In der vorliegenden retrospektiven Querschnittstudie wurde untersucht, ob sich zwei- und dreidimensionale Kephalometrie bei Dysgnathiepatienten unterscheidet. Zur Auswertung herangezogen wurden standardisiert aufgenommene Fernröntgenseitenbilder (FRS) und Cone-beam computed tomography (CB-CT)-Scans von 36 Patienten. Alle Patienten wurden in der Universitätsklinik und Poliklink für Mund-, Kiefer- und Plastische Gesichtschirurgie aufgrund ihrer Dysgnathie operativ versorgt. Vor dem Vergleich der konventionellen Schichtaufnahmen und der korrespondierenden Volumina des gleichen Patienten miteinander, wurde zunächst eine Prüfung der Methode für beide Verfahren vorgenommen. Die Ergebnisse wurden statistisch deskriptiv und mithilfe eines Einstichproben-T-Test sowie eines F-Tests ausgewertet und interpretiert. Als Signifikanzniveau wurde p ≤ 0,05 gewählt. In der Studie konnte gezeigt werden, dass sich Untersucher bei der Auswertung eines dreidimensionalen Bildes häufiger und deutlicher unterscheiden als bei einer vergleichbaren Analyse auf Grundlage eines zweidimensionalen Bildes. Die Standardabweichungen waren für die Auswertungen der Volumina kleiner. Insbesondere die Messung der Unterkieferlänge zeigte bei dreidimensionalen Bildern deutliche Unterschiede zwischen beiden Untersuchern. Die große Mehrzahl der anderen Messwerte zeigten hingegen keine relevanten Unterschiede zwischen den Untersuchern. Die Varianzen der Messungen waren für die 3-D-Kephalometrie in 71% bzw. 79% der Fälle kleiner als in einer vergleichbaren zweidimensionalen FRS-Messung. Es zeigte sich kein Anhalt für Zusammenhänge zwischen der Anzahl der Referenzpunkte, die einer Messung zugrunde liegen und der entsprechenden Varianz des untersuchten Parameters. Beim direkten Vergleich zwischen zwei- und dreidimensionalem Bild wurden bei 66% der paramedianen Parameter, aber nur bei 25% der medianen Variablen gemittelte Differenzen von mehr als einem Millimeter bzw. Grad festgestellt. Es kommt also bei Parametern, die außerhalb der Schädelmedian-Ebene liegen, häufiger zu klinisch relevanten Differenzen zwischen lateralem FRS und CB-CT. Die CB-CT kann zusammen mit der 3D-Kephalometrie bei Patienten mit fazialen Asymmetrien einen Zugewinn an Information gegenüber der konventionellen Schichtaufnahme bedeuten. Hier zeigen sich die Vorteile einer überlagerungsfreien und präzisen Darstellung des Gesichtsschädels klar. / The purpose of the present retrospective cross-sectional study was to review if the method of a two-dimensional cephalometric measurement distinguishes significantly from a three-dimensional measurement. For its interpretation standardized cone-beam computed tomographs (CBCT) and lateral radiographs (Ceph) of 36 dysgnatic patients have been used. All tested subjects underwent orthognathic surgeries at the Department of Cranio-Maxillo-Facial Surgery at the University of Würzburg (Bavaria/Germany). Before comparing the test results of the same test subject (derived by conventional radiographs and CBCT scans) different test methods have been reviewed. The results of the tests have been statistically evaluated and analyzed by an F test together with an T test for unpaired and indepented samples with a significance level of p ≤ 0.05. The study shows that observers disagree significantly more often, obvious and distinct when it comes to three-dimensional measurement of dysgnathic patients compared to a two-dimensional examination (standard deviation for CBCT measurements was significantly smaller). In particular measurement of the length of the mandible shows clearly distinctions between the two tested methods. Whereas the majority of the other measured data does not show notable relevant differences. The variances of the three-dimensional measurements have been in 71% (respectively 79% of the cases) smaller than the two-dimensional cephalometric measurement method. There was no sign for coherence between the number of reference points and the corresponding variances of the examined parameters. In a straight comparison between two-dimensional and three-dimensional images was in 66% of the cases (paramedian parameter) and 25% of the cases (median parameter) an averaged difference of one millimeter or degree. It is safe to say that in terms of parameter outside the skull median there are more often clinical relevant differences between lateral radiograph and the CB-CT method to observe. CB-CT method combined with three-dimensional measurement of dysgnathic patients can gain an information plus towards a conventional lateral method and shows clearly the benefits of an accurate and non-overlapping image of the viscerocranium.

