoidomaxillaris) zum lateralen
und medialen Rand der Fraktur (Z).
Die Fläche des Silikonmaterials (Si)
wurde mit dem Cursor umfahren.
Die in Tabelle 3 eingetragenen Werte werden zur besseren Veranschaulichung in
einem Excel-Diagramm als Graphik dargestellt (Abb. 24).
Abb. 24. Graphische Darstellung der Vermessung- und Berechungsdaten von Schädel Nr. 3 (linke
Orbita). Die y-Achse repräsentiert die Sutura ethmoidomaxillaris, die als Referenzwert bei der
Vermessung herangezogen wurde. Die in Abb. 23 bezeichneten Distanzen (x, y und z) sind zur
besseren Veranschaulichung für die CT-Schicht Nr. 19 dargestellt.

CT-Schicht
Experimentelle Studie - 55 -
Tabelle 3. Vermessung und Berechung des CT-Bildes von Schädel Nr. 3 (linke
Orbita).
Orbitaboden Fraktur Herniation
X (mm)
Einzelfläche (mm 2 )
11 6.2 30.60
12 14.2 44.25
13 15.3 52.35
14 19.6 64.05
Z (mm)
Y (mm)
Länge (mm)
15 23.1 70.80 4.5 12.1 7.6 11.40 18.50 27.75
16 24.1 69.60 3.0 12.5 9.5 25.65 44.60 94.65
17 22.3 66.00 3.6 14.0 10.4 29.85 71.60 173.85
18 21.7 59.85 3.5 11.8 8.3 28.05 56.20 191.25
19 18.2 43.95 6.0 8.3 2.3 15.90 14.20 105.60
20 11.1 28.80
21 8.1 12.15
Orbitaboden 5.42 cm 2 Frakturfläche 1.34 cm 2 Volumen 0.59 cm 3
Die Bezeichnungen sind in Abb. 23 erklärt.
Einzelfläche (mm 2 )
Einzelfläche Si (mm 3 )
Einzelvolumen (mm 3 )

Experimentelle Studie - 56 -
5.1.5.3. 3D-Methode
Die im DICOM-Format (‚Digital Imaging and Communications in Medicine’)
vorhandenen CT-Daten wurden über das LAN-Netzwerk (‚Local Area Network’)
an den Server des Instituts für Biomedizinische Technik und Physik (Vorstand:
Univ. Prof. Dr. H. Bergmann) geschickt. Mit dem 3D-Visualisierungsprogramm
Analyze ® (Biomedical Imaging Resource, Mayo Klinik, Rochester MN, USA)
wurde unter der Verwendung der Sun-Ultra-2-Workstation (Sun Microsystems,
Mountain View, CA, USA) zuerst eine 3D-Rekonstruktion des Schädels erzeugt
(Abb. 25). Der 3D-Schädel wurde anschließend am Monitor so rotiert, daß der
Orbitaboden in Aufsicht abgebildet war.
Abb. 25. 3D-Rekonstruktion des
Schädels (Nr. 1) in Frontansicht
(Analyze ® -Software). Die
Silikonmaterialien des rechten
(rot) und des linken (grün)
Orbitabodens sind in Farbe
dargestellt.
In der rotierten Position wurde mit dem Cursor die Frakturfläche (n = 22)
umfahren und mit der Software berechnet. Die berechnete Fläche (in Pixel) wurde
unter Einbeziehung der bekannten Pixelgröße in cm 2 konvertiert.
An acht zufällig ausgewählten Humanpräparaten wurde zusätzlich eine
Vermessung der Orbitabodenfläche durchgeführt. Dabei wurde mit dem Cursor

Experimentelle Studie - 57 -
der erkennbare Umriß des Titaniumdrahtes umfahren und somit die
Orbitabodenfläche bestimmt und nach dem Umrechnen in cm 2 konvertiert.
Zur Berechnung des Silikonvolumens (Herniationsvolumen) (n = 22) wurde eine
interaktive Methode zur dreidimensionalen Darstellung des Volumens verwendet.
Da sich die Pixelintensität des Silikonmaterials deutlich von jener der
Knochenstruktur unterschieden hatte, wurde ein kontrastabhängiger Algorithmus
verwendet, um das Silikonvolumen zu segmentieren. Nachdem die Intensität des
Silikonmaterials mit dem Cursor bestimmt wurde (‚seed point’), konnten die
obere und untere Grenze des ‚Thresholds’ festgelegt und somit das
Silikonmaterial farbig markiert werden (Abb. 25). Die Pixel des farbig
identifizierten Silikonvolumens wurden mit dem ‚Region-of-interest’-Werkzeug
der 3D-Analyze ® -Software bestimmt und unter Einbeziehung der bekannten
Pixelgröße in cm 2 konvertiert. Dieser Vorgang wurde bei allen Humanpräparaten
von zwei Untersuchern (ein Kieferchirurg und ein Physiker) durchgeführt und der
dabei notwendige Zeitaufwand dokumentiert.
Statistische Auswertung
Die Konkordanz der CT-Vermessungen (2D-, 2D-ROI und 3D-Methode) wurde
mit dem Lin’s Konkordanz-Korrelations-Koeffizient (ρc) (siehe Kapitel 5.1.4.)
beurteilt (Lin, 1989 und 1992). Den Unterschied im benötigten Zeitaufwand
wurde mit dem ‚Student’s t-Test’ berechnet.

Experimentelle Studie - 58 -
5.1.5.4. Ergebnisse
Bei allen Augenhöhlen (n = 22) wurde die Größe des Orbitabodens mit der 2D-
ROI-Methode bestimmt und ergab (M ± SD) 5.27 ± 0.42 cm 2 . Bei acht zufällig
ausgewählten Augenhöhlen wurde die Orbitabodenfläche zusätzlich mit der 3D-
Methode vermessen. Die Orbitbodenfläche (M ± SD) von diesen Augenhöhlen
ergab 5.19 ± 0.44 cm 2 für die direkte Messung (digitales Photo), 5.33 ± 0.58 cm 2
für die 2D-ROI und 5.41 ± 0.51 cm 2 für die 3D-Methode (Abb. 26). Der
Positions- (u) und Skalenabweichungsparameter (v) für beide Methoden (2D-ROI
und 3D) sind in Tabelle dargestellt. Die größere Differenz der Konkordanz für die
Vermessung der Orbitabodenfläche mit der 3D-Methode war eher dem Positions-
(u = -0.467) als dem Skalenabweichungsparameter (v = 0.859) zuzuschreiben.
Abb. 26. Korrelation
zwischen dem Gold-
standard und der je-
weiligen Methode bei
der Vermessung der
Orbitabodenfläche.

Experimentelle Studie - 59 -
Die Frakturfläche (M ± SD) von 22 Augenhöhlen betrug bei der direkten
Messung 1.46 ± 0.67 cm 2 , bei der 2D-Methode 1.19 ± 0.59 cm 2 , bei der 2D-ROI-
Methode 1.44 ± 0.62 cm 2 und bei der 3D-Methode 1.56 ± 0.64 cm 2 (Abb. 27).
Die Positions- (u) und Skalenabweichungsparameter (v) für die jeweiligen
Methoden sind in Tabelle 4 dargestellt. Für die 2D-Methode ergab sich die größte
Differenz der Konkordanz sowohl für den Positions- (u = 0.418) als auch für den
Skalenabweichungsparameter (v = 1.131). Bei der 2D-ROI- und der 3D-Methode
wurden ein geringerer Positions- (u = 0.019 und -0.162) und Skalenabweichungs-
parameter (v = 1.077 und 1.034) festgestellt.
Die berechneten Flächenwerte (Orbitaboden- und Frakturfläche) wurden in einem
Diagramm veranschaulicht (Abb. 24).
Abb. 27. Korrelation
zwischen dem Gold-
standard und der je-
weiligen Methode bei
der Vermessung der
Frakturfläche (cm 2 ).

Experimentelle Studie - 60 -
Die Vermessung des Silikonvolumens (M ± SD) bei 22 Augenhöhlen betrug bei
der direkten Messung (Wasserverdrängungsmethode) 0.83 ± 0.27 cm 3 , bei der
2D-Methode 1.17 ± 0.35 cm 3 , bei der 2D-ROI-Methode 0.88 ± 0.30 cm 3 und bei
der 3D-Methode 0.96 ± 0.32 cm 3 (Abb. 28).
Bei der 2D-Methode ergab sich die große Differenz der Konkordanz durch einen
hohen Positionsabweichungsparameter (u = -1.113). Mit dieser Methode wurden
die gemessenen Volumina systematisch überschätzt. Die größte Übereinstimmung
war bei der 2D-ROI-Methode mit einem geringen Positions- (u = -0.179) und
Skalenabweichungsparameter (v = 0.913) gegeben.
Der für die jeweilige Methode zur Flächen- und Volumenbestimmung benötigte
Zeitaufwand betrug für die 2D-Methode 1.7 ± 0.7 Minuten, für die 2D-ROI-
Methode 6.1 ± 1.5 Minuten und für die 3D-Methode 27.0 ± 4.3 Minuten.
Abb. 28. Korrelation
zwischen dem Gold-
standard und der je-
weiligen Methode bei
der Vermessung des
Silikonvolumens (cm 3 ).

Experimentelle Studie - 61 -
Tabelle 4. Vergleich von Flächen- und Volumenvermessung zwischen den
Methoden.
Skalen-
abweichung
Positions-
abweichung
Orbitabodenfläche Frakturfläche Silikonvolumen
n = 8 n = 22 n = 22
2D-ROI 3D 2D 2D-ROI 3D 2D 2D-ROI 3D
0.750 0.859 1.131 1.077 1.034 0.787 0.913 0.871
-0.278 -0.467 0.418 0.019 -0.162 -1.113 -0.179 -0.450
Lin’s ρc .909 .598 .781 .983 .972 .566 .950 .861
Pearson’s r .982 .670 .855 .986 .985 .933 .969 .956

Klinische Studie - 62 -
5.2. Klinische Studie
5.2.1. Vermessung von Orbitabodenfrakturen im CT
In Druck im Journal of Oral and Maxillofacial Surgery (2002)
präsentiert am ‚European Trauma Congress’, Vienna 2002
In diesem Teil der Arbeit wurden von 38 Patienten (11 weiblich und 27
männlich), die in der Zeit von 1997 bis 2000 an der Klinik für Mund-, Kiefer- und
Gesichtschirurgie des Allgemeinen Krankenhauses der Stadt Wien wegen einer
isolierten Orbitabodenfraktur behandelt wurden, die gespeicherten CT-Datensätze
und Untersuchungsdaten retrospektiv ausgewertet.
Das Alter der Patienten (M ± SD) betrug 38.50 ± 19.1 Jahre (von 11 bis 81 Jahre).
Das mittlere Zeitintervall der CT-Untersuchung nach dem Trauma betrug 2.7
Tage (von 1 bis 10 Tage). Die in der koronalen Schichtebene durchgeführten CT-
Untersuchungen (Philips Secura, Best, Niederlande) waren bei allen Patienten auf
einer Optikal Disk (OD) abgespeichert und im Archiv der Univ. Klinik für
Radiodiagnostik/Osteologie gelagert. Bei drei Patienten war zusätzlich noch eine
axiale CT-Untersuchung vorhanden. Bei den Bildparametern waren bei allen
Patienten folgende Einstellungen gewählt: 120 kV, 150 mAs, FOV 25 cm. Bei 31
Patienten wurde die CT-Untersuchung mit 3-mm, bei 7 Patienten mit 2-mm
Schichtdicke durchgeführt. Die CT-Datensätze wurden zur weiteren Vermessung
von der OD auf die Workstation (Philips Easy Vision 4.3, Philips, Best,
Niederlande) der Univ. Klinik für Radiodiagnostik/Osteologie gespielt. Ein

Klinische Studie - 63 -
Untersucher führte ohne Kenntnis der Patientendatei bei voreingestellten
Knochen- (Fensterweite: 3000; Fensterzentrum: 600) und
Weichteilfensterparametern (Fensterweite: 350; Fensterzentrum: 50) die
Vermessung mit dem immanenten Werkzeug der Workstation durch.
Die Vermessungen der CT-Bilder wurde wie in Kapitel 5.1.5.2. beschrieben
durchgeführt. Bei zwei Vermessungen wurde die vorhandene konkave
Konfiguration des Orbitabodens in die Flächenberechung mitberücksichtigt (Abb.
15). Bei drei Frakturen konnte der mediale Referenzpunkt (Sutura
ethmoidomaxillaris) aufgrund der größeren Ausdehnung der Fraktur nicht
eindeutig identifiziert werden. Bei diesen Vermessungen wurde daher nur die
absolute Größe der Fraktur vermessen und das prozentuelle Verhältnis zum
Orbitaboden nicht berücksichtigt.
Zur Vermessung der CT-Bilder wurden wie in Kapitel 5 dargestellt die Distanzen
L, X und Y und die Fläche A von den einzelnen CT-Schichten (Abb. 29 und Abb.
30) in eine Excel-Tabelle übertragen (Tabelle 5). Für die Archivierung der Daten
sowie zur Berechnung der Vermessungsdaten wurde ein Laptop (Apple G3,
Apple Computer Inc., USA) verwendet. Nach Berechung der Orbitaboden- und
Frakturfläche sowie des Herniationsvolumens wurden für jeden Patienten ein
zwei-dimensionales Diagramm ausgedruckt (Abb. 31).

