Эта страница была переведена автоматически, точность перевода не гарантируется. Пожалуйста, обратитесь к английской версии для исходного текста.

Точность и надежность программного обеспечения для искусственного интеллекта цефалометрического анализа по сравнению с ручной трассировкой

17 ноября 2025 г. обновлено: Siti Hajjar Nasir, International Islamic University Malaysia

Точность и надежность цефалометрического анализа в ортодонтии с использованием веб-программы на основе искусственного интеллекта

Это исследование сравнивает точность и надежность программного обеспечения на основе искусственного интеллекта (ИИ) для анализа стоматологических рентгеновских снимков с традиционным методом ручного трейсинга, используемым стоматологами.

Латеральные цефалометрические рентгенограммы — это специальные рентгеновские снимки головы, используемые в ортодонтии (выравнивании зубов) для измерения положения челюстных костей, углов зубов и пропорций лица. Традиционно ортодонты вручную обводят эти рентгеновские снимки с помощью карандаша и бумаги, чтобы определить ключевые ориентиры и произвести измерения. Этот ручной метод занимает много времени и может варьироваться между разными специалистами или даже когда один и тот же специалист измеряет дважды.

Программное обеспечение на основе ИИ может автоматически определять эти ориентиры и мгновенно выполнять измерения. В этом исследовании было изучено 40 стоматологических рентгеновских снимков, чтобы определить, является ли программное обеспечение ИИ (WeDoCeph) таким же точным и более надежным, чем ручной трейсинг.

Каждый рентгеновский снимок измерялся дважды — один раз вручную обученным экспертом и один раз с помощью программного обеспечения ИИ — в два разных времени (с интервалом в 4 недели). Исследователи сравнили 15 различных измерений, включая 8 углов и 7 расстояний, чтобы оценить точность и надежность.

Обзор исследования

Статус

Завершенный

Условия

Вмешательство/лечение

Подробное описание

Латеральный цефалометрический анализ является важным для ортодонтической диагностики и планирования лечения. Традиционный метод ручного трейсинга включает идентификацию анатомических ориентиров на рентгенограммах с использованием карандаша, линейки и транспортира, что субъективно, требует много времени и подвержено внутри- и межнаблюдательной вариабельности.

Это исследование диагностической точности оценило программное обеспечение для цефалометрического анализа WeDoCeph на основе искусственного интеллекта в сравнении с традиционным ручным трейсингом. В исследовании использовался сравнительный дизайн с повторными измерениями, при котором каждая рентгенограмма анализировалась обоими методами в двух временных точках (T₀ и T₁, разделенных 4 неделями) для оценки как точности, так и надежности.

Расчет размера выборки был основан на мощности 95% и уровне значимости 0,05, в результате чего было отобрано 40 латеральных цефалометрических рентгенограмм. Все измерения включали угловые параметры (SNA, SNB, ANB, FMPA, MMPA, UIA, LIA, IIA) и линейные параметры (A-N перпендикуляр, POG-N перпендикуляр, ANS-Me, SN, UFH, MxPI, MnPI).

Парный T-тест будет использоваться в качестве метода статистического анализа для сравнений, а внутриклассовый корреляционный коэффициент (ICC) – для оценки надежности. Цель исследования заключалась в определении того, обеспечивает ли цефалометрический анализ на основе искусственного интеллекта достаточную точность и превосходную надежность для клинического применения в ортодонтической практике.

Тип исследования

Наблюдательный

Регистрация (Действительный)

40

Контакты и местонахождение

В этом разделе приведены контактные данные лиц, проводящих исследование, и информация о том, где проводится это исследование.

Места учебы

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

Критерии участия

Исследователи ищут людей, которые соответствуют определенному описанию, называемому критериям приемлемости. Некоторыми примерами этих критериев являются общее состояние здоровья человека или предшествующее лечение.

Критерии приемлемости

Возраст, подходящий для обучения

  • Ребенок
  • Взрослый
  • Пожилой взрослый

Принимает здоровых добровольцев

Нет

Метод выборки

Невероятностная выборка

Исследуемая популяция

Исследуемая популяция состояла из рентгенограмм ортодонтических пациентов на различных этапах лечения, включая как предлечебные (первичные диагностические), так и послелечебные рентгенограммы. Все рентгенограммы представляли собой высококачественные цифровые или оцифрованные латеральные телерентгенограммы, пригодные для идентификации и измерения ориентиров. Пациенты с хирургическими ригидными фиксациями, ортодонтическими аппаратами, видимыми на рентгенограммах, или зубными протезами были исключены для обеспечения четкой визуализации анатомических ориентиров. Кроме того, рентгенограммы очень низкого качества или от пациентов с диагностированными синдромами или черепно-лицевыми деформациями были исключены для сохранения последовательности в оценке анатомической структуры.