Ziel der vorliegenden Studie war es, verschiedene kommerzielle Anbieter für KI-gestützte FRS-Analysen hinsichtlich ihrer Genauigkeit mit einem menschlichen Goldstandard zu vergleichen. Auf 50 FRS wurden durch zwölf erfahrene Untersucher 15 Landmarken identifiziert, auf deren Basis neun relevante Parameter vermessen wurden. Der Medianwert dieser zwölf Auswertungen wurde für jeden Parameter auf jedem FRS als Goldstandard definiert und als Referenz für die Vergleiche mit vier verschiedenen kommerziellen KI-Anbietern (DentaliQ.ortho, WebCeph, AudaxCeph, CephX) festgelegt. Die statistische Auswertung erfolgte mittels ANOVA mit Messwiederholung, paarweiser Vergleiche mittels Post-hoc-Test und Bland-Altman-Plots. DentaliQ.ortho zeigte für alle neun untersuchten Parameter keinen statistisch signifikanten Unterschied zum menschlichen Goldstandard und es konnte insgesamt von einer hohen Genauigkeit der Auswertungen ausgegangen werden. Auch für WebCeph war kein statistisch signifikanter Unterschied zum menschlichen Goldstandard zu verzeichnen. Allerdings war die Präzision im Vergleich zu den anderen Anbietern für alle Parameter am geringsten und der proportionale Fehler bei nahezu allen Parametern am höchsten. AudaxCeph wies für sieben Parameter statistisch signifikante Unterschiede zum menschlichen Goldstandard auf. Für CephX wurden für fünf Parameter statistisch signifikante Unterschiede zum menschlichen Goldstandard ermittelt. Insbesondere für die dentale Analyse war für alle untersuchten kommerziellen KI-Anbieter eine vergleichsweise niedrigere Genauigkeit zu verzeichnen. Die Ergebnisse zeigen, dass noch deutliche Qualitätsunterschiede zwischen den kommerziellen KI-Anbietern für die vollständig automatisierte FRS-Analyse bestehen. Vor dem Hintergrund der Zeitersparnis und Qualitätssicherung sind KI zwar vielversprechend, sollten aber zum aktuellen Zeitpunkt nur unter Aufsicht durch menschliche Experten zum Einsatz kommen. / The aim of this study was to compare various commercial providers for AI-assisted cephalometric analysis with regard to their accuracy to a humans’ gold standard. Twelve experienced investigators identified 15 landmarks on 50 cephalometric X-rays and on this basis nine relevant parameters were measured. The median value of these twelve evaluations was defined as the gold standard for each parameter on each cephalometric X-ray and used as a reference for the comparisons with four different commercial AI providers (DentaliQ.ortho, WebCeph, AudaxCeph, CephX). Statistical analysis was performed using ANOVA with repeated measures, pairwise comparisons using post-hoc test and Bland-Altman plots. DentaliQ.ortho showed no statistically significant difference to the humans’ gold standard for all nine parameters examined and the overall accuracy of the evaluations could be described as high. There was also no statistically significant difference between WebCeph and the humans’ gold standard. However, compared to the other providers, the precision was the lowest for all parameters and the proportional error was the highest for almost all parameters. AudaxCeph showed statistically significant differences to the humans’ gold standard for seven parameters. For CephX, statistically significant differences to the humans’ gold standard were determined for five parameters. For the dental analysis in particular, a comparatively lower accuracy was recorded for all commercial AI providers examined. The results show that there are significant differences in quality between commercial AI providers for fully automated cephalometric analysis. Although AI is promising in terms of saving time and assuring quality, it should currently only be used under the supervision of human experts.

Ziel dieser retrospektiven Studie war die Untersuchung verschiedener Wachstumsvorgänge im Ober- und Unterkiefer jugendlicher Patienten, speziell die der retromolaren Räume, am Fernröntgenseitenbild. Für diese Studie wurden insgesamt 305 Fernröntgenseitenbilder der Polikliniken für Kieferorthopädie der Universitätskliniken Leipzig und Dresden mittels der Software OnyxCeph³™ von Image Instruments ausgewertet. Mit dieser Studie konnte gezeigt werden, dass die retromolaren Räume im Alter von 9 – 16 Jahren durchschnittlich annähernd linear und bei beiden Geschlechtern in gleichem Maße zunehmen. Für den mandibulären retromolaren Raum wurde anhand der gewonnenen Durchschnittswerte die vereinfachte Formel Lebensalter + 12 in mm entwickelt. Damit ist eine Einschätzung des retromolaren Platzangebots anhand des Alters möglich. Fast alle vermessenen Strecken korrelieren signifikant mit dem chronologischen Alter, die höchste Korrelation besteht dabei für den retromolaren Raum des Unterkiefers. Neben bereits in anderen Studien zum Zwecke der Altersdiagnostik untersuchten Strecken, wie der Unterkieferlänge, kann zukünftig auch der retromolare Raum zur Altersschätzung anhand des Fernröntgenseitenbildes herangezogen werden. Verschiedene Autoren empfehlen zur Altersschätzung eine Kombination mehrerer Parameter. Mit drei in dieser Studie bestimmten Parametern konnte für beide Geschlechter eine Formel zur Altersschätzung aufgestellt werden. Der Standardschätzfehler beträgt jeweils 1,05 Jahre (Jungen) bzw. 1,28 Jahre (Mädchen).