Machine Learning for Automated Identification of Anatomical Landmarks in Ultrasound Periodontal Imaging

人工智能 牙槽 牙骨质接合 计算机科学 牙槽嵴 核医学 口腔正畸科 机器学习 医学 臼齿
作者
Baiyan Qi,Lekshmi Sasi,Suhel Khan,Jiadi Luo,Casey Chen,Keivan Rahmani,Zeinab Jahed,Jesse V. Jokerst
出处
期刊:Dentomaxillofacial Radiology [British Institute of Radiology]
标识
DOI:10.1093/dmfr/twaf001
摘要

Abstract Objectives To identify landmarks in ultrasound periodontal images and automate the image-based measurements of gingival recession (iGR), gingival height (iGH), and alveolar bone level (iABL) using machine learning. Methods We imaged 184 teeth from 29 human subjects. The dataset included 1580 frames for training and validating the U-Net CNN machine learning model, and 250 frames from new teeth that were not used in training for testing the generalization performance. The predicted landmarks including the tooth, gingiva, bone, gingival margin (GM), cementoenamel junction (CEJ), and alveolar bone crest (ABC), were compared to manual annotations. We further demonstrated automated measurements of the clinical metrics iGR, iGH, and iABL. Results Over 98% of predicted GM, CEJ, and ABC distances are within 200 µm of the manual annotation. Bland-Altman analysis revealed biases (bias of machine learning versus ground truth) of -0.1 µm, -37.6 µm, and -40.9 µm, with 95% limits of agreement of [-281.3, 281.0] µm, [-203.1, 127.9] µm, and [-297.6, 215.8] µm for iGR, iGH, and iABL, respectively, when compared to manual annotations. On the test dataset, the biases were 167.5 µm, 40.1 µm, and 78.7 µm with 95% CIs of [-1175, 1510] µm, [-910.3, 990.4] µm, and [-1954, 1796] µm for iGR, iGH, and iABL, respectively. Conclusions The proposed machine learning model demonstrates robust prediction performance, with the potential to enhance the efficiency of clinical periodontal diagnosis by automating landmark identification and clinical metrics measurements.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
秀丽的盈完成签到 ,获得积分10
刚刚
wr781586完成签到 ,获得积分10
刚刚
雅2018完成签到 ,获得积分10
6秒前
上官若男应助伶俐的迎丝采纳,获得30
7秒前
Young完成签到 ,获得积分10
7秒前
evelyn完成签到 ,获得积分10
7秒前
蒋灵馨完成签到 ,获得积分10
16秒前
栀然完成签到,获得积分10
16秒前
粗暴的坤完成签到 ,获得积分10
17秒前
17秒前
望着拥有完成签到,获得积分10
18秒前
maorongfu456完成签到,获得积分10
18秒前
mlle完成签到,获得积分10
21秒前
24秒前
hhhblabla完成签到,获得积分10
24秒前
伍寒烟完成签到,获得积分10
25秒前
GERRARD完成签到,获得积分10
25秒前
27秒前
彭于晏应助科研通管家采纳,获得10
27秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
27秒前
27秒前
Polymer72应助科研通管家采纳,获得20
27秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
27秒前
27秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
27秒前
Ganlou应助科研通管家采纳,获得10
27秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
27秒前
A宇发布了新的文献求助10
28秒前
南城完成签到 ,获得积分10
28秒前
bioglia完成签到,获得积分10
29秒前
小超人完成签到 ,获得积分10
30秒前
khh完成签到 ,获得积分10
30秒前
30秒前
小咚咚咚完成签到,获得积分10
31秒前
顺利白竹完成签到 ,获得积分10
31秒前
arui发布了新的文献求助10
32秒前
江氏巨颏虎完成签到,获得积分10
33秒前
XinEr完成签到 ,获得积分10
35秒前
sheep发布了新的文献求助10
36秒前
11应助zhangzhisenn采纳,获得10
36秒前
高分求助中
Solution Manual for Strategic Compensation A Human Resource Management Approach 1200
Natural History of Mantodea 螳螂的自然史 1000
Glucuronolactone Market Outlook Report: Industry Size, Competition, Trends and Growth Opportunities by Region, YoY Forecasts from 2024 to 2031 800
A Photographic Guide to Mantis of China 常见螳螂野外识别手册 800
Autoregulatory progressive resistance exercise: linear versus a velocity-based flexible model 500
The analysis and solution of partial differential equations 400
Sociocultural theory and the teaching of second languages 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 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 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3339197
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2967064
关于积分的说明 8628229
捐赠科研通 2646594
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1449297
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 671343
邀请新用户注册赠送积分活动 660180