Comparison between cephalometric measurements using digital manual and web-based artificial intelligence cephalometric tracing software

ABSTRACT Objective: The aim of this study was to compare the measurements performed with digital manual (DM) cephalometric analysis and automatic cephalometric analysis obtained from an online artificial intelligence (AI) platform, according to different sagittal skeletal malocclusions. Methods: Cephalometric radiographs of 105 randomly selected individuals (mean age: 17.25 ± 1.87 years) were included in this study. Dolphin Imaging software was used for DM cephalometric analysis, and the WebCeph platform was used for AI-based cephalometric analysis. In total, 10 linear and 12 angular measurements were evaluated. The paired t-test, one-way ANOVA test, and intraclass correlation coefficient tests were used to evaluate the differences between the two methods. The level of statistical significance was set at p< 0.05. Results: Except for SNB, NPog, U1.SN, U1.NA, L1-APog, I/I, and LLE parameters, all other parameters presented significant differences between the two methods (p< 0.05). While there was no difference (p> 0.05) in both SNA and SNB measurements between the two methods in the Class I malocclusion group, there was a difference between both methods in the Class II malocclusion group. Meanwhile, only the SNA in the Class III malocclusion group was different (p< 0.05). The ANB angle differed significantly in all three malocclusion groups. For both methods, all parameters except CoA and CoGn were found to have good correlation. Conclusion: Although significant differences were detected in some measurements between the two cephalometric analysis methods, not all differences were clinically significant. The AI-based cephalometric analysis method needs to be developed for more specific malocclusions.

RESUMO Objetivo: Comparar as medidas realizadas usando análise cefalométrica digital-manual (DM) e análise cefalométrica automatizada por meio de uma plataforma online de inteligência artificial (IA), segundo as diferentes más oclusões esqueléticas sagitais. Métodos: Foram incluídas radiografias cefalométricas de 105 indivíduos selecionados aleatoriamente (idade média: 17,25 ± 1,87 anos). O software Dolphin Imaging foi utilizado para análise cefalométrica DM, e a plataforma WebCeph foi utilizada para análise cefalométrica baseada em IA. No total, foram avaliadas 10 medidas lineares e 12 angulares. O testet pareado, a ANOVA de uma via e o coeficiente de correlação intraclasse foram utilizados para avaliar as diferenças entre os dois métodos. O nível de significância foi estabelecido em p<0,05. Resultados: Com exceção dos parâmetros SNB, NPog, U1.SN, U1.NA, L1-APog, I/I e LIE, todos os outros parâmetros apresentaram valores significativamente diferentes entre os dois métodos (p<0,05). Enquanto não foi encontrada diferença (p>0,05) nas medidas SNA e SNB entre os dois métodos no grupo má oclusão de Classe I, foi encontrada diferença entre os métodos no grupo má oclusão de Classe II. Entretanto, no grupo má oclusão de Classe III somente o SNA foi diferente (p<0,05). O ângulo ANB diferiu significativamente em todos os três grupos de más oclusões. Foi encontrada boa correlação entre os dois métodos para todos os parâmetros, exceto para CoA e CoGn. Conclusão: Embora para algumas medidas tenham sido detectadas diferenças significativas entre os dois métodos de análise cefalométrica, nem todas as diferenças foram clinicamente significativas. O método de análise cefalométrica baseado em IA precisa ser aperfeiçoado, com maior especificidade para cada má oclusão.

A utilização do ângulo Z como parâmetro para a análise facia / The use of Z angle as benchmark for facial analysis

A imagem da face em norma lateral é um dos dados a serem avaliados no estabelecimento de um plano de tratamento ortodôntico, sendo o ângulo Z cefalométrico uma medida estabelecida para se avaliar a convexidade facial. O presente trabalho se propôs a comparar o ângulo Z de Merrifield com a medida que, a partir de então, foi chamada de ângulo Z clínico (medido na fotografia de perfil) nas más-oclusões de Classes I, II e III esqueléticas nos diferentes padrões faciais e correlacioná-Ios. Para medir o ângulo Z clínico, sobre a fotografia lateral do paciente, traçou-se a linha de perfil (passando pelo pogônio mole e lábio mais protruído) e também foi traçado um plano análogo ao Plano Horizontal de Frankfurt. O ângulo Z clínico foi considerado aquele entre este PHF análogo e a linha de perfil. Para tanto, foi utilizada uma amostra composta por 135 indivíduos, de ambos os gêneros, com idades a partir de 18 anos de idade, divididos pelas más-oclusões de Classes I,II e III e cada um destes grupos de más-oclusões subdivididos em grupos meso, braqui e dolicofaciais. Os dados foramsubmetidos à análise estatística utilizando-se o teste t Student com nível de significância de 5% e o teste de Correlação de Pearson. Os resultados encontrados mostraram que o ânguloZ clínico está próximo do cefalométrico, com exceção dos grupos Classe I dolicofacial, Classe II dolicofacial e Classe III braquifacial. Concluiu-se, no entanto, a despeito destas divergências,que existe uma correlação entre o ângulo Z clínico e o cefalométrico.

