Deep-Learning-Based Segmentation of Individual Tooth and Bone With Periodontal Ligament Interface Details for Simulation Purposes

分割 计算机科学 牙周纤维 人工智能 计算机视觉 锥束ct 韧带 任务(项目管理) 接口(物质) 模式识别(心理学) 计算机断层摄影术 口腔正畸科 解剖 工程类 生物 医学 系统工程 放射科 气泡 最大气泡压力法 并行计算
作者
Peidi Xu,Torkan Gholamalizadeh,Faezeh Moshfeghifar,Sune Darkner,Kenny Erleben
出处
期刊:IEEE Access [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:11: 102460-102470
标识
DOI:10.1109/access.2023.3317512
摘要

The process of constructing precise geometry of human jaws from cone beam computed tomography (CBCT) scans is crucial for building finite element models and treatment planning.Despite the success of deep learning techniques, they struggle to accurately identify delicate features such as thin structures and gaps between the tooth-bone interfaces where periodontal ligament resides, especially when trained on limited data.Therefore, segmented geometries obtained through automated methods still require extensive manual adjustment to achieve a smooth and organic 3D geometry that is suitable for simulations.In this work, we require the model to provide anatomically correct segmentation of teeth and bones which preserves the space for the periodontal ligament layers.To accomplish the task with few accurate labels, we pre-train a modified MultiPlanar UNet as the backbone model using inferior segmentations, i.e., toothbone segmentation with no space in the tooth-bone interfaces, and fine-tune the model with a dedicated loss function over accurate delineations that considers the space.We demonstrate that our approach can produce proper tooth-bone segmentations with gap interfaces that are fit for simulations when applied to human jaw CBCT scans.Furthermore, we propose a marker-based watershed segmentation applied on the MultiPlanar UNet probability map to separate individual tooth.This has advantages when the segmentation task is challenged by common artifacts caused by restorative materials or similar intensities in the teethteeth interfaces in occurrence of crowded teeth phenomenon.Code and segmentation results are available at https://github.com/diku-dk/AutoJawSegment.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
2秒前
2秒前
yihuifa完成签到 ,获得积分10
4秒前
西瓜完成签到,获得积分10
4秒前
大方的荟完成签到,获得积分10
5秒前
古铜发布了新的文献求助10
5秒前
西瓜皮发布了新的文献求助10
5秒前
出门见喜发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
王军鹏完成签到 ,获得积分10
8秒前
六七十三发布了新的文献求助10
10秒前
乖猫要努力完成签到,获得积分10
10秒前
小郑完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
12秒前
倔强的大萝卜完成签到,获得积分0
14秒前
14秒前
16秒前
费雪卉发布了新的文献求助10
17秒前
Jimmy完成签到,获得积分10
18秒前
老黑完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
xuesitu发布了新的文献求助10
21秒前
关耳发布了新的文献求助10
21秒前
22秒前
无花果应助芋泥红豆椰椰采纳,获得10
22秒前
嗯嗯发布了新的文献求助200
22秒前
充电宝应助好运連連采纳,获得10
24秒前
故意的寒安完成签到,获得积分10
25秒前
Rosaline完成签到 ,获得积分10
25秒前
英姑应助TWT采纳,获得30
26秒前
析进发布了新的文献求助10
27秒前
小五完成签到 ,获得积分10
27秒前
28秒前
橘子海冒险完成签到,获得积分10
28秒前
酷波er应助骅骝采纳,获得10
30秒前
木槿花难开完成签到,获得积分10
30秒前
李健的小迷弟应助芝麻糊采纳,获得10
31秒前
瓜瓜发布了新的文献求助10
33秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
Social Research Methods (4th Edition) by Maggie Walter (2019) 1030
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 370
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3993971
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3534571
关于积分的说明 11265961
捐赠科研通 3274483
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1806363
邀请新用户注册赠送积分活动 883224
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 809712