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Genauigkeit und Zuverlässigkeit von KI-gestützter kephalometrischer Analysesoftware im Vergleich zur manuellen Nachzeichnung

17. November 2025 aktualisiert von: Siti Hajjar Nasir, International Islamic University Malaysia

Die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der kieferorthopädischen Kephalometrieanalyse mit webbasierter künstlicher Intelligenz

Diese Studie vergleicht die Genauigkeit und Zuverlässigkeit von KI-Software zur Analyse von Zahnröntgenaufnahmen mit der traditionellen manuellen Nachzeichnungsmethode, die von Zahnärzten verwendet wird.

Laterale kephalometrische Röntgenaufnahmen sind spezielle Röntgenbilder des Kopfes, die in der Kieferorthopädie (Zahnbegradigung) verwendet werden, um die Positionen der Kieferknochen, Zahnwinkel und Gesichtsproportionen zu messen. Traditionell zeichnen Kieferorthopäden diese Röntgenbilder manuell mit Bleistift und Papier nach, um wichtige Bezugspunkte zu identifizieren und Messungen vorzunehmen. Diese manuelle Methode ist zeitaufwändig und kann zwischen verschiedenen Praktikern oder sogar bei zweimaliger Messung durch denselben Praktiker variieren.

KI-basierte Software kann diese Bezugspunkte automatisch identifizieren und Messungen sofort durchführen. Diese Studie untersuchte 40 Zahnröntgenaufnahmen, um festzustellen, ob die KI-Software (WeDoCeph) genauso genau und zuverlässiger ist als die manuelle Nachzeichnung.

Jede Röntgenaufnahme wurde zweimal gemessen - einmal manuell durch einen geschulten Untersucher und einmal durch die KI-Software - zu zwei verschiedenen Zeitpunkten (im Abstand von 4 Wochen). Die Forscher verglichen 15 verschiedene Messungen, darunter 8 Winkel und 7 Abstände, um die Genauigkeit und Zuverlässigkeit zu bewerten.

Studienübersicht

Status

Abgeschlossen

Bedingungen

Intervention / Behandlung

Detaillierte Beschreibung

Die laterale kephalometrische Analyse ist für die kieferorthopädische Diagnose und Behandlungsplanung unerlässlich. Die traditionelle manuelle Nachzeichnungsmethode beinhaltet die Identifizierung anatomischer Landmarken auf Röntgenbildern mit Bleistift, Lineal und Winkelmesser, was subjektiv, zeitaufwendig und anfällig für intra- und inter-Beurteiler-Variabilität ist.

Diese diagnostische Genauigkeitsstudie bewertete die WeDoCeph KI-basierte kephalometrische Analysesoftware im Vergleich zur konventionellen manuellen Nachzeichnung. Die Studie verwendete ein vergleichendes Messwiederholungsdesign, bei dem jedes Röntgenbild zu zwei Zeitpunkten (T₀ und T₁, im Abstand von 4 Wochen) mit beiden Methoden analysiert wurde, um sowohl die Genauigkeit als auch die Zuverlässigkeit zu bewerten.

Die Berechnung der Stichprobengröße basierte auf einer 95 %igen Teststärke und einem Signifikanzniveau von 0,05, was zu 40 lateralen kephalometrischen Röntgenaufnahmen führte. Alle Messungen umfassten Winkelparameter (SNA, SNB, ANB, FMPA, MMPA, UIA, LIA, IIA) und lineare Parameter (A-N senkrecht, POG-N senkrecht, ANS-Me, SN, UFH, MxPI, MnPI).

Als statistische Analysemethode für Vergleiche wird der gepaarte T-Test verwendet und der Intraklassen-Korrelationskoeffizient (ICC) für die Zuverlässigkeitsbewertung. Die Studie zielte darauf ab, festzustellen, ob die KI-basierte kephalometrische Analyse ausreichende Genauigkeit und überlegene Zuverlässigkeit für die klinische Anwendung in der kieferorthopädischen Praxis bietet.