The facial image in lateral view and the cephalometric Z angle, which is used to assess the facial convexity, are two essential components of the orthodontic examination in order to establish a correct orthodontic treatment plan. This study aimed to compare the Merrifi eld Z angle to the clinical Z angle (measured by using profi le picture) in Class I, II and III malocclusion in different skeletal patterns and correlate them. To measure the clinical Z angle on the patient profi le picture, it was drawn up the profi le line (through the soft pogonion and forwarder lip) and it was outlined Frankfurt Horizontal Plane (FHP) as well. The Z angle was established between FHP and the profi le line. For this, it was used a sample of 135 individuals of both gender, aged from 18 years old, divided by Class I, II and III malocclusion and each one of these groups of malocclusion was subdivided into Meso, Brachy and Dolichofacial groups. The data were statistically analyzed using the t student test with signifi cance level of 5% and the Pearson correlation test. The results showed that the Z angle is closed to clinical Z angle, except for Dolichofacial Class I, Dolichofacial Class II, and Brachyfacial Class III groups. Despite these differences, there is a correlation between the clinical aspect and cephalometric Z angle.

Avaliação cefalométrica de pacientes respiradores bucais / Cephalometric evaluation of mouth-breathing patients

Introdução: A respiração ocupa um importante papel na matriz functional, assim como no crescimento e desenvolvimento do complexo maxilofacial. Objetivo: A proposta deste estudo foi avaliar a cefalometria de pacientes respiradores bucais. Método: A análise foi realizada em 40 pacientes, 22 do gênero feminino e 18 do masculino, de 5 anos a 14 anos e 4 meses de idade. Foram obtidas telerradiografias laterais, nas quais se realizou a análise cefalométrica sumária de Ricketts e o cálculo VERT. Resultados: Os resultados das análises apontaram uma diminuição do ângulofacial, altura facial inferior e arco mandibular e aumento da altura facial total, convexidade do ponto A e do grau de convexidade do perfil mole. A profundidade facial, ângulo do plano mandibular e profundidade maxilar ficaram dentro dos valores de normalidade. Na análise dentária, os incisivos inferiores e os molares superiores mostraram-se em posições normais, assim como a inclinação do incisivo inferior. Além disso, após análise estatística dos dados, constatou-se uma característica dolicofacial severa. Conclusão: O padrão de respiração bucal foi responsável por várias anormalidades no crescimento e desenvolvimento craniofacial.

Introduction: Breathing plays a part in the functional matrix, acting on plastic dynamics as well as the growth and development of the maxillofacial complex. Objective: The aim of the present study was to assess the cephalometrics of mouth-breathing patients. Methods: Analysis was carried out on 40 patients (22 females and 18 males), between five and 14 years of age at the Functional Orthopedics of the Maxillae Clinic of the Universidade Camilo Castelo Branco (SP, Brazil). Lateral tele-radiographs were obtained, for which Ricketts’s cephalometric analysis was performed and the VERT index was calculated. Results: The results of the analysis revealed a reduction in the angles of facial axis, height of the lower face and mandibular arch as well as an increase in total facial height, convexity of Point A and the degree of convexity of the soft profile. Facial depth, angle of the mandibular plane and maxillary depth were within the range of normality. In the dental analysis, the lower incisors, upper molars and inclination of the lower incisors were positioned normally. The VERT index value was high, indicating a severe dolichocephalic (long face) characteristic. Conclusion: The mouth breathing pattern was responsible for various abnormalities in craniofacial growth and development.

Comparação entre análise facial numérica e cefalométrica / Comparison between objective face and cephalometric analysis

No presente trabalho foi realizada uma pesquisa de correlação entre características dentárias e esqueléticas da análise cefalométrica e da análise facial objetiva. A amostra consistiu de um grupo de 40 indivíduos portadores de má oclusão, com idade entre 10 e 17 anos, sendo a média de idade 12 anos e 10 meses, sendo 17 do gênero masculino e 23 do gênero feminino. Foram realizadas as tomadas radiográficas e fotográficas para efeito de documentação, seguidos dos traçados e das medições. Para as medidas encontradas foram utilizados os testes estatísticos de correlação entre variáveis, “Qui-qradrado” e “Cochran-Mantel-Haenszel.” Cefalometricamente a amostra analisada apresentou perfis convexos e vestibularização dos incisivos superiores e inferiores. Na análise facial numérica encontra-se um perfil reto, tendendo a convexo, ângulo nasolabial diminuído e ângulo mentolabial normal tendendo a diminuído. Foi encontrada uma correlação médio positiva para as medidas: convexidade cefalométrica (NAP) e facial numérica (G’Sn’Pg’) e, para o ângulo ANB e ANB’. Para as medidas 1.NA e ângulo nasolabial e, 1.NB e ângulo mentolabial foi encontrada uma correlação baixa.