Klinische Studie - 64 -
Abb. 29. A, Vermessung einer Fraktur im Bereich des mittleren Drittels des Orbitabodens (Patient
Nr. 23). Die Distanzen (mm) der Orbitaboden- und Frakturvermessung sind von der CT-Schicht
Nr. 12 (Knochenfenster) dargestellt. B, In der korrespondierenden CT-Schicht des
Weichteilfensters ist die Fläche (cm 2 ) des hernierten Gewebes markiert.
Abb. 30. A, Vermessung der Orbitabodenfraktur im posterioren Drittel (Patient Nr. 23). Die
Distanzen (mm) der Orbitaboden- und Frakturvermessung sind von der CT-Schicht Nr. 14
(Knochenfenster) dargestellt. B, In der korrespondierenden CT-Schicht des Weichteilfensters ist
die Fläche (cm 2 ) des hernierten Gewebes markiert.

Klinische Studie - 65 -
Abb. 31. 2D-Diagramm des vermessenen Orbitabodens (Patient Nr. 23) und die berechneten
Flächenwerte für die Orbitaboden- (OF) und Frakturgröße (F). Die Längenmessungen (x-Achse)
werden für jede CT-Schicht von der y-Achse (repräsentiert die Sutura ethmoidomaxillaris)
aufgetragen. Die Flächenmaße der Fraktur sind zusätzlich nach der Drittelung des Orbitabodens
ausgewertet.
Von der Univ. Klinik für Augenheilkunde (Vorstand: Univ. Prof. Dr. H. Freyler)
wurden folgende ophthalmologische Daten von den Patientendateien ausgehoben:
die Messung des horizontalen Bulbusstandes mit dem Exophthalmometer nach
Hertel, das Auftreten von Doppelbildern (ja/nein Antwort), das Vorhandensein
einer eingeschränkten Bulbusbeweglichkeit (ja/nein Antwort) und der
Untersuchungszeitpunkt. Bei 17 Patienten wurden keine Einträge bei der
Vermessung mit dem Exophthalmometer gefunden. Der durchschnittliche
Untersuchzeitpunkt nach dem Trauma betrug 4.6 Tage (von 2 bis 9 Tage).

Klinische Studie - 66 -
Tabelle 5. Vermessung der koronalen CT-Schichten von Patient Nr. 23 mit einer
isolierten Fraktur des rechten Orbitabodens.
CT-Schicht Orbitaboden Fraktur Herniation
(3 mm) X (mm) Z (mm) Y (mm) A (cm 2 )
6 7.8 - - -
7 8.6 - - -
8 16.3 - - -
9 20.3 - - -
10 21.7 - - -
11 23.1 0.0 11.9 0.36
12 22.5 0.0 12.1 0.51
13 21.0 0.0 10.7 0.74
14 14.3 0.0 9.4 0.89
15 8.3 0.0 7.0 0.85
16 7.5 0.0 7.5 0.74
17 6.5 - - -
Berechnung 5.22 cm 2 1.65 cm 2 1.17 cm 3
Abkürzungen (X, Y, Z und A) sind in Abb. 21 beschrieben.

Klinische Studie - 67 -
Statistische Auswertung
Die linearen Zusammenhänge zwischen zwei Variabeln wurden mit dem Pearson
Korrelationskoeffizienten (r) ausgewertet. Unterschiede im Mittelwert von
kontinuierlichen Variabeln zweier Gruppen wurden mit dem t-Test für
unabhängige Stichproben berechnet. Die Seitenpräferenz (links/rechts) beider
Augenhöhlen wurde mit dem binominal Test getestet. Das statistische
Signifikanzniveau wurde mit p < .05; das statistische Trendniveau mit p < .10
festgelegt. Die statistischen Berechnungen wurden mit SPSS für Windows
(Version 10) durchgeführt.

Klinische Studie - 68 -
5.2.1.1. Ergebnisse
CT-Vermessung
Bei der Vermessung der isolierten Orbitabodenfrakturen (n = 38) waren bei 13
Patienten die rechte und bei 25 Patienten die linke Augenhöhle betroffen (diese
Seitenpräferenz war statistisch signifikant; exakt p = .04). Die Vermessung der
CT-Bilder wurde ausschließlich mit der 2D-ROI-Methode durchgeführt.
Die mittlere Fläche (± SD) für den Orbitaboden betrug 5.72 ± 1.07 cm 2 (von 3.43
bis 7.69 cm 2 ). Die Vermessung der Frakturfläche ergab eine mittlere Fläche (±
SD) von 2.63 ± 1.20 cm 2 (von 0.40 bis 5.77 cm 2 ). Bei beiden Flächen wurde kein
signifikanter Seitenunterschied (links/rechts) festgestellt. Der durchschnittliche
Anteil (%) der Frakturfläche innerhalb des Orbitabodens betrug 45.3 ± 17.6%.
Die Berechnung des prolabierten Gewebes ergab ein mittleres
Herniationsvolumen (± SD) von 1.15 ± 0.91 cm 3 (von 0.14 bis 4.56 cm 3 ).
In antero-posteriorer Ausdehnung waren 28 Frakturen im anterioren Drittel
(mittlere Frakturgröße (± SD): 0.43 ± 0.44 cm 2 ), 36 Frakturen im mittleren Drittel
(1.64 ± 0.69 cm 2 ) und 33 Frakturen im posterioren Drittel (0.62 ± 0.43 cm 2 ) des
Orbitabodens lokalisiert. Der durchschnittliche Anteil (%) der Fraktur im
Orbitaboden betrug für das anteriore, mittlere und posteriore Drittel wie folgt:
14.4 ± 10.8%, 62.7 ± 12.1% und 22.9 ± 13.3%.

Klinische Studie - 69 -
Ophthalomologische Auswertung und Korrelationen
Die Frakturfläche (A) und das Ausmaß des Enophthalmus korrelierten signifikant
(r = 0.69; p < .001) (Abb. 32). Die mittlere Frakturfläche (± SD), die mit einem
klinisch relevanten (≥ 2 mm) Enophthalmus (n = 9) assoziiert war, betrug 4.08 ±
1.09 cm 2 . Aus der linearen Regressionsgeraden (A = 1.980 + 0.698 *
Enophthalmus) wurde die zu erwartende Frakturfläche, bei der ein 2-mm
Enophthalmus auftrat, mit 3.38 cm 2 berechnet. Die Flächen- und
Volumenberechnungen der Patienten mit fehlenden Hertel-Messungen (n = 17)
unterschieden sich nicht von den Patienten mit vorhandener Hertel-Messungen.
Die Frakturfläche war signifikant größer bei Patienten mit Diplopie (n = 21) (p =
.04). Beim Auftreten von Motilitätsstörungen (n = 17) konnten keine statistischen
Unterschiede festgestellt werden. Die Aufteilung der Fraktur in Drittel ergab
keine weiteren statistischen Unterschiede.
Abb. 32. Verhältnis zwischen
der Frakturfläche und En-
ophthalmus.

Klinische Studie - 70 -
Das Herniationsvolumen (V) und das Ausmaß des Enophthalmus korrelierten
signifikant (r = 0.64; p = .002) (Abb. 33). Das mittlere Herniationsvolumen (±
SD), das mit einem klinisch relevanten (≥ 2 mm) Enophthalmus assoziiert war,
betrug 1.89 ± 1.19 cm 3 . Aus der linearen Regressionsgeraden (V = 0.660 + 0.478
* Enophthalmus) wurde das zu erwartende Herniationsvolumen, bei der ein 2-mm
Enophthalmus auftrat, mit 1.62 cm 3 berechnet. Beim Auftreten von Doppelbildern
(Diplopie) wurde ein statistischer Trend bei größeren Herniationsvolumina
nachgewiesen (p = .07). Bei den Motilitätsstörungen konnten keine statistischen
Unterschiede festgestellt werden.
Abb. 33. Verhältnis zwischen
dem Herniationsvolumen und
Enophthalmus.

Klinische Studie - 71 -
5.2.2. Objektive Vermessung von Orbitabodenfrakturen
Submitted im Plastic and Reconstructive Surgery (2002)
präsentiert am ‚European Trauma Congress’, Vienna 2002
Es wurden 30 Patienten (8 weiblich, 22 männlich) ausgewertet, die im Zeitraum
von 2000 bis 2001 an der hiesigen Klinik wegen einer isolierten
Orbitabodenfraktur entweder konservativ oder chirurgisch mit einem
Ballonkatheter behandelt wurden. Das mittlere Alter (± SD) der Patienten lag bei
45.3 ± 16.7 Jahren (von 22 bis 70 Jahren).
Das mittlere Zeitintervall der CT-Untersuchung nach dem Trauma betrug 3.1 ±
3.0 Tage (von 1 bis 6 Tage). Bei 26 Patienten wurde die CT-Untersuchung mit 3-
mm, bei 4 Patienten mit 2-mm Schichtdicke durchgeführt. In Zusammenarbeit mit
der Univ. Klinik für Radiodiagnostik und Osteologie wurden die auf einer Optikal
Disk (OD) abgespeicherten CT-Daten (Philips Secura, Best, Niederlande;
Bildparameter: 120 kV, 200 mAs, FOV 25 cm, koronale Schichtebene) auf eine
CD-ROM gebrannt. Nach dem Einlesen der ‚DICOM-Files’ auf einen Laptop
(Apple G3, Apple Computer Inc., USA) wurden diese mit der 2D-ROI-Methode
ausgewertet (siehe Kapitel 5.1.5.2). Ein Untersucher führte ohne Kenntnis der
Patientendatei bei voreingestellten Knochen- (Fensterweite: 3000;
Fensterzentrum: 600) und Weichteilfensterparametern (Fensterweite: 350;
Fensterzentrum: 50) die Vermessung mit der Programm ImageJ (National
Institute of Health, Boston, MA) durch. Die Berechnung der vermessenen Daten
wurde mit dem Programm Image Analyze 1.0 (PTS Corp., Vienna, Austria)

Klinische Studie - 72 -
durchgeführt (siehe Kapitel 5.3). Bei drei Frakturen war die Bildqualität durch
Metallartefakte (dentale Amalgamfüllungen) beeinträchtigt. Bei einem Patienten
wurde eine Inkarzeration des periorbitalen Gewebes festgestellt.
Die Therapie der Orbitabodenfrakturen richtete sich bei der damaligen
Beurteilung nach dem subjektiv geschätzten Ausmaß der Fraktur im CT und dem
klinischen Beschwerdebild. Bei im CT klein erscheinenden Frakturen und
geringer bzw. keiner klinischen Symptomatik wurde ein konservatives Vorgehen
gewählt (Gruppe I; n = 10). Bei mittelgroß und keiner bzw. geringer klinischer
Symptomatik wurde eine chirurgische Revision des Orbitabodens über einen
transantralen Zugang mit Einlage eines Ballonkatheters nach Krenkel ® (Invotec
Intern.. Inc., Jacksonville, Fl, USA) durchgeführt (Gruppe II; n = 11). Bei
größeren Frakturen und deutlicher klinischer Symptomatik wurde die chirurgische
Revision des Orbitabodens von transantral (Ballonkatheter) und transkonjunktival
(resorbierbares Implantat, Ethisorb ® , Johnson und Johnson Intl., Brüssel, Belgien)
angewandt (Gruppe III; n = 9). Der chirurgische Eingriff wurde durchschnittlich
5.3 Tage nach dem Trauma in Allgemeinnarkose und die Entfernung des
Ballonkatheters durchschnittlich nach 4.3 Wochen in Lokalanästhesie
durchgeführt.
Die ophthalmologischen Daten (Doppelbilder, Motilität, horizontaler und
vertikaler Bulbusstand) wurden präoperativ und postoperativ im Zeitraum von 1,
4 und 12 Wochen von einem Augenarzt an der Univ. Klinik für Augenheilkunde
und Optometrie erhoben. Dabei wurden die Doppelbilder und Motilitätsstörungen
mit einem Prismen-Abdecktest und an der Tangententafel in der Primärposition

Klinische Studie - 73 -
und allen Sekundär- und Tertiärpositionen (bis 30° von der Sehachse) überprüft.
Nach dem Schweregrad wurden diese Störungen in keine (0), leichte (1 Punkt),
mittlere (2 Punkte) und schwere (3 Punkte) unterteilt. Der Schweregrad richtete
sich nach den Winkelgraden der auftretenden Störungen: beim Auftreten der
Störung bei mehr als 20° Abweichung vom Geradeaus-Blick wurden diese als
leicht, zwischen 20° und 10° als mittel und bei weniger als 10° als schwer
klassifiziert. Bei einem Patienten in der Gruppe III wurde eine
Oculomotoriusparese vom Augenarzt festgestellt. Dieser Patient wurde bei der
statistischen Evaluierung der Doppelbilder und der Motilitätsüberprüfung
ausgenommen.
Die Messungen des horizontalen Bulbusstands wurden mit dem
Spiegelexophthalmometer nach Hertel (Hertel, 1905) und die des vertikalen
Bulbusstands mit der Rasterbrille nach Haase (Dosch Corp. Heidelberg,
Deutschland) zu den vorhin erwähnten Untersuchungszeitpunkten durchgeführt
(Ergebnisse im mm).
Statistische Auswertung
Die Behandlungsgruppen I – III wurden in Hinblick auf die CT-Vermessung und
den ophthalmologischen Daten miteinander verglichen und statistisch
ausgewertet. Das Signifikanzniveau wurde bei α = .05 mit p < .05 und der
statistische Trendlevel mit p < .10 festgelegt.