Единицей анализа является цефалометрическая рентгенограмма, а не отдельные пациенты, поскольку каждая рентгенограмма представляет собой единую диагностическую оценку.

Описание

Критерии включения:

  • Предлечебные/послелечебные латеральные цефалометрические рентгенограммы
  • Высококачественные цефалограммы с видимыми анатомическими ориентирами

Критерии исключения:

  • Пациенты с хирургическими ригидными фиксациями, ортодонтическими аппаратами и зубными протезами, видимыми на рентгенограммах
  • Очень низкое качество/диагностически неприемлемые рентгенограммы
  • Пациенты с синдромами или с черепно-лицевыми деформациями

Учебный план

В этом разделе представлена ​​подробная информация о плане исследования, в том числе о том, как планируется исследование и что оно измеряет.

Как устроено исследование?

Детали дизайна

Когорты и вмешательства

Группа / когорта
Вмешательство/лечение
Ортодонтические пациенты с латеральными цефалометрическими рентгенограммами
Латеральные цефалометрические рентгенограммы от 40 ортодонтических пациентов, собранные в период с января 2023 по июнь 2023 года в Специализированной ортодонтической клинике. Каждая рентгенограмма была проанализирована с использованием как ручного трейсинга, так и программного обеспечения на основе искусственного интеллекта (WeDoCeph) в двух временных точках (начальной и через 4 недели)
Диагностический тест: Ручное цефалометрическое трассирование
Обычный ручной цефалометрический анализ, выполняемый обученным специалистом с использованием традиционной техники трассировки. Латеральные цефалометрические рентгенограммы вручную трассируются в затемненной комнате с использованием негатоскопа для просвечивания. В качестве основы используется рентгеновская пленка размером 25 см × 18 см, поверх которой закреплена матовая ацетатная калька размером 21 см × 16 см. Цефалометрические ориентиры твердых и мягких тканей вручную идентифицируются и обводятся с использованием карандаша 0,3 мм 2Т. Угловые измерения получаются с помощью транспортира, а линейные измерения — с помощью линейки. Все 15 цефалометрических измерений (8 угловых: SNA, SNB, ANB, FMPA, MMPA, UIA, LIA, IIA; и 7 линейных: A-N перпендикуляр, POG-N перпендикуляр, ANS-Me, SN, UFH, MxPI, MnPI) рассчитываются вручную. Каждая рентгенограмма трассируется и анализируется дважды с интервалом в 4 недели одним и тем же специалистом для оценки внутриэкспертной надежности.
Диагностический тест: AI-основанный цефалометрический анализ (Программное обеспечение WeDoCeph)
Автоматизированный цефалометрический анализ с использованием программного обеспечения WeDoCeph на основе искусственного интеллекта. Цифровые латеральные цефалометрические рентгенограммы импортируются как изображения JPEG высокого качества в программную платформу. Система искусственного интеллекта автоматически идентифицирует и отслеживает цефалометрические ориентиры с использованием алгоритмов глубокого обучения, затем мгновенно генерирует все измерения на основе предустановленных параметров. Те же 15 цефалометрических измерений, полученных при ручном отслеживании (8 угловых: SNA, SNB, ANB, FMPA, MMPA, UIA, LIA, IIA; и 7 линейных: A-N перпендикуляр, POG-N перпендикуляр, ANS-Me, SN, UFH, MxPI, MnPI), автоматически рассчитываются программным обеспечением. Каждая рентгенограмма анализируется дважды с интервалом в 4 недели с использованием ранее загруженных цифровых изображений для оценки воспроизводимости и согласованности системы искусственного интеллекта. Ручная идентификация ориентиров или расчет измерений не требуется.

Что измеряет исследование?

