Précision et fiabilité du logiciel d'analyse céphalométrique par intelligence artificielle comparé au traçage manuel
La Précision et la Fiabilité de l'Analyse Céphalométrique Orthopédique Utilisant un Programme d'Intelligence Artificielle sur le Web
Cette étude compare la précision et la fiabilité d'un logiciel d'intelligence artificielle (IA) pour analyser les radiographies dentaires à la méthode traditionnelle de traçage manuel utilisée par les dentistes.
Les radiographies céphalométriques latérales sont des radiographies spéciales de la tête utilisées en orthodontie (redressement des dents) pour mesurer les positions des mâchoires, les angles des dents et les proportions faciales. Traditionnellement, les orthodontistes tracent manuellement ces radiographies à l'aide d'un crayon et de papier pour identifier des repères clés et effectuer des mesures. Cette méthode manuelle est longue et peut varier entre différents praticiens ou même lorsque le même praticien mesure deux fois.
Le logiciel basé sur l'IA peut identifier automatiquement ces repères et effectuer des mesures instantanément. Cette étude a examiné 40 radiographies dentaires pour déterminer si le logiciel d'IA (WeDoCeph) est aussi précis et plus fiable que le traçage manuel.
Chaque radiographie a été mesurée deux fois - une fois manuellement par un examinateur formé et une fois par le logiciel d'IA - à deux moments différents (à 4 semaines d'intervalle). Les chercheurs ont comparé 15 mesures différentes, incluant 8 angles et 7 distances, pour évaluer la précision et la fiabilité.
Aperçu de l'étude
Statut
Les conditions
Description détaillée
L'analyse céphalométrique latérale est essentielle pour le diagnostic orthodontique et la planification du traitement. La méthode traditionnelle de tracé manuel consiste à identifier les repères anatomiques sur les radiographies à l'aide d'un crayon, d'une règle et d'un rapporteur, ce qui est subjectif, long et sujet à une variabilité intra et inter-observateur.
Cette étude de précision diagnostique a évalué le logiciel d'analyse céphalométrique basé sur l'IA WeDoCeph par rapport au tracé manuel conventionnel. L'étude a utilisé un plan de mesures répétées comparatives où chaque radiographie a été analysée par les deux méthodes à deux moments (T₀ et T₁, séparés de 4 semaines) pour évaluer à la fois la précision et la fiabilité.
Le calcul de la taille de l'échantillon était basé sur une puissance de 95 % et un niveau de signification de 0,05, ce qui a donné 40 radiographies céphalométriques latérales. Toutes les mesures comprenaient des paramètres angulaires (SNA, SNB, ANB, FMPA, MMPA, UIA, LIA, IIA) et des paramètres linéaires (A-N perpendiculaire, POG-N perpendiculaire, ANS-Me, SN, UFH, MxPI, MnPI).
Le test T apparié sera utilisé comme méthode d'analyse statistique pour les comparaisons et le coefficient de corrélation intraclasse (CCI) pour l'évaluation de la fiabilité. L'étude visait à déterminer si l'analyse céphalométrique basée sur l'IA offre une précision suffisante et une fiabilité supérieure pour une application clinique en pratique orthodontique.
Type d'étude
Inscription (Réel)
Contacts et emplacements
Lieux d'étude
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Pahang
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Kuantan, Pahang, Malaisie, 25200
- Orthodontic Specialist Clinic, Kulliyyah of Dentistry
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Critères de participation
Critère d'éligibilité
Âges éligibles pour étudier
- Enfant
- Adulte
- Adulte plus âgé
Accepte les volontaires sains
Méthode d'échantillonnage
Population étudiée
La population de l'étude était constituée de radiographies de patients orthodontiques à différents stades de traitement, incluant à la fois des radiographies pré-traitement (diagnostiques initiales) et post-traitement. Toutes les radiographies étaient des céphalogrammes latéraux numériques ou numérisés de haute qualité, adaptés à l'identification et à la mesure des repères. Les patients présentant des fixations chirurgicales rigides, des appareils orthodontiques visibles sur les radiographies ou des prothèses dentaires ont été exclus afin d'assurer une visualisation claire des repères anatomiques. De plus, les radiographies de très mauvaise qualité ou provenant de patients atteints de syndromes diagnostiqués ou de déformations cranio-faciales ont été exclues pour maintenir la cohérence dans l'évaluation de la structure anatomique.