Klinische Studie - 74 -
5.2.2.1. Ergebnisse
Klinische Ergebnisse
Die Ursache für die Fraktur waren bei 12 Patienten ein Faustschlag, bei 8 Patient
Sturz, bei 5 Patienten Sport, bei 3 Patienten ein Verkehrsunfall und bei 2
Patienten andere Ursachen. Die häufigsten Symptome, die mit der
Orbitabodenfraktur assoziiert waren: Schwellung und Ecchymose (28 Patienten),
Motilitätsstörungen (20), Doppelbilder (18), Hypästhesie (16), Emphysem (14),
Enophthalmus (9), subkonjunktivale Blutung (3) und Tiefstand des Bulbus (1).
Fünfzehn Patienten mit der chirurgischen Behandlung (Gruppe II und III) und ein
Patient mit der konservativen Behandlung gaben eine gestörte Sensibilität im
Bereich des Nervus infraorbitalis an; dieser Unterschied war statistisch
signifikant (p = 0.001; Fisher’s Exakt Test).
CT-Vermessung
Bei 11 Patienten war der rechte und bei 19 Patienten der linke Orbitaboden
frakturiert (diese Seitenpräferenz erreichte das Signifikanzniveau; exakt p = .10,
Binomial Test).
Die mittlere Orbitabodenfläche (± SD) betrug für alle Patienten 6.04 ± 0.98 cm 2
(von 4.17 bis 7.46 cm² reichend); für die Gruppe I (konservativ) 5.67 ± 0.81 cm 2 ,
die Gruppe II (Ballon) 6.30 ± 1.02 cm 2 und die Gruppe III (Ballon und Implantat)
6.15 ± 1.06 cm 2 . Der Unterschied zwischen den Gruppen war statistisch nicht
signifikant.

Klinische Studie - 75 -
Die mittlere Frakturfläche (± SD) betrug für alle Patienten 2.85 ± 1.11 cm 2 (von
0.40 bis 4.85 cm² reichend); für die Gruppe I 2.42 ± 0.57 cm 2 , die Gruppe II 2.80
± 1.07 cm 2 und die Gruppe III 3.40 ± 1.46 cm 2 . Der Unterschied zwischen den
Gruppen war statistisch nicht signifikant.
Das mittlere Herniationsvolumen (± SD) betrug für alle Patienten 1.34 ± 0.81 cm 3
(von 0.14 bis 3.72 reichend); für die Gruppe I 0.87 ± 0.39 cm 3 , die Gruppe II 1.67
± 1.01 cm 3 und die Gruppe III 1.48 ± 0.68 cm 3 (Abb. 34). Das durchschnittliche
Herniationsvolumen (± SD) beider chirurgischer Gruppen (II und III) betrug 1.66
± 0.81 cm³; kein statistischen Unterschied konnte zwischen diesen beiden
Gruppen festgestellt werden. Der Unterschied zwischen den chirurgischen
Gruppen und der konservativen Gruppe war statistisch marginal signifikant (p =
.08). Ein Patient mit der Einklemmung des periorbitalen Gewebes hatte 0.33 cm³
Herniationsvolumen
Abb. 34. Das Herniations-
volumen der Behandlungs-
gruppen I – III (Plastic
Reconstr Surg 2002)

Klinische Studie - 76 -
Ophthalmologische Ergebnisse:
Der mittlere Schweregrad (± SD) der Doppelbilder (0 – 3) ergab abhängig vom
Untersuchungszeitpunkt für die Gruppe I, II und III folgende Werte: für den
präoperativen Zeitpunkt 1.00 ± 1.15, 1.00 ± 1.18 und 1.89 ± 0.93, für 1 Woche
0.80 ± 1.13, 1.18 ± 1.08 und 1.22 ± 1.09, für 4 Wochen 0.60 ± 0.84, 1.00 ± 0.89
und 0.89 ± 0.78 und für 12 Wochen postoperativ 0.10 ± 0.32, 0.91 ± 0.83 und
0.56 ± 0.53 (Abb. 35). Die Verteilung der Doppelbilder für den präoperativen
bzw. posttraumatischen und dem Untersuchungszeitpunkt nach 12 Wochen ist in
Tabelle 6 und 7 dargestellt.
Abb. 35. Verlauf des
durchschnittlichen Schwere-
grads der Doppelbilder im
Untersuchungszeitraum (bis
12 Wochen postoperativ)
Der mittlere Schweregrad (± SD) der Motilitätsstörung (0 – 3) ergab abhängig
vom Untersuchungszeitpunkt für die Gruppe I, II und III folgende Werte: für den
präoperativen Zeitpunkt 0.90 ± 0.99, 1.55 ± 0.93 und 1.44 ± 0.73, für 1 Woche
0.70 ± 1.06, 0.91 ± 0.94 und 0.78 ± 1.20, für 4 Wochen 0.20 ± 0.42, 0.73 ± 0.65
und 0.22 ± 0.44 und für 12 Wochen postoperativ 0.10 ± 0.32, 0.45 ± 0.52 und
0.33 ± 1.00.

Klinische Studie - 77 -
Die mittlere Differenz (± SD) des horizontalen Bulbusstands (in mm) ergab
abhängig vom Untersuchungszeitpunkt für die Gruppe I, II und III folgende
Werte: für den präoperativen Zeitpunkt 0.71 ± 1.25, -0.93 ± 1.64 und -1.13 ±
1.36, für 1 Woche 0.01 ± 0.19, -0.14 ± 0.24 und -0.19 ± 0.37, für 4 Wochen -0.14
± 0.24, 0.01 ± 0.19 und -0.19 ± 0.37 und für 12 Wochen postoperativ -0.01 ±
0.19, -0.01 ± 0.19 und -0.19 ± 0.37 (Abb. 36).
Abb. 36. Verlauf des durch-
schnittlichen horizontalen
Bulbusstands im Unter-
suchungszeitraum (bis 12
Wochen postoperativ).
Die mittlere Differenz (± SD) des vertikalen Bulbusstands (in mm) ergab
abhängig vom Untersuchungszeitpunkt für die Gruppe I, II und III folgende
Werte: für den präoperativen Zeitpunkt 0.28 ± 0.49, 0.25 ± 0.46 und -0.14 ± 0.38,
für 1 Woche 0.00 ± 0.00, 0.00 ± 0.00 und 0.00 ± 0.00, für 4 Wochen 0.00 ± 0.00,
0.13 ± 0.35 und 0.00 ± 0.00 und für 12 Wochen postoperativ 0.00 ± 0.00, 0.00 ±
0.00 und 0.00 ± 0.00.
Die ophthalomologische Auswertung (Diplopie, Motilität und Bulbusstand) ergab
keinen signifikanten Unterschied zwischen den einzelnen Gruppen. Die
deskriptiven Daten sind in Tabelle 6 veranschaulicht.

Klinische Studie - 78 -
Tabelle 6. Anzahl der Patienten mit präoperativen Doppelbildern.
Gruppe kein leicht mittel schwer
I n = 10 5 (50.0%) 1 (10.0%) 4 (40.0%) 0
II n = 11 6 (54.5%) 0 5 (45.5%) 0
III n = 8* 1 (11.1%) 1 (11.1%) 5 (55.7%) 1* (11.1%)
Gesamt n = 29 12 (40.0%) 2 (6.7%) 13 (43.3%) 2 (10.0%)
* Ein Patient mit Oculomotoriusparese ist in dieser Tabelle nicht berücksichtigt. Gruppe I
(konservativ), Gruppe II (Ballon) und Gruppe III (Ballon und Implantat)
Tabelle 7. Anzahl der Patienten mit Doppelbildern 12 Wochen postoperativ.
Gruppe kein leicht mittel schwer
I n = 10 9 (90.0%) 1 (10.0%) 0 0
II n = 11 4 (36.4%) 4 (36.4%) 3 (27.2%) 0
III n = 8* 4 (50.0%) 4 (50.0%) 0 0*
Gesamt n = 29 17 (56.7%) 9 (33.3%) 3 (10.0%) 0
* Ein Patient mit Oculomotoriusparese ist in dieser Tabelle nicht berücksichtigt. Gruppe I
(konservativ), Gruppe II (Ballon) und Gruppe III (Ballon und Implantat)

Datenbank - 79 -
5.3. Datenbank (CT-based Measurement 1.0)
5.3.1 Weiterentwicklung des Vermessungsprogramms
Präsentiert am Dept. of Oral and Maxillofacial Surgery, University of North Carolina,
USA, (September 2001)
Mit der Weiterentwicklung der Software Scion Image 1.26c zur Version 1.25
(neuer Name des Programms: ImageJ) konnte eine Vereinfachung des Einlesens
und der Vermessung der DICOM-Daten erzielt werden. Das Programm wird als
‚Open Source’ von Wayne Rasband (Research Services Branch, National Institute
of Mental Health, Bethesda, Maryland, USA) unter der Internetadresse
(http://rsb.info.nih.gov/iJ/) zur Verfügung gestellt und kann somit den
individuellen Ansprüchen angepaßt werden. Die neue Oberfläche des Programms
erlaubt es nun, die Vermessung der DICOM-Daten schneller und einfacher
durchzuführen. In Abb. 37 ist die Oberfläche des Programms Scion Image 1.26c
abgebildet.
Abb. 37. Oberfläche der Software Scion
Image 1.62c. Die Ergebnisse der
Längenmessung sind in der Tabelle
(‚Results’) dargestellt. Die Länge des
rechten Orbitabodens ist für die CT-Schicht
Nr. 11 (Patient Nr. 23) abgebildet.

Datenbank - 80 -
Die Schwierigkeiten der älteren Version bestanden hauptsächlich in der
Übertragung der vermessenen Längenwerte (Daten x, y und z, siehe Abb. 23) und
Flächenwerte (A siehe Abb. 23) in die Excel-Tabelle, um die Flächen (für
Orbitaboden- und Frakturfläche) und Volumina (für das Herniationsvolumen) zu
berechnen. Die Werte mußten einzeln in die Tabelle eingetragen werden. Weiters
mußten die Längenabmessungen für jede Distanz (x, y und z) in den einzelnen
CT-Schichten mit dem Cursor durchgeführt werden (Längenabnahme für die
Distanz x ist in Abb. 37 dargestellt).
Im der neuen Version des Programms (ImageJ) werden nun keine Längen
vermessen, sondern die x- und y-Koordinaten der jeweiligen Eckpunkte
abgespeichert (Abb. 38). Somit erhält man für die Orbitaboden- (Punkt O1 und O2
in Abb. 38) und Frakturvermessung (Punkt F1 und F2 in Abb. ) jeweils zwei
Punkte pro CT-Schicht. Diese Punkte sind unter Kenntnis der Schichtdicke (z-
Koordinate) und der Schichtnummer in einem kartesischen Koordinatensystem
eindeutig definiert. Zwischen den Punkten F1 und F2 können n-beliebig viele
Punkte (Fn, Fn+1, etc.) zur Markierung des hernierten Gewebes (zur späteren
Berechnung des Herniationsvolumens) gesetzt werden (Abb. 38). Um das
Weichgewebe beurteilen zu können, muß jedoch für die Bestimmung des
hernierten Gewebes das Weichteilfenster der jeweiligen CT-Schicht im Programm
ImageJ geöffnet werden. Die Bestimmung der ‚ossär’ definierten Punkte (z.B. O1,
O2, F1 und F2) erfolgt im Knochenfenster.

Datenbank - 81 -
Abb. 38. Vermessung einer
Orbitabodenfraktur mit dem Programm
ImageJ aus der koronaren
Computertomographie. Die medialen und
lateralen Vermessungspunkte für die
Orbitaboden- (O1 und O2), und
Frakturfläche (F1 und F2) sind mit Pfeilen
markiert. Das verlagerte periorbitale
Gewebe ist mit mehreren Punkten Fn
zwischen F1 und F2 gekennzeichnet.
Abb. 39. Berechnung der Orbitaboden- (A_B),
absoluten (A_F) und relativen Frakturflächen
(A_F in %) sowie des Herniationsvolumens
(V_F) mit dem Programm Image Analyze. Die
mit Abb. 38 korrespondierenden Koordinaten sind
mit einem Pfeil markiert.

