综述:AI驱动的龋齿管理策略:从临床实践到专业教育与公众自我护理

【字体: 时间:2025年05月27日 来源:International Dental Journal 3.2

编辑推荐:

  这篇综述系统阐述了人工智能(AI)在龋齿(dental caries)全周期管理中的应用,涵盖风险预测(ML/DL算法)、影像诊断(CNN/YOLOv3等)、治疗规划(如牙髓暴露风险评估)、患者教育(智能牙刷监测)及医学生培训(虚拟病例模拟)。AI通过整合多模态数据(微生物组、影像、行为习惯)推动个性化防治,其诊断准确率达68.7%-99%,但需解决数据偏差、临床验证不足等挑战。

  

AI驱动的龋齿管理革命

人工智能技术基础
1956年约翰·麦卡锡首次提出人工智能(AI)概念,其分支机器学习(ML)通过算法从数据中识别模式。深度学习(DL)作为ML的高级形态,采用多层人工神经网络(ANN),其中卷积神经网络(CNN)因擅长处理图像数据成为医学领域主流算法,典型架构包括ResNet、DenseNet和U-Net。

风险预测:从微生物到行为分析
AI系统通过分析龋齿风险因素构建预测模型:

  • 非微生物依赖型:整合年龄、刷牙时长等12项指标,准确率达81%
  • 微生物相关型:结合基因变异和菌斑指数提升预测精度
  • 微生物主导型:随机森林算法(random forest)构建的MiC模型,通过口腔菌群变化预测儿童龋齿发生

影像诊断:算法对决人类专家
AI在各类影像中的表现:

  • X线片:YOLOv5在咬翼片检测中平均精度0.647,U-Net对深龋识别特异性达0.865
  • 光学影像:QLF图像分析灵敏度达86.9%,智能手机拍摄的RGB图像整体准确率93.4%
  • 商业软件:dentalXrai Pro使牙医对釉质龋诊断准确率从0.72提升至0.81

治疗决策与家庭管理
DenseNet121预测深龋治疗中牙髓暴露风险的效果媲美资深专家。智能牙刷通过传感器采集数据,经云端AI分析后实时反馈Bass刷牙法执行情况,临床试验证明可使正畸患者菌斑指数下降显著。

教育革新:虚拟患者与预后预测
对话式AI"Julia"通过模拟病例问诊训练学生诊断思维,而基于案例推理(CBR)的系统能预测学生所做修复体失败概率,与导师评分高度吻合。

挑战与展望
当前AI应用仍受限于数据偏见(如种族偏差)、算法黑箱问题及伦理争议。未来需开展多中心临床试验验证DL模型泛化能力,并开发适应资源匮乏地区的轻量化解决方案。跨学科合作将推动龋齿管理进入精准化、智能化新时代。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号