L'unité d'analyse est la radiographie céphalométrique plutôt que les patients individuels, car chaque radiographie représente une évaluation diagnostique unique.
La description
Critères d'inclusion :
- Radiographies céphalométriques latérales pré-traitement/post-traitement
- Céphalogrammes de haute qualité avec repères anatomiques visibles
Critères d'exclusion :
- Patients avec des fixations rigides chirurgicales, appareils orthodontiques et prothèses dentaires visibles sur les radiographies
- Radiographies de très mauvaise qualité/diagnostiquement inacceptables
- Patients atteints de syndromes ou de déformations cranio-faciales
Plan d'étude
Comment l'étude est-elle conçue ?
Détails de conception
Cohortes et interventions
Groupe / Cohorte |
Intervention / Traitement |
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Patients orthodontiques avec radiographies céphalométriques latérales
Radiographies céphalométriques latérales de 40 patients orthodontiques collectées entre janvier 2023 et juin 2023 à la Clinique Spécialisée en Orthodontie.
Chaque radiographie a été analysée à l'aide de deux méthodes : le tracé manuel et le logiciel basé sur l'IA (WeDoCeph) à deux moments différents (initial et 4 semaines plus tard)
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Analyse céphalométrique manuelle conventionnelle réalisée par un examinateur formé utilisant la technique de traçage traditionnelle.
Les radiographies céphalométriques latérales sont tracées à la main dans une pièce sombre à l'aide d'une boîte à lumière pour la transillumination.
Un film radiographique de 25 cm x 18 cm est utilisé comme base, avec un papier calque en acétate mat de 21 cm x 16 cm collé dessus.
Les repères céphalométriques des tissus durs et mous sont identifiés et tracés manuellement à l'aide d'un crayon 0,3 mm 2HB.
Les mesures angulaires sont obtenues à l'aide d'un rapporteur, et les mesures linéaires à l'aide d'une règle.
Les 15 mesures céphalométriques (8 angulaires : SNA, SNB, ANB, FMPA, MMPA, UIA, LIA, IIA ; et 7 linéaires : A-N perpendiculaire, POG-N perpendiculaire, ANS-Me, SN, UFH, MxPI, MnPI) sont calculées manuellement.
Chaque radiographie est tracée et analysée deux fois à des intervalles de 4 semaines par le même examinateur pour évaluer la fiabilité intra-examinateur.
Analyse céphalométrique automatisée à l'aide du logiciel WeDoCeph basé sur l'intelligence artificielle.
Les radiographies céphalométriques latérales numériques sont importées sous forme d'images JPEG de haute qualité dans la plateforme logicielle.
Le système d'IA identifie et trace automatiquement les repères céphalométriques à l'aide d'algorithmes d'apprentissage profond, puis génère instantanément toutes les mesures basées sur les paramètres prédéfinis.
Les mêmes 15 mesures céphalométriques obtenues par traçage manuel (8 angulaires : SNA, SNB, ANB, FMPA, MMPA, UIA, LIA, IIA ; et 7 linéaires : A-N perpendiculaire, POG-N perpendiculaire, ANS-Me, SN, UFH, MxPI, MnPI) sont automatiquement calculées par le logiciel.
Chaque radiographie est analysée deux fois à 4 semaines d'intervalle en utilisant les images numériques précédemment téléchargées pour évaluer la reproductibilité et la cohérence du système d'IA.
Aucune identification manuelle des repères ni calcul de mesure n'est requis.
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Que mesure l'étude ?