Datenbank - 82 -
Die Raumpunkte werden in allen CT-Schichten bestimmt und als Datei (im txt-
Format) exportiert. Dabei werden die Raumpunkte (O1, O2, F1, Fn und F2) zu der
jeweiligen CT-Schicht zugeordnet (Abb. 39).
Mit einer neu entwickelten Windows Applikation (‚Image Analyze 1.0’), die in
Zusammenarbeit mit der Biomedizinischen Technik und Physik (Vorstand: Univ.
Prof. Dr. H. Bergmann) mit Dipl. Ing. Dr. Martin Reichel erarbeitet und
programmiert wurde, werden die vom ImageJ exportierten Daten automatisch zur
Flächen- und Volumenberechnung zugeführt. Dieses zusätzliche Tool wurde mit
Hilfe der Programmierumgebung ‚Borland Delphi 6.0’ in der
Programmiersprache ‚Turbo Pascal’ erstellt. Die Ausgangsdaten werden aus dem
Programmpaket ‚ImageJ’ in Form einer Textdatei (txt.file) gewonnen. Pro
coronaler CT-Schicht werden die Punkte O1 und O2 zur Begrenzung des
Orbitabodens und - soweit eine Fraktur in der betrachteten CT-Schicht sichtbar ist
- die Punkte F1 und F2 (mit dazwischen n-beliebig vielen Punkten Fn) zur
Begrenzung der Fläche des Frakturrandes markiert. Die daraus resultierenden
Daten (x und y-Koordinaten) werden mit den zugehörigen Nummern der CT-
Schichten abgespeichert.
Das Programm ‚Image Analyze 1.0’ berechnet unter Verwendung der in Kapitel 5
angegebenen Formel aus diesen Daten die Fläche des Orbitabodens und der
Fraktur sowie das Volumen des hernierten Gewebes (=Herniationsvolumen).
Diese berechneten Daten sind in einem Ausgabefeld des Programms sichtbar und
können als ‚txt.file’ abgespeichert werden. Die Frakturfläche wird mitunter auch
relativ (in Prozent) zur Orbitabodenflächen ausgegeben.

Datenbank - 83 -
5.3.2 Erstellen einer Datenbank (CT-based Measurement 1.0)
Zur besseren Erfassung der Patienten und der dabei erhobenen Daten wurde eine
Datenbank (CT-based Measurement 1.0) im File Maker 6.0 erstellt. Die
Anamnese des Patienten/in, der chirurgische Eingriff und die Verlaufskontrolle
werden in einem vorgefertigten Protokoll dokumentiert. Die erhobenen Daten
(kieferchirurgische, radiologische und opthalmologische Daten) werden in dieser
Datenbank („CT-based Measurement 1.0“) anonymisiert erfaßt und ausgewertet.
Die Einhaltung des Datenschutzes und der Datenqualität sind gewährleistet.
Diese Datenbank ist aus mehreren Formularen aufgebaut:
Patient’s Chart: zur Erfassung der Stammdaten und der Anamnese: für Ursache,
Diagnose und Datum der wichtigsten Untersuchungen (Erstuntersuchungs-, CT-
und Operationsdatum) (Abb. 40)
Abb. 40. Bildschirmfoto der
Datenbankoberfläche. 1, Erfas-
sung der Stammdaten; 2, For-mular
für die Anamnese; 3, Erfassung der
Untersuchungsdaten, Diagnose,
Lokalisation etc. Ein ‚Information
Desk’ bietet dem Anwender
jederzeit Hilfe aus einem Submenü
an.

Datenbank - 84 -
Ophthalmology: Erfassung der augenärztlichen Befunde (Abb. 41)
Abb. 41. Bildschirmfoto des Formblatts
‚Ophthalmology’. Die Ergebnisse für die
einzelnen Untersuchungen (Diplopie,
Motilität, Hertel- und Kesten-
baummessung) werden nach dem
erfolgten Intervall (prä- oder
postoperativ) erfaßt. Die Status-zelle
(Status: ‚OK’ oder ‚missing’) zeigt
eventuell fehlende Daten an.
In Zusammenarbeit mit der Univ. Klinik für Augenheilkunde und Optometrie
werden 1, 4, 12 und 25 Wochen nach dem Unfall, bzw. der Operation
ophthalmologische Untersuchungen durchgeführt. Bei den Kontrollen werden von
einem Orthoptisten/in und einem Facharzt/in für Augenheilkunde und Optometrie
ein ophthalmologischer und orthoptischer Status erhoben, der in diese Datenbank
eingegeben wird. Diese Untersuchungen umfassen einen Auf- und Abdecktest,
ein Prismencovertest, eine Motilitäts-, und Doppelbildprüfung, einen
Dunklrotglaskonfusionstest an der Tangententafel nach Harms, eine
Augendruckmessung, eine Messung des horizontalen (Spiegelexophthalmometer
nach Hertel) und vertikalen Bulbusstands (Rasterbrille nach Haase), sowie ein

Datenbank - 85 -
Beurteilung des vorderen Augenabschnitts an der Spaltlampe und eine
Fundoskopie.
Measurement: Erfassung der Vermessungswerte (Abb. 42)
Abb. 42. Bildschirmfoto des
Formblatts ‚Measurement’. Die
berechneten Flächen- und
Volumenwerte (1) sind in einem
Auswertungsfeld abgebildet. Die
Eingabefelder für die CT-
Schichtdicke (2) und die
Vermessungsdaten (3) werden aus
dem Programm ImageJ importiert
oder manuell übertragen.

Datenbank - 86 -
Treatment: Details zur konservativen oder chirurgischen Versorgung (Abb. 43)
Abb. 43. Bildschirmfoto des
Formblatts ‚Treatment’. Die
wichtigsten Daten der Behandlung
sind in diesem Datenblatt erfaßt.
Zusätzlich erwähnenswerte Informationen (Vermessungsprobleme, Zweiteingriff,
Fotodokumentation etc.) werden in dem Formular ‚Note’ erfaßt.
Als Beispiel einer Vermessung mit der 2D-ROI-Methode sind in Abb. 44 die
einzelnen CT-Schichten mit den gemessenen Distanzen abgebildet. Diese Werte
werden in das Formular ‚Measurement’ manuell übertragen und sind als
Wertetabelle abrufbar (Tabelle 8). Dieser Schritt wird bei der neuen Version der
Datenbank durch das Programm ‚Image Analyze 1.0’ automatisch durchgeführt
(Abb. 39).

Datenbank - 87 -
Abb. 44. Beispiel einer
CT-Vermessung bei
Patient Nr. 70. Der Pfeil
markiert die Sutura
ethmoidomaxillaris, die in
jeder koronalen Schichte
zu sehen ist.

Datenbank - 88 -
Tabelle 8. Vermessungen einer rechten Orbitabodenfraktur (Patient Nr. 70) aus
einem koronalen CT des Gesichtsschädels (Abkürzungen sind in Abb. 21
beschrieben).
CT-Schicht Orbitabodenfläche Frakturfläche Herniation
(1 mm) X (mm) Z (mm) Y (mm) A (cm 3 )
8 8.0 - - -
9 9.3 - - -
10 14.8 - - -
11 15.8 5.6 7.5 14.3
12 17.9 3.6 12.2 20.0
13 19.1 2.0 13.4 20.2
14 20.4 1.7 14.0 26.1
15 22.1 4.5 19.0 24.4
16 23.6 3.0 18.4 19.7
17 23.7 2.5 18.6 28.1
18 23.0 3.1 18.1 31.9
19 23.4 0.0 17.0 42.1
20 21.9 0.0 14.1 45.6
21 20.3 0.0 13.9 42.7
22 18.3 3.0 13.1 31.1
23 10.2 4.7 10.2 21.0
24 10.1 5.4 10.1 23.1
25 9.8 4.5 9.8 15.4
Gesamt 6.15 cm 2 3.28 cm 2 0.83 cm 3

Datenbank - 89 -
5.3.3 CT-basierte Berechnung von Orbitafrakturen und deren Korrelation mit
ophthalmologischen Daten
Präsentiert am 5. Europäischen Unfallkongreß, Hofburg Wien, (Mai 2002)
Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie, submitted 2003
In diesem Teil der Arbeit wurden 82 Patienten (29 Frauen, 53 Männer)
ausgewertet, die im Zeitraum von 1999 bis 2002 an der Univ.-Klinik für Mund-,
Kiefer- und Gesichtschirurgie wegen einer medialen Orbitawand- oder
Orbitabodenfraktur behandelt wurden. Das mittlere Alter der Patienten lag bei
45.3 Jahren (SD: 16.7 Jahre; Spannweite: 22 - 70 Jahre). Zur Erfassung aller
anamnestischen Daten (Stammdaten, Ursache, zusätzliche Verletzungen) und der
Untersuchungsergebnisse wurde die Datenbank (CT-based Measurement, siehe
Kapitel 5.3.2.) verwendet.
CT Vermessung
Bei 70 Patienten wurden die CT-Untersuchungen an einem Secura Scan der Firma
Philips in Bauchlage mit folgenden Parametern durchgeführt: koronare
sequentielle Schichtführung von Os nasale bis Sella turcica, Tischvorschub und
Schichtdicke 3 mm, 120 kV, 100 mA, Röhren-Rotationszeit 2 s, Matrix 512 x 512
und FOV 250 mm. Bei 12 Patienten wurde die CT-Untersuchung (Fa. Siemens,
Erlangen) von einem auswärtigen CT-Institut durchgeführt. Dabei wurde bei 3
Patienten die Schichtdicke der CT mit 1.5 mm und bei 9 Patienten mit 2 mm
gewählt. Das mittlere Zeitintervall der CT-Untersuchung nach dem Trauma
betrug 3.1 Tage (SD: 3.0 Tage; Spannweite: 1 - 6 Tage).

Datenbank - 90 -
Die auswärtigen Bilddatensätze (DICOM-Format) wurden auf einer CD-ROM der
Klinik übermittelt. Die Bilddatensätze der klinikinternen CT-Untersuchungen
wurden auf einer Philips Easy Vision Workstation im DICOM-Format auf eine
CD-ROM gebrannt. Nach Überspielen der gesammelten CT-Daten auf einen
Auswerte-PC (IBM PC, 300 MHz, 128 MB RAM) führten ein erfahrener
Radiologe und ein Kieferchirurg im Konsensusverfahren ohne Kenntnis der
Patientendatei bei voreingestellten Knochen-Fensterparametern (Fensterweite:
3000; Fensterzentrum: 600) und Weichteil-fensterparametern (Fensterweite: 350;
Fensterzentrum: 50) die Vermessung der Frakturen mit dem Programm ImageJ
(National Institute of Health, Boston, MA) durch. Bei 8 Frakturen war die
Bildqualität durch Metallartefakte (dentale Amalgamfüllungen) beeinträchtigt.
Bei der Vermessung der Orbitabodenfrakturen wurden pro koronarer CT-Schicht
zwei Punkte (O1 und O2) zur medialen und lateralen Begrenzung des
Orbitabodens und – soweit eine Fraktur in der betrachteten CT-Schicht sichtbar
war – zwei Punkte (F1 und F2) zur medialen und lateralen Begrenzung der
Fraktur markiert (Abb. 38). Zur Definition des verlagerten periorbitalen Gewebes
wurden beliebig viele Punkte markiert, die zwischen den beiden
Frakturbegrenzungspunkten lagen. Bei der Vermessung der medialen
Orbitawandfrakturen wurde mit dieser Methode die Frakturgröße und das
Herniationsvolumen, nicht jedoch die Größe des Orbitabodens bestimmt (Abb.
45). Bei kombinierten Frakturen (mediale Wand und Orbitaboden) wurden die
Frakturfläche und das Herniationsvolumen gesamt vermessen. Alle vermessenen

Datenbank - 91 -
Punkte wurden mit der zugehörigen Nummer der CT-Schichte (z-Koordinate) als
dreidimensionale Koordinaten abgespeichert.
Abb. 45. Vermessung einer medialen
Orbitawandfraktur aus der koronaren
Computertomographie. Die Begrenzung der
Frakturfläche (F1 und F2) ist mit Pfeilen und
die Ausdehnung des verlagerten periorbitalen
Gewebes mit mehreren Punkten markiert.
Die Umwandlung der definierten Raumkoordinaten in Flächen und Volumen
erfolgte anschließend auf dem gleichen PC mit dem Programm Image Analyze
1.0, das für diese Studie mit der Programmierumgebung Borland Delphi 6.0 (Fa.
Borland, Scotts Valley, CA) in der Programmiersprache Turbo Pascal vom
Institut für Biomedizinische Technik und Physik entwickelt wurde. Unter
Verwendung einer Formel wurden aus diesen Daten die Orbitaboden- und
Frakturflächen, sowie das Volumen des verlagerten periorbitalen Gewebes
(Herniationsvolumen) berechnet (Ploder et al., 2001 und 2002). Diese Werte
wurden zusätzlich mit der relativen Frakturfläche (prozentueller Anteil zum
Orbitaboden) in einem Auswertefeld angezeigt (Abb. 39).

