Accuracy and reliability of 2D cephalometric analysis in orthodontics

ObjectivesTo evaluate the accuracy of two-dimensional (2D) cephalometric analysis when compared to “gold standard” measurements on skulls. Also to appraise the reliability of 10 linear measurements commonly used in 2D lateral cephalometric analysis.MethodsTwenty dry human skulls and its digital lateral cephalometric images of were taken. The skulls were positioned in an aluminum filter box to mimic soft tissue attenuation. Ten linear measurements were performed both in skulls and radiographs by 2 observers (experienced dentomaxillofacial radiologists). The same procedure was repeated twice, with 1 month interval, to allow calculation of the intra- and inter-observer variability.ResultsStatistically significant differences were found between cephalometric and direct craniometric measurements. In general, measurements were on average lower in skulls with exception of three that were on average significantly higher (Co-Gn, Go-Me, Co-ANS). When a bilateral landmark was included, measurements were significantly higher. Furthermore, no significant differences were observed between measurements by the two observers (p < 0.05).ConclusionRadiographic linear measurements systematically overestimated the direct linear measurements performed on the skulls. However, differences found were most often <1 mm, which is generally within one standard deviation of “normal” values in conventional cephalometric analysis. It is assumed that such differences are often clinically acceptable, yet further studies are encouraged to evaluate the impact on cephalometry-based therapy planning.

ResumoObjectivosPara avaliar a precisão da análise cefalométrica bidimensional (2D) quando comparada com as medições de “padrão ouro” em crânios. Também para avaliar a fiabilidade de dez medições lineares, normalmente usadas na análise cefalométrica lateral 2D.MétodosVinte crânios humanos secos e foram tiradas fotografias da sua cefalometria lateral digital. Os crânios foram colocados numa caixa do filtro de alumínio para simular a atenuação de tecidos moles. Foram realizadas dez medições lineares em ambos os crânios e radiografias por 2 observadores (radiologistas dento-maxilo-faciais experientes). O mesmo procedimento foi repetido duas vezes, com 1 mês de intervalo, para permitir o cálculo da variabilidade inter e intraobservadores.ResultadosForam encontradas diferenças estatisticamente significativas entre as medições cefalométrica e directa craniométrica. Em geral, as medições foram, em média, inferiores em crânios, com a excepção de três que foram, em média, significativamente superiores (Co-Gn, Go-Me, Co-ANS). Quando foi incluído um marco bilateral, as medições foram significativamente superiores. Além disso, não foram encontradas diferenças significativas entre as medições pelos dois observadores (p < 0,05).ConclusãoAs medições lineares radiográficas sobrestimaram sistematicamente as medições lineares directas realizadas nos crânios. No entanto, as diferenças encontradas eram mais frequentemente inferiores a 1 mm, o que se encontra, de um modo geral, dentro de um desvio-padrão de valores “normais”, numa análise cefalométrica convencional. É assumido que essa diferenças são frequentemente clinicamente aceites, no entanto é encorajada a realização de estudos adicionais para avaliar o impacto no planeamento de tratamento baseado na cefalometria.