Accuracy of cephalometric landmark identification on artificial intelligence-based software: a comparative study

Introdução:  A cefalometria tem sido, por muito tempo, um pilar do diagnóstico e do planejamento do tratamento ortodôntico. Embora tradicionalmente realizada de forma manual, a análise cefalométrica tem migrado cada vez mais para softwares computadorizados semiautomatizados ou totalmente automatizados, devido aos avanços tecnológicos.

Objetivo:  Este estudo teve como objetivo avaliar e comparar a acurácia dos marcos anatômicos identificados manualmente por ortodontistas por meio de ferramentas digitais versus aqueles identificados automaticamente por diversos softwares cefalométricos baseados em inteligência artificial (IA).

Métodos:  Um total de 25 telerradiografias laterais foram selecionadas para análise. A identificação manual dos marcos anatômicos foi realizada de forma independente por dois ortodontistas, utilizando o software de cefalometria digital NemoCeph. Essas foram comparadas às identificações automáticas de marcos geradas por dois programas baseados em IA: CephNinja e WebCeph™. Foram avaliados 17 marcos anatômicos no total, sendo 15 em tecido duro e 2 em tecido mole. Os 17 marcos cefalométricos selecionados neste estudo estão entre os pontos de referência mais comumente utilizados e citados na literatura. Para facilitar a comparação visual direta, as posições dos marcos derivadas dos três métodos foram sobrepostas utilizando camadas de imagem semitransparentes. Os testes ANOVA de uma via e o coeficiente de correlação intraclasse (ICC) foram utilizados para avaliar as diferenças entre os métodos. O nível de significância estatística foi definido em p < 0,05 e p < 0,01.

Resultados:  Diferenças estatisticamente significativas foram observadas no pório, básio, gônio e nos ápices dos incisivos superiores e inferiores (p < 0,05). Em comparação aos traçados manuais no NemoCeph, os softwares baseados em IA geralmente posicionaram esses marcos em localizações mais distais e superiores. Entre as ferramentas de IA, o CephNinja apresentou maior similaridade com o NemoCeph para os pontos gônio e básio, enquanto o WebCeph™ foi mais próximo nos ápices dos incisivos.

Conclusões:  Embora os softwares cefalométricos baseados em IA ofereçam avaliações rápidas e reprodutíveis, certos marcos anatômicos - particularmente o pório, o básio, o gônio e os ápices dos incisivos superiores e inferiores - demonstram discrepâncias posicionais estatisticamente significativas, em comparação aos traçados manuais. Os clínicos devem ser cautelosos ao confiar exclusivamente em análises automatizadas para fins de diagnóstico ou planejamento de tratamento, uma vez que a IA apresenta dificuldades com certos marcos, devido a limitações algorítmicas.

Palavras-chave:
Cefalometria; Imaginologia ortodôntica; Inteligência artificial; Registros diagnósticos; Digitalização