Datenbank - 92 -
Die ophthalmologischen Daten (Motilitätsstörungen, Diplopie sowie horizontale
und vertikale Bulbusposition) wurden durchschnittlich nach 2.7 Tagen
posttraumatisch (SD: 2.2 Tage; Spannweite: 0 - 8 Tage) von einem Augenarzt an
der Univ.-Klinik für Augenheilkunde und Optometrie erhoben. Dabei wurde der
Schweregrad der Motilitätsstörungen und der Diplopie mit einem Prismen-
Abdecktest und an der Tangententafel in der Primärposition und in allen
Sekundär- und Tertiärpositionen (bis 30° von der Sehachse) beurteilt. Eine
Kategorisierung wurde nach dem Winkelgrad der auftretenden Störung
durchgeführt: bei mehr als 20° vom Geradeaus-Blick wurden diese als leicht (1
Punkt), zwischen 20° und 10° als mittel (2 Punkte) und bei weniger als 10° als
schwer (3 Punkte) klassifiziert. Die Messungen der horizontalen Bulbusposition
wurden mit dem Spiegelexophthalmometer nach Hertel (1905) und die der
vertikalen Bulbusposition mit der Rasterbrille nach Haase (1976) durchgeführt.
Die Differenz der Position des traumatisierten Bulbus in der jeweiligen Ebene
wurde in Millimetern erfaßt.
Statistische Auswertung
Der lineare Zusammenhang zwischen zwei Variablen wurde mit dem
Produktmoment-Korrelationskoeffizienten (Pearson’s r) erfaßt. Unterschiede im
Mittelwert von kontinuierlichen Variabeln zweier Gruppen wurden mit dem t-
Test für unabhängige Stichproben berechnet. Die Seitenpräferenz (links/rechts)
beider Augenhöhlen wurde mit dem Binominal-Test ausgewertet. Das statistische
Signifikanzniveau (p-Wert) wurde mit < .05; das statistische Trendniveau mit

Datenbank - 93 -
.10 festgelegt. Die statistischen Berechnungen wurden mit SPSS für Windows,
Version 10.0 (SPSS, Chicago, IL) durchgeführt.
5.3.3.1. Ergebnisse
Bei 68 Patienten war der Orbitaboden, bei 6 Patienten die mediale Wand und bei
8 Patienten die mediale Wand und der Orbitaboden von der Fraktur betroffen. Bei
35 Patienten (42.7%) lag die Verletzung auf der linken und bei 47 Patienten
(57.3%) auf der rechten Seite; diese Seitenpräferenz war statistisch nicht
signifikant. Sensibilitätsstörungen im Bereich des Nervus infraorbitalis traten bei
40 Patienten mit einer Orbitabodenfraktur auf und waren statistisch signifikant
mit der Größe der Fraktur assoziiert (p = 0.019), nicht jedoch mit dem
Herniationsvolumen.
Die mittlere Fläche für den Orbitaboden betrug 6.32 cm² (SD: 1.05 cm²;
Spannweite: 3.62 bis 8.77 cm²). Die Berechnung der Frakturfläche ergab eine
mittlere Fläche von 2.59 cm² (SD: 1.14 cm²; Spannweite: 0.40 – 4.85 cm²) für die
Orbitabodenfrakturen und 1.47 cm² (SD: 0.52 cm²; Spannweite: 0.94 – 2.30 cm²)
für die isolierten medialen Orbitawandfrakturen. Der durchschnittliche Anteil der
Frakturfläche innerhalb des Orbitabodens betrug 40.6% (SD: 15.9%; Spannweite:
8.5 – 77.7%). Für die Flächenberechnungen wurde kein signifikanter
Seitenunterschied (links/rechts) festgestellt.
Die Berechnung des verlagerten periorbitalen Gewebes ergab ein mittleres
Herniationsvolumen von 1.16 cm³ (SD: 0.80 cm³; Spannweite: 0.07 - 3.95 cm³)
für die Orbitabodenfrakturen und 0.75 cm³ (SD: 0.53 cm³; Spannweite: 0.28 -
1.58 cm³) für die isolierten medialen Orbitawandfrakturen. Bei 7 Patienten wurde

Datenbank - 94 -
eine Einklemmung des periorbitalen Gewebes in der CT festgestellt. Das
durchschnittliche Herniationsvolumen betrug bei diesen Patienten 1.24 cm³ (SD:
0.46 cm³).
Die statistischen Zusammenhänge der berechneten Werte mit den
ophthalmologischen Daten sind für die Orbitabodenfrakturen in Tabelle 9 und für
die isolierten medialen Orbitawandfrakturen in Tabelle 10 dargestellt. Die bei den
chirurgischen Interventionen verwendeten Materialen sind in Tabelle 11
aufgelistet.

Datenbank - 95 -
Tabelle 9. Zusammenhang und Signifikanz von quantitativen CT- und
ophthalmologischen Daten bei Orbitabodenfrakturen (n = 76)
Pearson’s r
p (2-seitig)
Pearson’s r
F_fläche -0.532 0.001 -0.359 0.003 0.230 0.054 0.209 0.080
Rel. F_fläche -0.475 0.001 -0.307 0.011 0.208 0.081 0.248 0.037
VDT -0.478 0.001 -0.540 0.001 0.305 0.010 0.417 0.001
*F_fläche, Frakturfläche; Rel. F_fläche, relative Frakturfläche; VDT, Herniationsvolumen
Tabelle 10. Zusammenhang und Signifikanz von quantitativen CT- und
ophthalmologischen Daten bei isolierten medialen Orbitawandfrakturen (n = 6)
Pearson’s r
Horizontale
Horizontale
Bulbusposition
Bulbusposition
p (2-seitig)
Pearson’s r
Vertikale
Vertikale
Bulbusposition
Bulbusposition
F_fläche -0.271 0.589 0.137 0.796 0.971 0.001 0.005 0.993
VDT 0.188 0.722 -0.380 0.457 0.774 0.071 0.001 1.000
p (2-seitig)
p (2-seitig)
*F_fläche, Frakturfläche; VDT, Herniationsvolumen
Pearson’s r
Pearson’s r
Diplopie
Diplopie
p (2-seitig)
p (2-seitig)
Pearson’s r
Pearson’s r
Motilitäts-
Motilitäts-
einschränkung
einschränkung
p (2-seitig)
p (2-seitig)

Datenbank - 96 -
Behandlung: 50 Patienten wurden chirurgisch, 32 Patienten konservativ versorgt.
Die Auflistung der verwendeten Materialien bei den chirurgisch versorgten
Patienten ist in Tabelle 11 dargestellt.
Tabelle 11. Auflistung der verwendeten Materialien.
n = 50
PDS
Lyodura
PDS 5 2
Lyodura 3
Tamponade
Tamponade 3
Ethisorb 7 1 1 10
Knochen 1 4 1
Ethisorb
Knochen
Algipore
Algipore 1 1
Ballon 2 10 1 12
Gesamt 7 3 3 19 5 1 12
Ballon

Diskussion - 97 -
6
DISKUSSION
Nach einem Trauma im Mittelgesicht werden Patienten routinemäßig mit einem
bildgebenden Verfahren (Röntgen und Computertomographie) abgeklärt. Zur
Beurteilung einer ‚Blow-out’-Fraktur wird dabei vorzugsweise die Computer-
tomographie durchgeführt, die eine detaillierte Darstellung der anatomischen
Strukturen ermöglicht. Bei der radiologischen Beurteilung trägt das Ausmaß der
Fraktur, die Lage der Fraktur innerhalb des Orbitabodens und das Ausmaß der
Gewebsverlagerung zur Entscheidungsfindung bei, ob ein konservatives oder
chirurgisches Vorgehen gewählt wird (Mathog, 2000). Die Beurteilung der CT
erfolgt anhand der einzelnen Schichten, indem der Untersucher die Fraktur
subjektiv in eine große, mittlere oder eine kleine Fraktur einteilt und zusätzlich
die Art (Einklemmung) und das Ausmaß der Gewebsverlagerung beurteilt. Zu der
Information der CT wird das klinische Beschwerdebild zur Beurteilung des
weiteren Vorgehens herangezogen (Horch & Herzog, 1990). Bei den klinischen
Symptomen sind vor allem Funktionsstörungen des Bulbus oculi
(Motilitätsstörungen) und das Vorhandensein von Doppelbildern (Diplopie) von
Bedeutung (Gilbard et al., 1985; Bite et al., 1985; Manson et al., 1986; Charteris
et al., 1993). Je nach Ausmaß der Fraktur im CT und dem Schweregrad des

Diskussion - 98 -
klinischen Beschwerdebildes entscheidet der Chirurg über das weitere
therapeutische Vorgehen. Bei welcher Frakturgröße bzw. bei welchem
Herniationsvolumen ein chirurgischer Eingriff angezeigt ist, wurde in der
Literatur bisher nicht angegeben. Bei einer geringen klinischen Symptomatik ist
diese Entscheidung hauptsächlich von der subjektiven Beurteilung der CT und
von der Erfahrung des Chirurgen abhängig (Charteris et al., 1993). Stark
ausgeprägte Funktionsstörungen, die durch eine Inkarzeration des periorbitalen
Gewebes oder der Augenmuskulatur, wie z.B. des Musculus rectus inferior,
hervorgerufen werden können, werden unabhängig von der Frakturgröße als
absolute Indikation für eine chirurgische Intervention gewertet (Roth, 1999).
Nachdem eine Fraktur als operationswürdig eingestuft wurde, muß weiters die
optimale Operationsmethode (Zugang und Art des Materials) ausgewählt werden.
Dabei richtet sich der Zugangsweg (kranial über das Unterlid, transantral oder
kombiniert) und die Art des verwendeten Materials nach der Größe des
Frakturdefektes und den chirurgischen Möglichkeiten des behandelten Arztes
(Mayer et al., 1996; Charteris et al., 1993). Da der Prozeß der Erstellung des
Behandlungskonzepts starken individuellen Einflüssen unterliegt, haben sich in
den letzten Jahren vermehrt Autoren mit der Einteilung und Vermessung von
Orbitafrakturen befaßt.
Gilbard et al. (1985) haben ‚Blow-out’-Frakturen in einer einzelnen
repräsentativen CT-Schicht nach der Relation des verlagerten Knochenfragments
zum ursprünglichen Orbitaboden beurteilt. Im Vergleich dazu haben Harris et al.
(1998) ‚Blow-out’-Frakturen anhand von koronalen CT-Schichten beurteilt und

Diskussion - 99 -
die Form des Knochenfragments und das Ausmaß der Weichgewebsverlagerung
als Unterscheidungs-merkmal der Orbitabodenfrakturen herangezogen. Milewski
(1991) hingegen unterscheidet Orbitabodenfrakturen in medial oder lateral vom
Canalis infraorbitalis gelegene Frakturen. Frakturen mit vollständiger Beteiligung
des Orbitabodens werden einer dritten Gruppe zugeordnet. Da diese Einteilungen
durch die Beurteilung jeweils einzelner CT-Schichten starken subjektiven
Einflüssen unterliegen, können die Frakturen nur schwierig eindeutig zugeordnet
werden. Da eine quantitative Analyse der Frakturen mit diesen Einteilungen nicht
möglich ist, wurden in den letzten Jahren verschiedene Methoden zur
quantitativen Erfassung der Augenhöhle beschrieben (Whitehouse et al., 1994;
Raskin et al., 1998; Deveci et al., 2000; Jin et al., 2000; Ploder et al., 2001). Im
Gegensatz zum Orbitadach, das durch die Arbeiten von Lang (1982) und Lang &
Roth (1984) genau beschrieben und vermessen wurde, gibt es nur wenige
Literaturangaben, die sich mit der quantitativen Vermessung des Orbitabodens
befaßt haben
Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine neu entwickelte Software (2D-ROI) zur
quantitativen Vermessung von Orbitawandfrakturen vorgestellt, mit der Frakturen
aus koronalen Schichten der CT vermessen werden können. Im experimentellen
Teil der Arbeit wurde die Genauigkeit dieser Methode zur direkten anatomischen
Vermessung (siehe Kapitel 5.1.4) und zu anderen in der Literatur beschrieben
Vermessungsmethoden (siehe Kapitel 5.1.5) überprüft. Im klinischen Teil wurde
diese 2D-ROI-Methode zur Vermessung von isolierten Orbitabodenfrakturen

Diskussion - 100 -
angewandt (siehe Kapitel 5.2.1 und Kapitel 5.2.2) und mit klinischen Daten
korreliert.
Zum Kapitel ‚Interobserver’ und ‚Intraobserver’ Genauigkeit (Kapitel 5.1.4)
In diesen experimentellen Teil der Arbeit wurde die Genauigkeit der 2D-ROI-
Methode anhand von Schädelpräparaten überprüft. Es konnte gezeigt werden, daß
mit dieser Methode die Flächenvermessung des Orbitabodens und der Fraktur aus
koronalen CT-Schichten präzise durchgeführt werden kann. Der Vorteil dieser
Methode liegt im geringen zeitlichen Aufwand für die Vermessung und
Berechnung des CT-Datensatzes (3 bis 12 Minuten), welches für einen
routinemäßigen Einsatz von großer Bedeutung ist. Ein Nachteil der ersten Version
des Programms war die manuelle Übertragung der Vermessungsdaten von der
Easy Vision auf den Laptop, um diese Daten der Berechung der Flächenwerte
zuzuführen. Eine Weiterentwicklung wurde mit den später verwendeten
Programmen ‚ImageJ’ und ‚Image Analyze 1.0‘ erzielt, bei dem dieser zusätzliche
Schritt der Datenübertragung automatisch durchgeführt wird (siehe Kapitel 5.3).
Bei der Genauigkeitsüberprüfung der 2D-ROI-Methode zeigten
interessanterweise die Werte für die Orbitabodenfläche systematisch höhere
Werte als mit der direkten Vermessung der Schädelpräparate. Die systematische
Überschätzung bei der Vermessung der Orbitabodenfläche war hauptsächlich
durch die schwierige Identifizierung des tangentialen Querschnitts des Drahtes im
anterioren und posterioren Anteils des Orbitabodens bedingt. Da jedoch diese
Abweichung vernachlässigbar waren, spielt dieser Effekt bei einem klinischen
Einsatz eine untergeordnete Rolle. Bei den kleineren Frakturflächen konnte eine

Diskussion - 101 -
hohe Übereinstimmung zwischen den Untersuchern und ein geringer Skalen- und
Positionsabweichungsparameter festgestellt werden.
Bei dieser erstmals beschriebenen quantitativen Vermessung von
Orbitabodenfrakturen aus koronalen CT-Daten wurden anatomische
Referenzpunkte zur Definition des medialen und lateralen Randes des
Orbitabodens bestimmt. In Abb. 45 ist die Übereinstimmung des vermessenen
Drahtes mit den anatomischen Referenzpunkten illustriert. Unter Verwendung
dieser Referenzpunkte, besonders der Sutura ethmoidomaxillaris, sind die
Distanzen zur medialen und lateralen Begrenzung der Fraktur in jeder CT-Schicht
definiert. Dadurch läßt sich zusätzlich die Größe der Fraktur in Relation zum
Orbitaboden bestimmen. Obwohl in der vorgestellten Formel für die
Flächenberechnung eine Korrekturmöglichkeit bei einer konkaven Konfiguration
des Orbitabodens berücksichtigt wurde, wurde diese Korrekturberechnung in der
Studie nicht benötigt. Vielmehr zeigte sich, daß bei einer optimalen Ausrichtung
des Schädels bzw. der Orbitabodenfläche zur Untersuchungsebene, diese als
Gerade im koronalen Schichtbild abgebildet war.
Die hohe Übereinstimmung dieser Vermessungsmethode mit der anatomischen
direkten Vermessung und der geringe ‚Interobserver’ und ‚Intraobserver’-Fehler
rechtfertigen einen klinischen Einsatz. Die 2D-ROI-Methode kann auf einem
herkömmlichen PC verwendet und ohne großen Zeitaufwand in der
diagnostischen Abklärung von Orbitafrakturen, insbesondere
Orbitabodenfrakturen, eingesetzt werden.

