Article original

Évaluation de la précision des analyses céphalométriques automatisées et semi-automatisées sur téléradiographies de profil

Evaluation of the accuracy of automated and semi-automated cephalometric analysis on lateral cephalograms

¹ Université de Rennes 1, Faculté de Chirurgie Dentaire, Rennes
² Faculté de Chirurgie Dentaire, Rennes
³ Université Rennes 1, Inserm, LTSI - UMR 1099, Rennes

^* Adresse pour correspondance : adam.aifa@hotmail.com

Reçu : 3 Septembre 2022
Accepté : 25 Septembre 2022

Résumé

Objectifs : cette étude consiste à évaluer la capacité des logiciels Webceph, Vatech, et Logos à repérer automatiquement les points céphalométriques et à établir des mesures fiables. La précision des mesures céphalométriques automatique (A) et semi-automatique (SA) est établie, par rapport à la référence manuelle (M) Geogebra. Matériels et méthodes : 70 téléradiographies de profil sont sélectionnées aléatoirement et analysées par les 3 méthodes (A, SA, M). Sur chaque cliché, 13 points céphalométriques sont repérés pour la réalisation de 16 mesures squelettiques et dento-alvéolaires (13 angulaires et 3 linaires). Un test t de student (ou de Wilcoxon en cas de distribution anormale des données) a été réalisé pour mesurer les biais systématiques. Le coefficient de corrélation de Lin (CCC) complété par les plots de Bland-Altman est utilisé pour évaluer la concordance entre les méthodes. Résultats : les mesures sont reproductibles dans toutes les méthodes. Avec les méthodes A, le test t apparié a montré des différences statistiquement et cliniquement significatives dépassant les 2 unités pour 5 mesures sur EzOrtho, et 6 mesures sur Webceph. En revanche, avec les méthodes SA, les différences ne sont pas statistiquement significatives pour la plupart des paramètres ou statistiquement significatives, de très faibles étendues mais cliniquement acceptables. Le CCC révèle une concordance passable à excellente entre les méthodes A et M (de 0,67 à 0,92 pour Webceph, et de 0,82 à 0,96 pour EzOrtho), et plutôt très bonne à excellente entre les méthodes SA et la référence M (0,93 à 1 sur Webceph, 0,96 à 1 sur EzOrtho et 0,91 à 1 sur Logos). Les diagrammes de Bland-Altman ont montré que la taille de l'erreur était dans la plage acceptable avec les méthodes SA contrairement aux méthodes A. Le biais systématique et le niveau d'accord étaient meilleurs avec les méthodes SA. Conclusion : la méthode SA est aussi précise et reproductible que la méthode M, contrairement à la méthode A. La reconnaissance automatique des structures (A) qui utilise l'IA reste aujourd'hui un outil prometteur en céphalométrie, qui doit être utilisé avec circonspection. Elle ne peut pas encore remplacer le jugement humain dans le repérage et mesures céphalométriques. Cela reste aujourd'hui une aide efficiente pour le praticien.

Abstract

Objectives: this study consists in evaluating the ability of Webceph, Vatech, and Logos software to automatically identify cephalometric points and to establish reliable measurements. The accuracy of the automatic (A) and semi-automatic (SA) cephalometric measurements is established, compared to the manual reference (M) Geogebra. Materials and methods: 70 lateral cephalograms are randomly selected and analyzed by the 3 methods (A, SA, M). On each X-ray, 13 cephalometric points are marked for taking 16 skeletal and dento-alveolar measurements (13 angular and 3 linear). A Student's t test (or Wicoxon's test in case of abnormal data distribution) was performed to measure systematic biases. Lin's correlation coefficient (CCC) complemented by Bland-Altman plots is used to assess the concordance between the methods. Results: the measurements are reproducible in all methods. With the A methods, the paired t-test showed statistically and clinically significant differences exceeding 2 units for 5 measurements on EzOrtho, and 6 measurements on Webceph. In contrast, with SA methods, the differences are not statistically significant for most parameters or statistically significant, very small ranges but clinically acceptable. The CCC reveals fair to excellent agreement between the A and M methods (from 0.67 to 0.92 for Webceph, and from 0.82 to 0.96 for Ezortho), and rather very good to excellent agreement between the SA and the M reference (0.93 to 1 on Webceph, 0.96 to 1 on EzOrtho and 0.91 to 1 on Logos). Bland-Altman plots showed that the error size was within the acceptable range with SA methods unlike A methods. Systematic bias and level of agreement were better with SA methods. Conclusion: the SA method is as accurate and reproducible as the M method, unlike the A method. Automatic structure recognition (A) using AI remains today a promising tool in cephalometry, which must be used with caution . It cannot yet replace human judgment in location and cephalometric measurements. This remains today an efficient aid for the practitioner.