Principaux critères de jugement
Mesure des résultats |
Description de la mesure |
Délai |
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Coefficient de corrélation intraclasse (ICC) pour des mesures manuelles répétées
Délai: Ligne de base (T₀) et 4 semaines plus tard (T₁)
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ICC calculé pour les 15 mesures céphalométriques (8 angulaires et 7 linéaires) effectuées manuellement à deux moments pour évaluer la fiabilité intra-examinateur
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Ligne de base (T₀) et 4 semaines plus tard (T₁)
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Coefficient de corrélation intraclasse (ICC) pour des mesures AI répétées
Délai: Baseline (T₀) et 4 semaines plus tard (T₁)
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ICC calculé pour les 15 mesures céphalométriques effectuées par le logiciel WeDoCeph à deux moments pour évaluer la cohérence
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Baseline (T₀) et 4 semaines plus tard (T₁)
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Différences moyennes entre les mesures manuelles et basées sur l'IA à T₀
Délai: Valeur de base (T₀)
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Comparaison par test T apparié des 15 mesures entre le traçage manuel et l'analyse par IA au moment initial
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Valeur de base (T₀)
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Différences moyennes entre les mesures manuelles et basées sur l'IA à T₁
Délai: 4 semaines
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Comparaison par test T apparié des 15 mesures entre le traçage manuel et l'analyse IA au point temporel de 4 semaines
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4 semaines
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Mesures de résultats secondaires
Mesure des résultats |
Description de la mesure |
Délai |
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Mesures angulaires
Délai: Baseline (T₀) et 4 semaines (T₁)
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Comparaison des mesures céphalométriques angulaires entre les méthodes
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Baseline (T₀) et 4 semaines (T₁)
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Mesures linéaires
Délai: Baseline (T₀) et 4 semaines (T₁)
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Comparaison des mesures céphalométriques linéaires entre les méthodes
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Baseline (T₀) et 4 semaines (T₁)
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Fiabilité inter-examinateurs
Délai: Pendant la phase d'étalonnage
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10 % des radiographies ont été analysées par trois examinateurs pour garantir un accord inter-examinateur
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Pendant la phase d'étalonnage
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Collaborateurs et enquêteurs
Publications et liens utiles
Publications générales
- Alqahtani H. Evaluation of an online website-based platform for cephalometric analysis. J Stomatol Oral Maxillofac Surg. 2020 Feb;121(1):53-57. doi: 10.1016/j.jormas.2019.04.017. Epub 2019 May 3.
- Kazimierczak W, Gawin G, Janiszewska-Olszowska J, Dyszkiewicz-Konwinska M, Nowicki P, Kazimierczak N, Serafin Z, Orhan K. Comparison of Three Commercially Available, AI-Driven Cephalometric Analysis Tools in Orthodontics. J Clin Med. 2024 Jun 26;13(13):3733. doi: 10.3390/jcm13133733.
- Lee JH, Yu HJ, Kim MJ, Kim JW, Choi J. Automated cephalometric landmark detection with confidence regions using Bayesian convolutional neural networks. BMC Oral Health. 2020 Oct 7;20(1):270. doi: 10.1186/s12903-020-01256-7.
Dates d'enregistrement des études
Dates principales de l'étude
Début de l'étude (Réel)
Achèvement primaire (Réel)
Achèvement de l'étude (Réel)
Dates d'inscription aux études
Première soumission
Première soumission répondant aux critères de contrôle qualité
Première publication (Réel)
Mises à jour des dossiers d'étude
Dernière mise à jour publiée (Réel)
Dernière mise à jour soumise répondant aux critères de contrôle qualité
Dernière vérification
Plus d'information
Termes liés à cette étude
Autres numéros d'identification d'étude
- IREC 2023-045
- CHAIN 22-001-0001 (Autre subvention/numéro de financement: IIUM Kulliyyah of Dentistry Postgraduate CHAIN Grant)
Plan pour les données individuelles des participants (IPD)
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