Diskussion - 102 -
Zum Kapitel ‚Vermessung mit verschiedenen Methoden’ (Kapitel 5.1.5)
Wie anfänglich in der Diskussion erwähnt, haben sich in den letzten Jahren
vermehrt Autoren mit der quantitativen Vermessung der Orbita befaßt. Im
Hinblick auf den Orbitaboden kann eine Vermessung mit Hilfe von zwei-
dimensionalen (Jin et al., 2000; Ploder et al., 2001) oder drei-dimensionalen CT-
Bildern (Bite et al., 1985; Forbes et al., 1985; Gilbard et al., 1985; Manson et al.,
1986, Deveci et al., 2000) durchgeführt werden. Ein weiteres
Unterscheidungsmerkmal betrifft das Endprodukt der Auswertung; es können
entweder Flächen (Jin et al., 2000; Ploder et al., 2001) oder Volumina (Bite et al.,
1985; Forbes et al., 1985; Gilbard et al., 1985; Manson et al., 1986) bestimmt
werden. Mit den drei-dimensionalen Methoden werden im 3D-CT anatomische
Strukturen oder Körper definiert und daraus Volumina berechnet (Bite et al.,
1985; Deveci et al., 2000). Diese Methoden wurden hauptsächlich zur
Bestimmung der Volumendifferenz zwischen zwei Augenhöhlen verwendet, um
bei einem vorhanden posttraumatischen Enophthalmus die Volumendifferenz zu
quantifizieren. Diese Information ermöglicht es dem Chirurgen, das Volumen der
betroffenen Orbita dem der ‚normalen’ Seite anzupassen. Der größte Nachteil
dieser ‚Volumetrie’ der Orbita aus einer 3D-CT besteht in der individuell
unterschiedlichen Größe zweier Augenhöhlen. Diese Seitendifferenz wurde von
Forbes et al. (1985) und Parson & Mathog (1988) mit 7 bis 8% angegeben. Ein
weiteres Problem stellt die anteriore Öffnung der Orbita dar, die vom Untersucher
für jede CT-Schicht festgelegt werden muß, um das Volumen der Orbita
definieren zu können. Dies kann zu einer möglichen Über- bzw. Unterschätzung

Diskussion - 103 -
des Ergebnisses führen (Marsh, 2000). Durch den hohen Bearbeitungs- und
Zeitaufwand wurden diese 3D-Methoden bisher hauptsächlich bei speziellen
Fragestellungen, wie z. B. Korrektur eines posttraumatischen Enophthalmus oder
bei Planungen von Wachstumsassymmetrien, eingesetzt (Charteris et al., 1993).
Bei den zwei-dimensionalen Methoden werden Längen- und Flächenmaße von
den einzelnen CT-Schichten (axial oder koronal) abgenommen und daraus
Flächen und Volumina berechnet. Dazu wurden kürzlich in der Literatur zwei
Studien veröffentlicht, die Frakturen der Orbita anhand von koronalen oder
axialen CT-Schichten vermessen haben (Jin et al., 2000; Ploder et al. 2001). Bei
der von Jin et al. (2000) vorgestellten Methode (2D-Methode) wurden Frakturen
der medialen Orbitawand aus axialen und koronalen CT-Schichten vermessen.
Dieser Methode liegt die Annahme zugrunde, daß eine Frakturfläche ein Ellipsoid
beschreibt und daß das dabei verlagerte Gewebe einem Hemi-Ellipsoid entspricht.
Aus den zwei-dimensionalen CT-Bildern (axial und koronal) wurden die jeweils
längsten Abmessungen der Fraktur bzw. des verlagerten Gewebes in einer
repräsentativen CT-Schicht zur Berechnung von Frakturfläche und
Herniationsvolumen abgenommen. Die von Ploder et al. (2001) vorgestellte
Methode (2D-ROI-Methode) verwendet im Gegensatz dazu sämtliche CT-
Schichten, die den Orbitaboden bzw. die Fraktur abbilden (siehe Kapitel 5.1.5.2).
Durch die unterschiedliche Grundlage der Methoden wurden in diesem Teil der
Arbeit die beiden zwei-dimensionalen Berechnungsmethoden (2D und 2D-ROI-
Methode) mit einer repräsentativen drei-dimensionalen Visualisierungsmethode

Diskussion - 104 -
(3D-Methode; Analyze ® ) verglichen und die Vor- und Nachteile jeder einzelnen
Methode dargestellt.
Bei der Frakturflächenvermessung zeigten die 2D-ROI- und die 3D-Methode die
größte Übereinstimmung mit der direkten Vermessung (Goldstandard) der
Humanpräparate (ρc = .983 und .972). Bei der 2D-Methode kam es zu einer
systematischen Überschätzung (ρc = .781) der vermessenen Frakturflächen, die
durch einen hohen Positionsabweichungsparameter (u = 0.418) zum Ausdruck
kam. Diese Überschätzung läßt sich dadurch begründen, daß die artifiziell
zugefügten Frakturen nicht immer eine elliptische Fläche umschrieben haben. Da
jedoch auch Frakturen in-vivo nicht unbedingt eine elliptische Fläche darstellen,
ist eine Ungenauigkeit dieser Vermessungsmethode auch im klinischen Einsatz
möglich.
Beim Vergleich der Vermessung der Orbitabodenflächen zeigte die 2D-ROI-
Methode (ρc = .909) eine größere Übereinstimmung mit der direkten Messung als
die 3D-Methode (ρc = .598). Dieser Unterschied war einerseits durch die deutliche
Abweichung eines einzelnen Wertes (siehe Abb. 13) und andererseits durch die
schwere Erkennbarkeit des Titaniumdrahtes beim Vermessen des dreidimensional
rekonstruierten Orbitabodens erklärbar (siehe Abb. 12). Durch die geringe
Knochendicke des Orbitabodens wird dieser Teil bei den 3D-Rekonstruktionen
häufig ungenau bzw. mit vielen artifiziellen Defekten dargestellt.
Interessanterweise zeigte die Vermessung der größeren Orbitabodenflächen einen
größeren Positionsabweichungsparameter als die Vermessung der kleineren
Frakturflächen. Diese Abweichung läßt sich dadurch erklären, daß der tangentiale

Diskussion - 105 -
Anschnitt des Titaniumdrahts im anterioren und posterioren Bereich des
Orbitabodens von den Untersuchern unterschiedlich bestimmt wurde und daraus
eine geringe Überschätzung der Flächen resultierte. Dieses Ergebnis hat jedoch
für die klinische Verwendung der 2D-ROI-Methode keine erwähnenswerte
Relevanz.
Beim Vergleich der Vermessung des Silikonvolumens zeigten die 2D-ROI- und
3D-Methode die größte Übereinstimmung mit der direkten Messung
(Wasserverdrängungsmethode) (ρc = .950 bzw. .861). Bei der 2D-Methode kam es
zu einer systematischen Unterschätzung der vermessenen Volumina, welches
durch einen größeren Positionsabweichungsparameter (u = -1.113) zum Ausdruck
kam. Dies traf jedoch im geringeren Ausmaß auch für die 2D-ROI- und 3D-
Methode zu (u = -0.179 bzw. -0.450). Diese generelle Unterschätzung läßt sich
am ehesten dadurch begründen, daß eventuelle Lufteinschlüsse im Silikon bei der
Volumenbestimmung nicht berücksichtigt werden konnten. Bei einem klinischen
Einsatz der CT-Vermessungsmethoden ist weiters zu berücksichtigen, daß
posttraumatische Veränderungen des Weichgewebes, z.B. Hämatom, Ödem oder
Emphysem, die Volumenvermessung beeinflussen können. Der
Untersuchungszeitpunkt der CT nach einem Trauma kann daher je nach
Schweregrad des Hämatoms oder Emphysems einen Einfluß auf die Aussagekraft
dieser vermessenen Daten haben. Trotzdem haben Jin et al. (2000) bei medialen
Orbitawandfrakturen einen signifikanten Zusammenhang zwischen den
posttraumatisch vermessenen Werten (Frakturfläche und Herniationsvolumen)
und dem horizontalen Bulbusstand beschrieben. Zu ähnlichen Ergebnissen sind

Diskussion - 106 -
Ploder et al. (2002) in Rahmen ihrer retrospektiven Studie gekommen, in der eine
positive Korrelation zwischen den im CT vermessenen Werten (Frakturfläche und
Herniationsvolumen) und den opthalmologischen Werten (horizontaler
Bulbusstand und Diplopie) nachgewiesen wurde (siehe nächstes Kapitel in der
Diskussion).
Beim Vergleich des benötigten Zeitaufwands waren die schneller durchführbare
2D- (Mittelwert: 1.7 Min.) und 2D-ROI-Methode (Mittelwert: 6.1 Min.) der 3D-
Methode (Mittelwert: 27.0 Min.) deutlich überlegen. Der systembedingte
Mehraufwand (Datentransfer und -bearbeitung, 3D-Rekonstruktion und
Vermessung) der 3D-Methode ist somit ein deutlicher Nachteil. Obwohl die
Humanpräparate am besten mit der 3D-Methode visualisiert werden konnten, ist
diese Methode aufgrund des hohen Bearbeitungsaufwandes für einen
routinemäßigen Einsatz zur quantitativen Evaluierung von Orbitafrakturen nicht
geeignet. Diese Methode wird deshalb hauptsächlich bei Planungs- oder
Korrekturoperationen (z.B. Korrektur eines posttraumatischen Enophthalmus)
verwendet, bei denen eine drei-dimensionale Visualisierung der anatomischen
Strukturen erwünscht ist. Im Gegensatz dazu bietet die 2D-ROI-Methode durch
ihre zeitsparende Datenverarbeitungs- und Berechnungszeit (3 bis 12 Minuten)
den Vorteil, daß der Untersucher diese zusätzlichen Information auch bei
Routineuntersuchungen hat. Trotz des etwas höheren Zeitaufwands im Vergleich
zu der 2D-Methode ist ein Einsatz dieser Methode im klinischen Routineeinsatz
in jedem Fall durch die wesentlich höhere Genauigkeit dieses Verfahrens
gerechtfertigt. Da sich die 2D-ROI- und die 3D-Methode in ihrer Genauigkeit

Diskussion - 107 -
kaum unterschieden haben, ist die 2D-ROI-Methode der 3D-Methode durch den
wesentlich geringeren Zeitaufwand deutlich überlegen.
Zusammenfassend kann gesagt werden, daß mit diesen Methoden die Vermessung
der Frakturfläche bzw. des Herniationsvolumens aus koronalen CT-Schichten
durchgeführt werden kann. Durch den hohen Zeitaufwand (3D-Methode) und die
größere Ungenauigkeit (2D-Methode) ist die 2D-ROI-Methode die sinnvollste
Anwendung für den klinischen Routinebetrieb. Die 3D-Methode wird weiterhin
dann eine klinische Verwendung finden, wenn eine drei-dimensionale
Visualisierung wie z.B. bei Planungen von posttraumatischen Korrekturen oder
postpartalen Mißbildungen im Vordergrund steht. Die 2D-ROI-Methode, die sich
auch durch eine hohe Genauigkeit zwischen verschiedenen Untersuchern
auszeichnet (siehe voriges Kapitel in der Diskussion), ist daher ein günstiges und
zeitsparendes Werkzeug zur quantitativen Vermessung von Orbitawandfrakturen.
Damit können in Zukunft Frakturen der Orbita, insbesondere des Orbitabodens,
nach der vermessenen Frakturgröße und dem Herniationsvolumen eingeteilt
werden. Diese Vermessungsdaten können zur Klassifikation von Orbitaboden-
und medialen Orbitawandfrakturen verwendet werden. Das weitere Vorgehen
(chirurgisch oder konservativ) bzw. die Auswahl der geeigneten chirurgischen
Therapie (Art des Zugang und Art und Größe des Materials) kann von dieser
Einteilung abhängig gemacht werden.

