Vergleichende Untersuchungen zur Reproduzierbarkeit zervikaler vertebraler Maturationsstadien in virtuellen seitlichen Fernröntgenbildern und dentalen Volumentomogrammen

Einleitung: Zur optimalen Behandlung der Kieferfehlstellung sollte die skelettale Reife erfasst werden. Um eine zusätzliche Strahlenbelastung zu vermeiden, entwickelte Baccetti eine Cervical Vertebral Maturation (CVM)-Methode zur Beurteilung der Reifestadien mittels Fernröntgenseitenbildern (FRS), die üblicherweise zur kieferorthopädischen Planung angefertigt werden. Ziel dieser Studie war es die Reproduzierbarkeit dieser visuellen Methode zu überprüfen. Eine quantitative Bewertung der Halswirbel C2 bis C4 im virtuellen FRS und eine zusätzliche Analyse im DVT dienten der Entwicklung einer neuen Maturationsstadienstadieneinteilung im DVT. Methodik: Virtuelle FRS und DVT-Aufnahmen von 56 Patienten im Alter von 9 bis 17 Jahren wurden retrospektiv untersucht. Die Methode nach Baccetti wurde in den virtuellen FRS-Bildern analysiert, folgend im DVT auf drei Schichten erweitert und auf intra-/interindividuelle Reproduzierbarkeit untersucht. Danach folgte die intraindividuelle metrische Auswertung der Halswirbel anhand von Strecken- und Verhältnismessungen sowohl im virtuellen FRS, als auch in den drei DVT-Schichten. Zur statistischen Auswertung diente der Intraklassenkorrelations-Koeffizient (ICC-Wert) als Maß zur Einschätzung der Reliabilität. Durch den Vergleich der Maturationsstadien im virtuellen FRS und mathematische Auswertung der DVT-Aufnahmen entstand eine neue CVM-Stadien Einteilung für DVT. Ergebnisse: Die visuelle Erhebung der sechs Reifestadien war im virtuellen FRS intraindividuell reproduzierbar möglich (ICC=0,810). Die interindividuelle visuelle Reproduzierbarkeit der Maturationsstadien war im virtuellen FRS mäßig bis gut (ICC=0,670). Die intraindividuelle Differenzierung der CVM-Stadien im DVT war reproduzierbar möglich mit dem besten Ergebnis in der zentrischen Schicht (ICC=0,836). Die Reliabilität war im interindividuellen Vergleich im DVT mäßig bis gut mit dem besten Ergebnis in der links lateralen Schicht (ICC=0,605). Die intraindividuelle metrische Erfassung der Halswirbel war im virtuellen FRS und DVT reproduzier-bar möglich, wobei den schwächsten Wert die Prüfgröße PAR erzielte. Die höchste vergleichende Übereinstimmung der metrischen Analyse im virtuellen FRS erreichte die zentrische Schicht des DVTs. Durch die gezielte Zuordnung der Messwerte aus der zentrischen Schicht im DVT zu dem zuvor ermittelten visuellen Reifestadium im DVT wurde eine kephalometrische Methode zur Reifestadieneinteilung aufgestellt. Die Analyse der Konkavität (Conc) sowie das Verhältnis zwischen kaudaler Breite und anteriorer Höhe (BAR) waren hierbei reproduzierbar. Die Prüfgroße PAR, die das Verhältnis der posterioren zur anterioren Höhe erfasst, ergab keine zuverlässigen Ergebnisse für die neue Stadieneinteilung. Schlussfolgerung: Nach den vorliegenden Ergebnissen ist die visuelle Maturations-stadieneinteilung sowohl im virtuellen FRS als auch DVT reproduzierbar möglich. Die neu aufgestellte kephalometrische Analyse der Halswirbelformen im DVT ist für die Prüfgrößen Conc und BAR nutzbar. Die Prüfgröße PAR ergibt keine statistisch signifikanten Ergebnisse. Die aufgezeigten Tendenzen müssen durch nachfolgende Studien überprüft und untermauert werden.Introduction: For optimal jaw malposition treatments the skeletal maturation should be investigated. To avoid radiation exposure, Baccetti developed a Cervical Vertebral Maturation (CVM) method evaluating the maturation stage using lateral cephalograms (LC) usually prepared for orthodontic planning. This study evaluated the reproducibility of this visual method. A quantitative evaluation of cervical vertebrae C2 to C4 in the virtual LC and a cone beam computed tomography (CBCT) analysis were used for a new maturation stage classification in the CBCT. Methods: Virtual LC and CBCT images of 56 patients (aged 9-17 years) were retrospectively investigated. Baccetti’s method was analyzed in the virtual LC images, expanded to three layers in the CBCT and examined for intra-/interindividual reproducibility, followed by intraindividual metric evaluations of the cervical vertebra using distance and ratio measurements in the virtual LCs and the CBCT. The reliability measure in statistical evaluations was the intraclass correlation coefficient (ICC). Comparing the maturation stages in virtual LC and mathematical evaluations of the CBCT recordings, a new CBCT-CVM stage classification was established. Results: In the virtual LC the visual assessment of the six maturation stages was intraindividually reproducible (ICC=0.810), the interindividual visual reproducibility was moderate to good (ICC=0.670). The intraindividual differentiation of the CVM stages in the CBCT was reproducible with the best result in the centric layer (ICC = 0.836). Reliability was moderate to good in the interindividual comparison in CBCT with the best result in the left lateral layer (ICC=0.605). Intraindividual metric detection of the cervical vertebrae was reproducible in the virtual LC and CBCT, whereby PAR the weakest value was. The highest metric analysis comparison match in the virtual LC showed the centric CBCT layer. The targeted assignment of the measured values from the centric layer in the CBCT to the previously determined visual maturation stage in the CBCT was used to establish a cephalometric maturity classification method. The concavity analysis (Conc) and the caudal width - anterior height ratio (BAR) were reproducible. The posterior - anterior height ratio (PAR) did not provide reliable results for the new classification. Conclusion: According to the available results the visual maturation stage classification is reproducibly possible in the virtual LC and the CBCT. The new cephalometric analysis of cervical vertebrae in the CBCT can be used for the parameters Conc and BAR. PAR gives no statistically significant results. These tendencies must be underpinned by subsequent studies