Первичные показатели результатов

Мера результата
Мера Описание
Временное ограничение
Внутриклассовый коэффициент корреляции (ICC) для повторных ручных измерений
Временное ограничение: Исходный уровень (T₀) и через 4 недели (T₁)
ICC рассчитан для всех 15 цефалометрических измерений (8 угловых и 7 линейных), выполненных вручную в двух временных точках для оценки надежности внутри эксперта
Исходный уровень (T₀) и через 4 недели (T₁)
Коэффициент внутриклассовой корреляции (ICC) для повторных измерений ИИ
Временное ограничение: Базовый уровень (T₀) и через 4 недели (T₁)
ИКК рассчитан для всех 15 цефалометрических измерений, выполненных с помощью программного обеспечения WeDoCeph в двух временных точках для оценки согласованности
Базовый уровень (T₀) и через 4 недели (T₁)
Средние различия между ручными и ИИ-измерениями на T₀
Временное ограничение: Исходный уровень (T₀)
Сравнение парного T-теста всех 15 измерений между ручной трассировкой и анализом ИИ в начальный момент времени
Исходный уровень (T₀)
Средние различия между ручными и ИИ-измерениями на T₁
Временное ограничение: 4 недели
Парный T-тест сравнения всех 15 измерений между ручной трассировкой и анализом ИИ на 4-недельном временном этапе
4 недели

Вторичные показатели результатов

Мера результата
Мера Описание
Временное ограничение
Угловые измерения
Временное ограничение: Базовый уровень (T₀) и 4 недели (T₁)
Сравнение угловых цефалометрических измерений между методами
Базовый уровень (T₀) и 4 недели (T₁)
Линейные измерения
Временное ограничение: Исходный уровень (T₀) и 4 недели (T₁)
Сравнение линейных цефалометрических измерений между методами
Исходный уровень (T₀) и 4 недели (T₁)
Надёжность между экспертами
Временное ограничение: Во время фазы калибровки
10% рентгенограмм были проанализированы тремя экспертами для обеспечения межэкспертного согласия
Во время фазы калибровки

Соавторы и исследователи

Здесь вы найдете людей и организации, участвующие в этом исследовании.

Спонсор

International Islamic University Malaysia

Публикации и полезные ссылки

Лицо, ответственное за внесение сведений об исследовании, добровольно предоставляет эти публикации. Это может быть что угодно, связанное с исследованием.

Общие публикации

Даты записи исследования

Эти даты отслеживают ход отправки отчетов об исследованиях и сводных результатов на сайт ClinicalTrials.gov. Записи исследований и сообщаемые результаты проверяются Национальной медицинской библиотекой (NLM), чтобы убедиться, что они соответствуют определенным стандартам контроля качества, прежде чем публиковать их на общедоступном веб-сайте.

Изучение основных дат

Начало исследования (Действительный)

2 января 2023 г.

Первичное завершение (Действительный)

30 июня 2023 г.

Завершение исследования (Действительный)

30 июня 2023 г.

Даты регистрации исследования

Первый отправленный

14 ноября 2025 г.

Впервые представлено, что соответствует критериям контроля качества

17 ноября 2025 г.

Первый опубликованный (Действительный)

24 ноября 2025 г.

Обновления учебных записей

Последнее опубликованное обновление (Действительный)

24 ноября 2025 г.

Последнее отправленное обновление, отвечающее критериям контроля качества

17 ноября 2025 г.

Последняя проверка

1 января 2023 г.

Дополнительная информация

Термины, связанные с этим исследованием

Другие идентификационные номера исследования

  • IREC 2023-045
  • CHAIN 22-001-0001 (Другой номер гранта/финансирования: IIUM Kulliyyah of Dentistry Postgraduate CHAIN Grant)

Планирование данных отдельных участников (IPD)

Планируете делиться данными об отдельных участниках (IPD)?

НЕТ

Описание плана IPD

Индивидуальные данные участников не будут опубликованы в открытом доступе для защиты конфиденциальности и приватности пациентов. Исследование включает рентгенографические изображения и связанные с ними измерения у пациентов, проходящих ортодонтическое лечение. Даже после обезличивания рентгенографические изображения могут оставаться потенциально идентифицируемыми. Совместное использование данных не было включено в первоначальное этическое одобрение и процесс информированного согласия. Сводные агрегированные данные и статистические результаты доступны в опубликованной рукописи.

Информация о лекарствах и устройствах, исследовательские документы

Изучает лекарственный продукт, регулируемый FDA США.

Нет

Изучает продукт устройства, регулируемый Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США.

Нет

Эта информация была получена непосредственно с веб-сайта clinicaltrials.gov без каких-либо изменений. Если у вас есть запросы на изменение, удаление или обновление сведений об исследовании, обращайтесь по адресу register@clinicaltrials.gov. Как только изменение будет реализовано на clinicaltrials.gov, оно будет автоматически обновлено и на нашем веб-сайте. .

Подписаться