Diskussion - 108 -
Zum Kapitel ‚Vermessung von Orbitabodenfrakturen’(Kapitel 5.2.1)
In diesem klinischen Teil der Arbeit wurden die CT-Datensätze von Patienten mit
einer isolierten Orbitabodenfraktur retrospektiv mit der 2D-ROI-Methode
vermessen. Mit dieser Vermessungsmethode konnte erstmals die Frakturfläche
und das Herniationsvolumen bei Orbitabodenfrakturen quantifiziert und den
ophthalmologischen Daten (horizontaler Bulbusstand, Diplopie und
Motilitätsstörungen) gegenübergestellt werden. Diese Faktoren (Größe der
Fraktur und ophthalmologische Daten) sind von entscheidender Bedeutung für
das weitere therapeutische Vorgehen (Sachs et al., 1987; Harris et al., 1998;
Biesman et al., 1999; Mathog et al., 2000). In unserer Studie konnte gezeigt
werden, daß die Größe der Fraktur als auch das Herniationsvolumen signifikant
mit dem Ausmaß des Enophthalmus und dem Auftreten von Doppelbildern
(Diplopie) korrelierten. Diese Ergebnisse bestätigen früher veröffentliche Studien
(Gilbard et al., 1985; Manson et al., 1986; Whitehouse et al., 1994; Harris et al.,
1998; Biesman et al., 1999), die einen Zusammenhang von Frakturgröße und
klinischen Symptomen vermutet haben. Bei unserer Studie fiel auf, daß die
Vermessungsdaten nicht mit dem Auftreten von Motilitätsstörungen assoziiert
waren.
Die Aufgliederung der Frakturfläche in die jeweiligen Drittel des Orbitabodens
(anteriores, mittleres und posteriores Drittel) und die Korrelation dieser Werte mit
den ophthalmologischen Daten ergaben keinen signifikanten Unterschied zu den
Ergebnissen, welche die absolute Frakturgröße berücksichtigt haben. Das kann

Diskussion - 109 -
damit begründet werden, daß die meisten Frakturen fast die Hälfte des
Orbitabodens betrafen und somit in allen Dritteln lokalisiert waren.
Ein Nachteil bei der Vermessung von Weichgewebe ist im Allgemeinen die
posttraumatische Veränderung des Gewebes durch Ödem, Hämatom oder
Emphysem. Das kann bei der Verwendung einer CT-gestützten
Weichgewebsvermessung zu einer Überschätzung des tatsächlich vorhandenen
Gewebsvolumens führen. Die Aussagekraft einer Weichgewebsvermessung ist
weiters von dem unterschiedlichen Zeitpunkt einer CT-Untersuchung nach dem
Trauma abhängig (posttraumatische Zunahme der Schwellung). Trotz dieser
Einschränkungen konnte in dieser Studie gezeigt werden, daß das vermessene
Herniationsvolumen statistisch signifikant mit den klinischen Symptomen
(Enophthalmus und Diplopie) korrelierte.
Es gibt eine Vielzahl von verschiedenen Faktoren, welche die Genauigkeit einer
CT-Vermessung im Allgemeinen beeinträchtigen können, von denen hier nur
einige genannt seien: beim Partialvolumeneffekt werden zwei Volumina mit
unterschiedlichem Absorptionskoeffizienten in einem einzelnen Voxel
zusammengefaßt, was nicht den Tatsachen entspricht. Optisch erkennt man
fließende Konturen anstelle von harten Übergängen. Metallartefakte bewirken
durch ihren hohen Absorptionskoeffizienten eine Aufhärtung der Strahlen. Das
bedeutet, daß weniger energiereiche Strahlen stärker absorbiert werden als höher
energetische Strahlen. Dies führt zu einer unterschiedlichen Abschwächungen des
gleichen Materials - abhängig davon, ob der Strahl erst auf das Material mit dem
hohen Absorptionskoeffizienten und dann auf das Gewebe trifft oder umgekehrt.

Diskussion - 110 -
Damit wird die Konditionierung verschlechtert und es können Reflexionen
entlang einer starken Änderung des Absorptionskoeffizienten auftreten. Diese
Artefakte können besonders im Gesichtsbereich durch Amalgamfüllungen zu
Beeinträchtigungen der Bildqualität führen. Bewegungsartefakte entstehen, wenn
sich der Patient zwischen zwei Messungen bewegt. Dabei kommt es zu Sprüngen
im CT-Datensatz. Dieser Störfaktor kann jedoch bei Aufnahmen im
Gesichtsbereich durch eine sorgfältige Lagerung des Patienten während der
Untersuchung ausgeschaltet, oder wenigstens auf ein Minimum reduziert werden.
Zusammenfassend kann festgehalten werden, daß mit der Verwendung der 2D-
ROI Vermessungsmethode klinisch relevante Daten zur diagnostischen
Abklärung von Patienten mit Orbitabodenfrakturen gewonnen werden können.
Der behandelnde Arzt erhält erstmals objektive Daten, die bei der Behandlung
von Orbitafrakturen von Bedeutung sind.
Zum Kapitel ‚Objektive Vermessung von Orbitabodenfrakturen’ (Kapitel 5.2.2)
In diesem Teil der Arbeit wurden unterschiedlich behandelte
Orbitabodenfrakturen (konservativ, Ballon oder Ballon und Implantat) nach den
klinischen Daten (Doppelbilder, Motilität, vertikaler und horizontaler
Bulbusstand) und den im CT vermessenen Daten ausgewertet.
Die CT-Vermessung zeigte, daß die Gruppe I (konservativ behandelte Frakturen)
trendmäßig ein geringeres Herniationsvolumen als die chirurgisch versorgten
Frakturen (Gruppe II und III) aufwies. Zwischen der Gruppe II (Ballon) und III
(Ballon und Implantat) war jedoch kein signifikanter Unterschied feststellbar. Bei
der Größe der Frakturfläche konnten interessanterweise keine Unterschiede

Diskussion - 111 -
zwischen den einzelnen Gruppen festgestellt werden. Da zwischen der
chirurgischen Gruppe und der konservativen Gruppe kein signifikanter
Unterschied in den ophthalmologischen Daten festgestellt werden konnte, dürfte
der subjektive Eindruck des Ausmaßes des Hernationsvolumens die Entscheidung
über ein konservatives oder chirurgisches Vorgehen bestimmt haben. Bei der
Entscheidung für ein chirurgisches Vorgehen haben sich die beiden Gruppen (II
und III) in der präoperativen Phase lediglich durch das Auftreten der Doppelbilder
und Motilitätsstörungen unterschieden. Bei geringerer Symptomatik wurde ein
einseitiger Zugang (transantral) und bei stärkerer Symptomatik ein zweiseitiger
Zugang (transantral und transkonjunktival) für die chirurgische Sanierung des
Orbitabodens gewählt. Bei dem Patient, der ein restriktive Motilitätsstörung
aufgrund einer Einklemmung von periorbitalem Gewebe zu Beklagen hatte,
wurde das Herniationsvolumen mit 0.33 cm³ bestimmt. Dieses geringe
Herniationsvolumen läßt sich mit dem Mechanismus der Einklemmung erklären,
bei dem der frakturierte Knochenteil des Orbitabodens wieder ‚zurückklappt’ und
dabei Anteile der Periorbita einklemmt. Die Einklemmung von Muskel- oder
Weichgewebe der Orbita wurde von verschiedenen Autoren als altersabhängig
(Manson, 2002) und selten (1 bis 10%) (Hammerschlag, 1982; Manson, 2002)
beschrieben und ist trotz eines geringen Herniationsvolumens eine absolute
Indikation für einen raschen chirurgischen Eingriff (Jordan et al., 1998; Manson,
2002).
Einen signifikanten Unterschied im präoperativen Hernationsvolumen zwischen
konservativ und chirugisch-versorgten Patienten wurde von Charteris et al. (1993)

Diskussion - 112 -
beschrieben. Das Herniationsvolumen bei den konservativ-behandelten Patienten
reichte von 0.7 bis 4.3 cm³, das der chirurgisch-behandelten Patienten von 0.2 bis
8.2 cm³. Interessanterweise war das größte Herniationsvolumen in unserer Studie
3.72 cm³. Der Unterschied zwischen den beiden Studien dürfte mit der von
Charteris et al. (1993) verwendeten Methode der Volumetrie der Orbita erklärbar
sein. Bei dieser Methode muß der Untersucher die anteriore Begrenzung der
Orbita in den entsprechenden CT-Schichten definieren und führt, wie von Marsh
(2000) beschrieben, zu Über- oder Unterschätzung des tatsächlichen Volumens
der Orbita. Ein weiteres Problem stellt die von Forbes et al. (1985) angegebene
Volumendifferenz (bis zu 8%) zwischen den beiden Orbitae in einem Individuum
dar. Daher scheint es naheliegend, daß eine sogenannte ‚Region-of-interest’
Methode, welche nur einen Anteil der Orbita (in diesem Fall den Orbitaboden)
vermißt, genauere Ergebnisse erzielt als eine Methode, die das gesamte
Orbitavolumen mitberücksichtigt.
Im Gegensatz zu unserer Studie haben Mayer et al. (1996) die schlechtesten
Ergebnisse bei Behandlungen mit Ballonkatheter und Implantat nachgewiesen.
Die besten Ergebnisse wurde erzielt, wenn bei kleinen oder mittelgroßen
Frakturen nur ein Ballonkatheter verwendet wurde. Weiters empfahlen die
Autoren auch bei kleinsten Frakturen einen chirurgische Intervention. Da in der
Studie von Mayer et al. (1996) die vom Operateur geschätzte Frakturgröße
retrospektiv aus den Operationsaufzeichnungen ausgewertet wurden, können die
Ergebnisse von beiden Studien nicht miteinander verglichen werden.

Diskussion - 113 -
Ikeda et al. (1999) beschrieb die Versorgung des Orbitabodens durch einen
intranasalen Zugang mit Zuhilfenahme eines Endoskops. Dabei wurde der
frakturierte Orbitaboden unter endoskopische Sicht von kaudal reponiert und
anschließend mit einem Ballonkatheter abgestützt. Obwohl sich in unserer Studie
die ophthalomologischen Daten in allen Gruppen verbesserte, zeigten nur noch
Patienten mit Ballonbehandlung moderate Doppelbilder (27.2%) nach 12 Wochen
(siehe Tabelle 7). Dies scheint die Annahme zu bestätigen, daß eine Revision des
Orbitabodens ‚unter Sicht’ bzw. über das Unterlid einer alleinigen Abstützung
von kaudal vorzuziehen ist. Eine transantrale Einlage eines Ballons ist weiters nur
als zusätzliche Abstützung der Fraktur zu sehen. Vielmehr können bei einer
Reposition von kaudal (transantral oder transnasal) Anteile der Periorbita durch
die zurückverlagerten Knochenfragmente eingeklemmt werden. Bei Verwendung
eines Ballonkatheters zur Behandlung von Orbitabodenfrakturen sollte somit ein
kombinierter Zugang durchgeführt werden, um eine bessere Übersicht bei der
Repostion zu Gewähr leisten.
Die in dieser Studie verwendeten Vermessungsdaten aus dem CT stellen eine
wertvolle Hilfe für die weitere Planung von Frakturen dar. Der zusätzliche
Parameter, das sogenannte Herniationsvolumens, kann im Behandlungskonzept
von isolierten Orbitabodenfrakturen mitberücksichtigt werden und eine
Therapieentscheidung (konservativ oder chirurgisch) als auch die Art der
Therapie (Art und Größe des Materials) objektivieren. Weitere Studien, welche
die Behandlung von Orbitabodenfrakturen mit verschiedenen Implantate unter

Diskussion - 114 -
Berücksichtigung der Vermessungsparameter miteinander vergleichen, sind
sinnvoll, um den Qualitätsstandard bei der Behandlung zu verbessern.
Zum Kapitel ‚Datenbank’ (Kapitel 5.3)
Mit dem Schaffen dieser Datenbank werden nun Daten zentral verwaltet und
können jederzeit zu statistischen Zwecken ausgewertet werden. Im Sinne der
‚Evidence based Medicine’ lassen sich damit in Zukunft genaue Einteilungen und
Therapievorschläge für Orbitafrakturen erstellen. Durch die Zusammenarbeit mit
mehreren Fachgebieten (Augenheilkunde, Kieferchirurgie und Radiologie) wird
ein neues Konzept für die Indikation und Therapie von Orbitafrakturen in naher
Zukunft erarbeitet werden. Das Ziel der prospektiven Studie ist es, einen neuen
Therapiestandard bei der Evaluierung von Orbitafrakturen zu definieren. Durch
die quantitative Bestimmung von Frakturgröße und Herniationsvolumen ist es
erstmals möglich, eine exakte Einteilung der Orbitafrakturen durchzuführen und
die weitere Behandlung mit Hilfe dieser Daten zu definieren. Weiters kann durch
die standardisierte Erhebung der Daten (ophthalmologische und radiologische) ein
Vergleich von verschiedenen Therapien durchgeführt werden. Das ermöglicht
eine zusätzliche Qualitätskontrolle des therapeutischen Vorgehens.
Zum Kapitel ‚ CT-basierte Berechnung von Orbitafrakturen und deren
Korrelation mit ophthalmologischen Daten’ (Kapitel 5.3.3)
Mit dieser Vermessungsmethode konnte erstmals die Frakturfläche und das
Herniationsvolumen bei isolierten medialen Orbitawand- und
Orbitabodenfrakturen quantifiziert und den ophthalmologischen Daten (Diplopie,

