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作者 样本量 纳入排除标准 分期分级依据 AI模型 性能评估结果 临床验证方法 是否有外部验证及外部验证方法 AI工具获取方式 优势和劣势
Kong等[12](2023) 1 747张口腔全景曲面体层片(训练集∶验证集∶测试集=7∶1∶2) 涵盖了可能遇到的各种临床特定情况,包括:缺牙、根管治疗、修复体、正畸附件的病例。 AAP/EFP 2017新牙周炎分类。 两阶段PDCNN检测器。 分类准确度:0.762 ± 0.003;平均精度均值:0.782。 将PDCNN的性能与RetinaNet、YOLO-v4、CenterNet和Faster R-CNN进行比较。 开源于Github: https://github.com/PuckBlink/PDCNN 优势:所提出的检测器使用无锚框编码,实现了更快和更准确的预测结果;候选区域连接模块能够正确定位相关的ROI,并加速检测过程;数据集涵盖范围广,包含了临床中各种可能遇到的情况。
劣势:无锚点编码的缺陷导致其难以处理重叠的牙齿;离散化带来的误差使得分界线附近的病例容易被误诊;无外部验证;缺乏临床多模态数据。
Chen等[13](2023) 270例患者的8 000张根尖片。 由于样本量不足排除智齿;排除存在严重失真、重叠或骨水平线显示不全。 AAP/EFP 2017新牙周炎分类。 集成模型(YOLOv5+VGG-16/ResNet/Inception+U-Net+Mask R-CNN)。 模型整体准确率:90%。
牙周骨水平检测准确率:92.61%;
牙槽骨丧失检测准确率:97.0%。
将AI分析结果与5位经验丰富的牙医手动标注结果对比。 实验室阶段,暂无开放获取方式。 优势:为集成模型,减少过拟合出现,提高泛化能力,增强模型准确性。
劣势:由于X线的投影角度和重叠问题,放射影像往往会低估骨流失的严重程度;对早期病变不敏感;X线中高密度伪影会导致AI对骨水平的误判。
Ertaş等[41](2023) 144例患者的临床资料用于机器学习,口腔全景曲面体层片用于机器学习。 排除非诊断性放射影像,与指定放射影像的临床记录不符以及龈炎的患者。 2018年牙周和牙种植体疾病和状况分类法。 机器学习阶段:临床数据构建机器学习模型;深度学习阶段:对全景X线片使用ResNet50架构与支持向量机算法相结合的混合网络模型算法进行分类。 准确度:0.882;
精确度:0.864;
AUC:0.799。
使用了十重交叉验证。 实验室阶段,暂无开放获取方式。 优势:利用了临床数据和放射影像进行综合分析。基于机器学习的决策系统有可能促进牙周疾病的诊断。
劣势:该研究承认当前系统的局限性以及需要进一步优化;与分期相比,放射影像在分级方面的准确率较低。
Xue等[7](2024) 320张口腔全景曲面体层片(训练集n=288,测试集n=32)。 排除标准:12岁及以下患者影像;存在严重噪点或模糊的影像;牙齿部分缺失或严重变形的影像。 AAP/EFP 2017新牙周炎分类。 YOLOv8,Mask R-CNN,TransUNet。 准确度:89.45%。 由3位有丰富经验的高年资医师完成初始标注,标注结果经过另外2位高年资牙医独立复核。将深度学习模型输出结果与牙周病专科医师的标注进行对比分析。 实验室阶段,暂无开放获取方式。 优势:引入结合Transformer全局特征提取能力的TransUNet,提高组织分割精细度;影像检测效率与精度双优,可提升临床工作效率;为低年资医师及学生提供标准化学习工具;在牙周炎Ⅰ期和Ⅱ期诊断上有显著进步(Ⅰ期准确率由64.2%提升至88.16%)。
劣势:对复杂牙齿结构适应性弱,对单根牙识别准确率明显高于多根牙;模型诊断结果通常比医师判断得更严重;无外部验证。
Vigil等[42](2024) 使用Kaggle数据集(534张根尖片和100张口腔全景曲面体层片用于训练)。 纳入在线数据集的根尖片和口腔全景曲面体层片,无具体排除标准。 AAP/EFP 2017新牙周炎分类。 DenseUNet++,ADGRU,RRKOA。 准确度:94.45%。 对比研究模型和LSTM,DenseNet,GRU,DenseNet-GRU等其他模型对两个数据集分析的结果。 实验室阶段,暂无开放获取方式。 优势:该模型能够有效地检测牙周骨丢失和诊断牙周炎的阶段;所提出的ADGRU模型通过RRKOA算法进行了优化,以提高性能;显著降低了假阴性率,有利于疾病的早期发现。
劣势:训练成本高;模型性能评估仅基于训练数据集与其他算法的横向对比,未引入独立外部验证数据集进行泛化能力验证;模型可解释性不足。
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