Studientyp

Beobachtungs

Einschreibung (Tatsächlich)

40

Kontakte und Standorte

Dieser Abschnitt enthält die Kontaktdaten derjenigen, die die Studie durchführen, und Informationen darüber, wo diese Studie durchgeführt wird.

Studienorte

  • Malaysia
    • Pahang
      • Kuantan, Pahang, Malaysia, 25200
        • Orthodontic Specialist Clinic, Kulliyyah of Dentistry

Teilnahmekriterien

Forscher suchen nach Personen, die einer bestimmten Beschreibung entsprechen, die als Auswahlkriterien bezeichnet werden. Einige Beispiele für diese Kriterien sind der allgemeine Gesundheitszustand einer Person oder frühere Behandlungen.

Zulassungskriterien

Studienberechtigtes Alter

  • Kind
  • Erwachsene
  • Älterer Erwachsener

Akzeptiert gesunde Freiwillige

Nein

Probenahmeverfahren

Nicht-Wahrscheinlichkeitsprobe

Studienpopulation

Die Studienpopulation bestand aus Röntgenaufnahmen von kieferorthopädischen Patienten in verschiedenen Behandlungsstadien, einschließlich sowohl prätherapeutischer (initialer diagnostischer) als auch posttherapeutischer Röntgenaufnahmen. Alle Röntgenaufnahmen waren hochwertige digitale oder digitalisierte Fernröntgenseitenbilder, die sich für die Identifizierung und Vermessung von Bezugspunkten eigneten. Patienten mit chirurgischen Rigidfixationen, kieferorthopädischen Apparaturen, die auf den Röntgenaufnahmen sichtbar waren, oder Zahnersatz wurden ausgeschlossen, um eine klare Visualisierung anatomischer Landmarken zu gewährleisten. Zusätzlich wurden Röntgenaufnahmen von sehr schlechter Qualität oder von Patienten mit diagnostizierten Syndromen oder kraniofazialen Deformitäten ausgeschlossen, um die Konsistenz bei der Beurteilung der anatomischen Struktur zu wahren.

Die Analysseinheit ist das kephalometrische Röntgenbild und nicht der einzelne Patient, da jedes Röntgenbild eine einzelne diagnostische Bewertung darstellt.

Beschreibung

Aufnahmekriterien:

  • Prätherapeutische/posttherapeutische laterale kephalometrische Röntgenaufnahmen
  • Hochwertige Kephalogramme mit sichtbaren anatomischen Landmarken

Ausschlusskriterien:

  • Patienten mit chirurgischen Rigidfixationen, kieferorthopädischen Apparaturen und zahnärztlichen Prothesen, die auf Röntgenaufnahmen sichtbar sind
  • Sehr schlechte Qualität/diagnostisch unannehmbare Röntgenaufnahmen
  • Patienten mit Syndromen oder mit kraniofazialen Deformitäten

Studienplan

Dieser Abschnitt enthält Einzelheiten zum Studienplan, einschließlich des Studiendesigns und der Messung der Studieninhalte.

Wie ist die Studie aufgebaut?