Diskussion - 115 -
Motilitätsstörungen und Bulbusposition) gegenübergestellt werden. Diese
radiologischen und klinischen Parameter werden als die entscheidenden Faktoren
zur Beurteilung des therapeutischen Vorgehens gesehen (Biesman et al., 1996;
Harris et al., 1998; Mathog, 2000). In unserer Studie konnte bei der Auswertung
der Orbitabodenfrakturen gezeigt werden, daß die aus der CT vermessenen Werte
mit den ophthalmologischen Werten assoziiert waren. Diese Ergebnisse
bestätigen früher veröffentliche Studien (Gilbard et al., 1985; Manson et al., 1986;
Samek et al., 1991; Whitehouse et al., 1994; Biesman et al., 1996; Harris et al.,
1998), die einen Zusammenhang von Frakturgröße und klinischen Symptomen
vermutet haben. Bei unserer Studie fiel jedoch auf, daß das Herniationsvolumen
mit den ophthalmologischen Werten deutlicher assoziiert war als die
Frakturfläche. Obwohl ein stärkerer Einfluß der relativen Frakturfläche auf
ophthalmologische Werte vermutet wurde (Mathog, 2000), konnte bei unseren
Ergebnissen kein relevanter Unterschied zwischen der relativen und der absoluten
Frakturgröße festgestellt werden.
Die posttraumatischen Volumenveränderung bei einer Orbitafraktur kann
entweder mit einer Berechnung der Volumendifferenz beider Orbitae
(Volumetrie) oder mit einer Berechnung des verlagerten Gewebes im Bereich der
Fraktur (ROI-Methode) bestimmt werden. Unter Verwendung der Volumetrie
wurde in einer Studie das posttraumatische Herniationsvolumen bei
Orbitabodenfrakturen berechnet und reichte von 0.2 bis 8.2 cm³ (Charteris et al.,
1993). Interessanterweise betrug in unserer Studie unter Verwendung der ROI-
Methode das größte Herniationsvolumen 3.72 cm³. Der Unterschied zwischen den

Diskussion - 116 -
beiden Studien dürfte mit den Nachteilen der Volumetrie der Orbita erklärbar
sein. Zusätzlich zu der Vermessung des Frakturareals muß der Untersucher die
anteriore Begrenzung der Orbita in den entsprechenden CT-Schichten manuell
definieren. Dies führt zu Fehlern in der Berechnung des tatsächlichen Volumens
der Orbita (Marsh, 2000). Ein weiteres Problem stellt die Volumendifferenz (bis
zu 8%) zwischen den beiden Orbitae in einem Individuum dar (Forbes et al.,
1985). Daher scheint es naheliegend, daß eine ROI-Methode, welche nur einen
Anteil der Orbita (in diesem Fall die mediale Wand oder den Orbitaboden)
vermißt, genauere Ergebnisse erzielt als eine Methode, die das gesamte
Orbitavolumen mitberücksichtigt.
Bei den isolierten medialen Orbitawandfrakturen war nur die berechnete
Frakturgröße mit dem Vorhandensein von Doppelbildern assoziiert. Das
Herniationsvolumen hatte keinen Einfluß auf die ophthalmologischen Daten. Im
Gegensatz dazu wurde in einer Studie bei der Vermessung von medialen
Orbitawandfrakturen (n = 9) ein signifikanter Zusammenhang von Frakturgröße
und Herniationsvolumen mit der horizontalen Bulbusposition beschrieben (Jin et
al., 2000). Bei dieser Studie wurden anhand einer Ellipsenformel aus jeweils einer
koronaren und axialen CT-Schicht die Frakturgröße und das Herniationsvolumen
bestimmt. Diese Methode ist jedoch durch die näherungsweise Berechnung dieser
Werte einer – wie in unserer Studie verwendeten – Schicht-für-Schicht-
Vermessung unterlegen. Durch die geringe Anzahl der Patienten in beiden
Studien (9 und 6) dieser seltenen Frakturen ist die Aussagekraft der statistischen
Auswertungen begrenzt.

Diskussion - 117 -
Durch die Einführung der Spiral- und der Mehrschichttechnik hat sich die CT von
einem einfachen Querschnittverfahren zu einem dreidimensionalen
diagnostischen Werkzeug entwickelt. Im Bereich der dünnen Orbitawände ist
jedoch durch Artefakte und Pseudoforamina eine geeignete dreidimensionale
Darstellung dieser anatomischen Strukturen nur bedingt möglich (Marsh, 2000).
Ein Nachteil bei der Vermessung von Weichgeweben aus der CT ist im
Allgemeinen die posttraumatische Veränderung des Weichgewebes durch Ödem,
Hämatom oder Emphysem (Charteris et al., 1993). Dies kann bei der Bestimmung
des Herniationsvolumens zu einer Überschätzung des tatsächlich vorhandenen
Gewebsvolumens führen (Marsh, 2000). Die Aussagekraft einer
Weichgewebsvermessung ist auch durch die posttraumatische Zunahme der
Schwellung vom unterschiedlichen Zeitpunkt einer CT-Untersuchung nach einem
Trauma abhängig. Trotz dieser Einschränkungen konnte in unserer Studie gezeigt
werden, daß vor allem das Herniationsvolumen einen statistischen
Zusammenhang mit den klinischen Symptomen zeigte.
Im Sinne der Strahlenreduktion bietet diese neue CT-Vermessungsmethode mit
einer effizienten Auswertung von zweidimensionalen koronaren CT-Bildern eine
sinnvolle Alternative zu den aufwendigen dreidimensionalen Bildern, zumal die
dreidimensionale Darstellung der dünnen Orbitawände nur ungenügend gelingt
(Luka et al., 1995).
Als langfristiges Ziel wird der Einsatz dieser Software in der klinischen Routine
zur CT-basierten Vermessung und quantitativen Erfassung von Orbitafrakturen
angestrebt, um dem Chirurgen mit diesen Werten eine hilfreiche

Diskussion - 118 -
Zusatzinformation für die weitere therapeutische Entscheidung zur Verfügung zu
stellen.

Zusammenfassung - 119 -
Zusammenfassung (deutsch):
Mit dieser computer-unterstützten Methode können erstmals Frakturen der Orbita
quantitativ aus zwei-dimensionalen CT-Bildern bestimmt werden. In unseren
Untersuchungen konnte ein Zusammenhang von klinischen Untersuchungsdaten
(Doppelbilder, Motilität und Bulbuslage) und quantitativen
Vermessungsparametern (absolute und relative Frakturfläche sowie das
Herniationsvolumen) festgestellt werden. Als langfristiges Ziel wird der Einsatz
dieser Software in der klinischen Routine zur CT-basierten Vermessung von
Orbitafrakturen angestrebt, um dem Chirurgen prospektiv eine hilfreiche
Zusatzinformation für die weitere therapeutische Entscheidung (konservatives
oder chirurgisches Vorgehen; Größe und Art des Materials) zur Verfügung zu
stellen. Mit der quantitativen Bestimmung von Orbitafrakturen können in Zukunft
auch verschiedene Studien besser miteinander verglichen werden.
Conclusion:
This computer-based method enables for the first time quantitative assessment of
orbital fractures from two-dimensional CT-sections. In our studies a relation
between the clinical findings (motility, diplopia, and globe position) and the
quantitative parameters (absolute and relative fracture area, as well as volume of
displaced tissue) was found. A long-term aim is the implementation of the
software into the clinical routine for CT-based measurement of orbital fractures,
in order to supply the surgeon with valuable additional therapy-related
information (conservative or surgical treatment; size and kind of material). With
quantitative assessment of orbital fractures studies can be better compared
with each other.

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Mitarbeiter der Studie - 130 -
8
MITARBEITER DER STUDIE
Dr. Clemens Klug
Universitätsklinik für Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie (Vorstand: Univ.
Prof. DDr. R. Ewers)
DDr. Michael Öckher
Universitätsklinik für Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie (Vorstand: Univ.
Prof. DDr. R. Ewers)
Univ. Prof. Dr. Christian Czerny
Universitätsklinik für Radiodiagnostik/Osteologie (Leiter: Univ. Prof. Dr. H.
Imhof)
Univ. Prof. Dr. Franz Kainberger
Universitätsklinik für Radiodiagnostik/Osteologie (Leiter: Univ. Prof. Dr. H.
Imhof)

Mitarbeiter der Studie - 131 -
MMag. Dr. Martin Voracek
Universitätsklinik für Tiefenpsychologie und Psychotherapie, Bereich
Statistik und Dokumentation (Vorstand: Univ. Prof. Dr. M. Springer-Kremser)
Dr. Georg Burggasser
Universitätsklinik für Augenheilkunde und Optometrie (Vorstand: Univ. Prof. Dr.
H. Freyler)
Univ. Prof. Dr. Manfred Tschabitscher
1. Anatomisches Institut der Universität Wien (Univ. Prof. Dr. W. Firbas)
Dipl. Ing. Dr. Werner Backfrieder
Institut für Biomedizinische Technik und Physik (Vorstand: Univ. Prof. Dr. H.
Bergmann)
Dipl. Ing. Dr. Martin Reichel
Institut für Biomedizinische Technik und Physik (Vorstand: Univ. Prof. Dr. H.
Bergmann)
Fr. Sonja Plischke und Team (Ebene 8F)
Universitätsklinik für Radiodiagnostik/Osteologie (Leiter: Univ. Prof. Dr. H.
Imhof)

Mitarbeiter der Studie - 132 -
Fr. Fangl und das Team der Sehschule
Universitätsklinik für Augenheilkunde und Optometrie (Vorstand: Univ. Prof. Dr.
H. Freyler)

Curriculum Vitae - 133 -
9
CURRICULUM VITAE
PERSÖNLICHES
Familienstand
Wohnadresse
Dienstadresse
SCHULBILDUNG
1973–1976
1976–1978
1978–1985
Juli 1981
HOCHSCHULSTUDIUM
1985–1991
24. Mai 1991
geboren am 22. September 1966 in Baden, Schweiz
Österr. Staatsbürgerschaft
verheiratet mit Mag. Anita Ploder-Theissl
Khevenhüllerstraße 19/6/4, 1180 Wien
Tel.: +43 (1) 440 64 68
Univ. Klinik für Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie
Währinger Gürtel 18-20, A-1090 Wien
Tel: +43 (1) 40 400 4252 Fax: +43 (1) 40 400 4253
Email: oliver.ploder@univie.ac.at
Volksschule Birrfeld
Volksschule Murau
Bundesrealgymnasium Tamsweg
Auslandsaufenthalt
Summer School, Wimbledon
Medizin, Karl-Franzens-Universität Graz
Promotion an der Universität Graz (Dr. med. univ.)
Schweiz
Steiermark
Salzburg
London,
England
Graz

Curriculum Vitae - 134 -
Mai 1986
Juli 1991
AUSBILDUNG
1991
1992–
1993
1993–
1995
1995–
1997
24. Sept.
1997
März-
Mai 1998
30. Aug.
1998
30. Mai
2001
Okt.
1993
Juli 1995
August
1995
April
2000
Auslandsaufenthalte
Diabetes Research, Juvenile Diabetes Foundation
Dept. of Oral Surgery, Hospital Lund
Präsenzdienst (8 Mo), Belgierkaserne Graz
Allgemein Chirurgie (6 Mo) und Innere Medizin (3 Mo) im LKH
Knittelfeld
Fachausbildung für Kiefer- und Gesichtschirurgie AKH Wien
Zahnärztliche Ausbildung an der Universität Wien,
mit ausgezeichnetem Erfolg abgeschlossen
Facharzt für Zahn-, Mund- und Kieferheilkunde
Inneren Medizin (3 Mo) im LKH Stolzalpe
Facharzt für Kiefer- und Gesichtschirurgie
Diplomprüfung Zahnmedizin (Dr. dent.)
Auslandsaufenthalte
Forschungsaufenthalt (2 Wo), University of Utah
Dept. of Oral and Maxillofacial Surgery (5 Wo), University of
North Carolina, Chapel Hill
Institute of Plastic and Reconstructive Surgery (4 Wo), NYU
Hospital, New York
Plastische Chirurgie (2 Wo), USP Hospital, Sao Paolo
Rom, Italien
Malmö,
Schweden
Graz
Knittelfeld
Wien
Wien
Wien
Stolzalpe
Wien
Wien
USA
USA
USA
Brasilien

Curriculum Vitae - 135 -
FORSCHUNGSFÖRDERUNGEN
1995 - 1998
2000
PATENTANMELDUNG
FWF Förderung (1995) (Projekt Nr. OEME-P10245)
Förderung von Tecma Innovationsagentur (Projekt Nr.
T000133)
29. Mai 2001 Verfahren und Einrichtung zum Gewinnen von
Information über eine Knochenfraktur (Ploder, Klug &
Innovationsagentur)
PCT Anmeldung A837/2001
Wien, am 19. September 2002 ____________________________
DDr. Oliver Ploder
€ 63.125
€ 4.360
Wien