基于人工智能的曲面断层片多生牙与先天缺牙诊断准确性研究:DiagnocatTM软件评估

【字体: 时间:2025年07月06日 来源:European Journal of Orthodontics

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  本研究针对口腔影像诊断中人工判读效率瓶颈,开发了基于AI的DiagnocatTM软件评估系统。通过150例曲面断层片对照实验发现,该模型对先天缺牙检测灵敏度达84.7%(Kappa=0.91),但对多生牙识别灵敏度仅43.9%(Kappa=0.60),证实AI可作为辅助工具但暂无法替代人工诊断,为口腔智能诊疗发展提供重要循证依据。

  

在口腔临床实践中,曲面断层片(orthopantomograms)作为最常用的二维成像技术,承载着牙齿发育异常诊断的重要使命。然而,多生牙(supernumerary teeth)和先天缺牙(congenitally missing teeth)这两类数量异常问题,却让医生们面临巨大挑战——前者像"不速之客"隐匿在牙列中(发生率1.2%-6.0%),后者则是牙弓上的"失踪者"(发生率3%-10%)。传统依赖医生肉眼识别的方式不仅效率低下,更可能因影像重叠、混合牙列等复杂情况造成漏诊,导致后续正畸治疗出现并发症。

欧洲大学塞浦路斯牙学院联合雅典国立大学的研究团队,在《European Journal of Orthodontics》发表的研究中,对AI诊断系统DiagnocatTM展开了严格测试。研究人员采用回顾性设计,收集150例8-34岁患者的曲面断层片(50例正常对照、50例先天缺牙、50例多生牙),由两位正畸专家双盲评估作为金标准,与AI诊断结果进行对比。通过Cohen's Kappa评估一致性、McNemar检验比较诊断差异,并计算灵敏度(sensitivity)、特异度(specificity)等指标。

【材料与方法】
研究采用便利抽样法获取三组各50例曲面断层片,排除颅面畸形等干扰因素。两位专家独立评估后,将相同影像上传DiagnocatTM云端分析。统计采用IBM SPSS 29.0进行Wilcoxon符号秩检验、McNemar检验,计算Kappa值及诊断效能指标。

【先天缺牙检测结果】
AI模型展现出近乎完美的特异度(100%)和阳性预测值(100%),但灵敏度84.7%意味着每6颗缺牙就有1颗被遗漏。尤其在下颌第二前磨牙区域,AI漏诊率达9.7%(3/31)。统计显示两者识别缺牙数量存在显著差异(p<0.01),AI平均每片少报0.3颗缺牙。

【多生牙检测结果】
表现更为局限的43.9%灵敏度,使过半多生牙(32/57)成为"漏网之鱼"。有趣的是,AI对已萌出多生牙的识别率(73.7%)显著高于未萌出者(28.9%)。在形态学分类中,补充型(supplementary)多生牙的检出率(42.9%)明显低于锥形(conical)和结节型(tuberculate)。

【讨论与结论】
这项研究揭示了AI在牙科影像诊断中的"双面性":对于先天缺牙,DiagnocatTM展现出临床可用性(Kappa=0.91),但其在混合牙列期和未萌牙识别上的缺陷,提示需要针对性优化训练数据集。而对于多生牙诊断,当前性能尚不足以支持临床独立应用,特别是在处理重叠解剖结构时表现欠佳。

该研究的创新价值在于首次系统评估了AI对牙齿数量异常的诊断效能,为智能口腔诊疗发展提供了重要基准。研究者建议,未来应开发可解释AI(XAI)系统,通过可视化决策过程增强临床信任度,同时需要纳入更丰富的发育变异样本进行模型训练。正如作者强调:"AI不应被视为替代者,而应作为正畸医生的'智能放大镜',在高效初筛的同时,仍需专业医生把关关键决策。"这项研究为AI在口腔医学领域的合理应用划定了现实边界,也为后续技术迭代指明了方向。

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