Assessment of Frankfort Horizontal plane Reproduction on MRI

Objective: The purpose of this study was to determine the accuracy and reliability of Frankfort horizontal plane identification using displays of multi-planar reconstructed MRI images, and propose it as a sufficiently stable and standardized reference plane for craniofacial structures Materials and Methods: MRI images of 43 adolescent randomly selected subjects were obtained from the longitudinal population based cohort study SHIP-2 using a T1-weighted 3D sequence. Five examiners independently identified the three landmarks that form FH plane. Intra-examiner reproducibility and inter-examiner reliability, correlation coefficients (ICC), coefficient of variability and Bland-Altman plots were obtained for all landmarks coordinates to assess reproducibility. Intra-examiner reproducibility and inter-examiner reliability in terms of location and plane angulation were also assessed. Results: Intra- and inter-examiner reliabilities for X, Y and Z coordinates of all three landmarks were excellent with ICC values ranging from 0.914 to 0.998. Differences among examiners were more in X and Z than in Y dimensions. The Bland–Altman analysis demonstrated excellent intra- as well as inter-examiner agreement between examiners in all coordinates for all landmarks. Intra-examiner reproducibility and inter-examiner reliability of the three landmarks in terms of distance showed mean differences between 1.3 to 2.9 mm, Mean differences in plane angulation were between 1.0° to 1.5° among examiners. Conclusion: This study revealed excellent intra-examiner and inter-examiner reproducibility of Frankfort Horizontal plane through 3D landmark identification in MRI. Sufficiently stable landmark-based reference plane could be used for different treatments and studies.Einleitung: Die Überprüfung der Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Referenzpunkte zur Lagebestimmung der Ebene der Frankfurter Horizontalen (FH) als ausreichend stabile und standardisierte Bezugsebene für kraniofazialen Strukturen im multiplanaren rekonstruierten MRT war Ziel dieser vorliegenden Studie. Material und Methode: An 43 randomisiert ausgewählten MRT-Bilder adulter Patienten der bevölkerungs-bezogene Kohortenstudie SHIP-2 wurden T1-gewichtete 3D-Sequenz hergestellt. Fünf unabhängige Unter-sucher markierten drei Referenz-punkte der FH. Die Markierung der Referenzpunkte wurde mittels intra-examiner reproducibility, inter-examiner reliability, Korrelationskoeffizient (ICC) und Variabilitätskoeffizient im Bland-Altman Plots geprüft. Die räumliche Lage der Referenzpunkte und Ebenen-angulation der FH wurden ebenfalls mittels intra-examiner reproducibility und inter-examiner reliability bewertet. Results: intra-examiner reproducibility und inter-examiner reliability der X-, Y-und Z-Koordinaten aller drei Referenz punkte mit ICC-Werten im Bereich von 0,914 bis 0,998 waren exzellent. Die Unterschiede zwischen den Untersuchern waren vornehmlich in X- und Z-Koordinten als in Y-Koordinaten zu finden. Die Bland-Altman-Analyse zeigte eine ausgezeichnete Übereinstimmung (intra-examiner reproducibility sowie inter-examiner reliability) zwischen den Untersuchern für alle Referenzpunkte in allen drei Koordinatenebenen. intra-examiner reproducibility und inter-examiner reliability der drei Referenzpunkte bezüglich der dargestellten Distanzen / Entfernungen zeigte hingegen deutliche Unterschiede zwischen 1,3 - 2,9 mm, die mittelwertige Differenz in der Angulation der FH Ebene lag zwischen 1,0 ° bis 1,5 °. Fazit: Diese Studie zeigt eine ausgezeichnete Genauigkeit und Zuverlässigkeit zwischen Untersuchern (intra-examiner reproducibility und inter-examiner reliability) bei der Bestimmung der Referenzpunkte der Ebene der FH in der 3D-Sequenz im MRT. Die Referenzpunkte der FH könnten somit als Bezugsebene für verschiedene Therapien und Studien verwendet werden