Designdetails

Kohorten und Interventionen

Gruppe / Kohorte
Intervention / Behandlung
Kieferorthopädische Patienten mit lateralen Fernröntgenseitenaufnahmen
Laterale kephalometrische Röntgenaufnahmen von 40 kieferorthopädischen Patienten, die zwischen Januar 2023 und Juni 2023 in der Fachklinik für Kieferorthopädie gesammelt wurden. Jede Röntgenaufnahme wurde sowohl mittels manueller Nachzeichnung als auch KI-basierter Software (WeDoCeph) zu zwei Zeitpunkten (initial und 4 Wochen später) analysiert
Diagnosetest: Manuelle kephalometrische Vermessung
Konventionelle manuelle kephalometrische Analyse, die von einem geschulten Prüfer mit traditioneller Abzeichnungstechnik durchgeführt wird. Laterale kephalometrische Röntgenaufnahmen werden in einem abgedunkelten Raum von Hand auf einem Leuchtkasten für die Durchleuchtung nachgezeichnet. Als Basis wird ein 25 cm x 18 cm großes Röntgenfilm verwendet, über den ein 21 cm x 16 cm großes mattes Azetatzeichenpapier geklebt wird. Harte und weiche kephalometrische Gewebemarkierungen werden manuell identifiziert und mit einem 0,3 mm 2HB-Bleistift nachgezeichnet. Winkelmessungen werden mit einem Winkelmesser und Längenmessungen mit einem Lineal durchgeführt. Alle 15 kephalometrischen Messungen (8 winklig: SNA, SNB, ANB, FMPA, MMPA, UIA, LIA, IIA; und 7 linear: A-N senkrecht, POG-N senkrecht, ANS-Me, SN, UFH, MxPI, MnPI) werden manuell berechnet. Jede Röntgenaufnahme wird vom selben Prüfer zweimal im Abstand von 4 Wochen nachgezeichnet und analysiert, um die Intra-Prüfer-Reliabilität zu bewerten.
Diagnosetest: KI-basierte kephalometrische Analyse (WeDoCeph Software)
Automatisierte kephalometrische Analyse mit der auf künstlicher Intelligenz basierenden Software WeDoCeph. Digitale laterale kephalometrische Röntgenaufnahmen werden als hochwertige JPEG-Bilder in die Softwareplattform importiert. Das KI-System identifiziert und zeichnet automatisch kephalometrische Landmarken mithilfe von Deep-Learning-Algorithmen nach und erzeugt sofort alle Messungen basierend auf den vordefinierten Parametern. Die gleichen 15 kephalometrischen Messungen, die bei manueller Nachzeichnung ermittelt wurden (8 winklig: SNA, SNB, ANB, FMPA, MMPA, UIA, LIA, IIA; und 7 linear: A-N senkrecht, POG-N senkrecht, ANS-Me, SN, UFH, MxPI, MnPI), werden automatisch von der Software berechnet. Jede Röntgenaufnahme wird zweimal im Abstand von 4 Wochen mit den zuvor hochgeladenen digitalen Bildern analysiert, um die Reproduzierbarkeit und Konsistenz des KI-Systems zu bewerten. Es ist keine manuelle Landmarkenidentifikation oder Messberechnung erforderlich.

Was misst die Studie?

Primäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Intraklassen-Korrelationskoeffizient (ICC) für wiederholte manuelle Messungen
Zeitfenster: Baseline (T₀) und 4 Wochen später (T₁)
ICC berechnet für alle 15 kephalometrischen Messungen (8 Winkel- und 7 Längenmessungen), die manuell zu zwei Zeitpunkten durchgeführt wurden, um die Intra-Untersucher-Reliabilität zu bewerten
Baseline (T₀) und 4 Wochen später (T₁)
Intraklassen-Korrelationskoeffizient (ICC) für wiederholte KI-Messungen
Zeitfenster: Baseline (T₀) und 4 Wochen später (T₁)
ICC für alle 15 kephalometrischen Messungen berechnet, die von der WeDoCeph-Software zu zwei Zeitpunkten durchgeführt wurden, um die Konsistenz zu bewerten
Baseline (T₀) und 4 Wochen später (T₁)
Mittlere Unterschiede zwischen manuellen und KI-basierten Messungen bei T₀
Zeitfenster: Baseline (T₀)
Paired T-Test Vergleich aller 15 Messungen zwischen manueller Nachverfolgung und KI-Analyse zum Ausgangszeitpunkt
Baseline (T₀)
Mittlere Unterschiede zwischen manuellen und KI-basierten Messungen bei T₁
Zeitfenster: 4 Wochen
Vergleich mit gepaarten T-Tests aller 15 Messungen zwischen manueller Nachzeichnung und KI-Analyse zum 4-Wochen-Zeitpunkt
4 Wochen

Sekundäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Winkelmaße
Zeitfenster: Baseline (T₀) und 4 Wochen (T₁)
Vergleich der kephalometrischen Winkelmaße zwischen Methoden
Baseline (T₀) und 4 Wochen (T₁)
Lineare Messungen
Zeitfenster: Baseline (T₀) und 4 Wochen (T₁)
Vergleich linearer kephalometrischer Messungen zwischen Methoden
Baseline (T₀) und 4 Wochen (T₁)
Inter-Rater-Reliabilität
Zeitfenster: Während der Kalibrierungsphase
10 % der Röntgenaufnahmen wurden von drei Untersuchern analysiert, um die Übereinstimmung zwischen den Untersuchern sicherzustellen
Während der Kalibrierungsphase

Mitarbeiter und Ermittler

Hier finden Sie Personen und Organisationen, die an dieser Studie beteiligt sind.

Sponsor

International Islamic University Malaysia

Publikationen und hilfreiche Links

Die Bereitstellung dieser Publikationen erfolgt freiwillig durch die für die Eingabe von Informationen über die Studie verantwortliche Person. Diese können sich auf alles beziehen, was mit dem Studium zu tun hat.

Allgemeine Veröffentlichungen

Studienaufzeichnungsdaten

Diese Daten verfolgen den Fortschritt der Übermittlung von Studienaufzeichnungen und zusammenfassenden Ergebnissen an ClinicalTrials.gov. Studienaufzeichnungen und gemeldete Ergebnisse werden von der National Library of Medicine (NLM) überprüft, um sicherzustellen, dass sie bestimmten Qualitätskontrollstandards entsprechen, bevor sie auf der öffentlichen Website veröffentlicht werden.

Haupttermine studieren

Studienbeginn (Tatsächlich)

2. Januar 2023

Primärer Abschluss (Tatsächlich)

30. Juni 2023

Studienabschluss (Tatsächlich)

30. Juni 2023

Studienanmeldedaten

Zuerst eingereicht

14. November 2025

Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat

17. November 2025

Zuerst gepostet (Tatsächlich)

24. November 2025

Studienaufzeichnungsaktualisierungen

Letztes Update gepostet (Tatsächlich)

24. November 2025

Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt

17. November 2025

Zuletzt verifiziert

1. Januar 2023

Mehr Informationen

Begriffe im Zusammenhang mit dieser Studie

Andere Studien-ID-Nummern

  • IREC 2023-045
  • CHAIN 22-001-0001 (Andere Zuschuss-/Finanzierungsnummer: IIUM Kulliyyah of Dentistry Postgraduate CHAIN Grant)

Plan für individuelle Teilnehmerdaten (IPD)

Planen Sie, individuelle Teilnehmerdaten (IPD) zu teilen?

NEIN

Beschreibung des IPD-Plans

Individuelle Teilnehmerdaten werden nicht öffentlich zugänglich gemacht, um die Privatsphäre und Vertraulichkeit der Patienten zu schützen. Die Studie umfasst radiografische Bilder und zugehörige Messungen von kieferorthopädischen Patienten. Selbst bei Anonymisierung könnten radiografische Bilder potenziell identifizierbar sein. Die Datenweitergabe war nicht in der ursprünglichen ethischen Genehmigung und dem Einwilligungsprozess enthalten. Zusammengefasste Aggregatdaten und statistische Ergebnisse sind im veröffentlichten Manuskript verfügbar.

Arzneimittel- und Geräteinformationen, Studienunterlagen

Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Arzneimittelprodukt

Nein

Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Geräteprodukt

Nein

Diese Informationen wurden ohne Änderungen direkt von der Website clinicaltrials.gov abgerufen. Wenn Sie Ihre Studiendaten ändern, entfernen oder aktualisieren möchten, wenden Sie sich bitte an register@clinicaltrials.gov. Sobald eine Änderung auf clinicaltrials.gov implementiert wird, wird diese automatisch auch auf unserer Website aktualisiert .

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