科研成果
新進展丨口腔醫(yī)學與人工智能
近日，北京口腔醫(yī)院智能正畸聯(lián)合研發(fā)中心在口腔醫(yī)學與人工智能交叉領域取得新突破，我院白玉興教授團隊、清華大學趙有建教授團隊和朗視儀器數(shù)字化口腔團隊共同合作的兩項研究成果，分別被口腔醫(yī)學國際權威期刊《Journal of Dentistry》及計算機視覺與模式識別頂級會議The IEEE/CVF Conference on Computer Vision and Pattern Recognition 2024（CVPR 2024）錄用。
人工智能應用于腭中縫評估
研究成果1
上頜骨狹窄是口腔正畸常見錯合之一，常表現(xiàn)為長面型及咬合錯亂，正畸常用的治療方案是通過上頜快速擴大裝置打開腭中縫，促進上頜骨及上牙弓的寬度增加，因此，上頜腭中縫的結構識別和成熟度評估尤為重要。專業(yè)正畸醫(yī)生依據(jù)這個重要信息選擇恰當?shù)臄U弓裝置。
北京口腔醫(yī)院智能正畸聯(lián)合研發(fā)中心最新研究，應用人工智能在CBCT腭中縫平面定位和成熟階段評估中提高了診治效率和準確性，不亞于熟練的正畸醫(yī)生。該研究發(fā)表在口腔醫(yī)學國際權威期刊《Journal of Dentistry》，使用卷積神經網絡（CNN）模型來評估腭中縫的成熟階段。研究基于現(xiàn)有的卷積神經網絡ResNet50模型，實現(xiàn)了從CBCT橫截面中定位包含完整腭中縫結構的層面，表現(xiàn)出很高的準確度（99.74%）。其次，基于多個卷積神經網絡ResNet18、ResNet50、RessNet101、Inception-v3和Efficientnetv2-s模型，實現(xiàn)了腭中縫成熟度分類診斷與模型性能評估。
Zhu, M., Yang, P., Bian, C., Zuo, F., Guo, Z., Wang, Y., ... & Zhang, N. (2024). Convolutional neural network-assisted diagnosis of midpalatal suture maturation stage in cone-beam computed tomography. Journal of Dentistry, 141, 104808.
人工智能自動識別和分割圖片中的牙齒
研究成果2
口腔正畸治療診斷的一個重要部分就是牙齒模型的分析，需要測量每個牙齒的大小，用于設計最終排列的位置，必要時要進行多種治療方案的模擬排牙。在臨床工作中，這些測量都需要正畸醫(yī)生手工完成。
北京口腔醫(yī)院智能正畸聯(lián)合研發(fā)中心研發(fā)的一種名為TeethSEG的新型框架，可以對平面圖像中的每一顆牙齒進行高效分割，也就是通過人工智能自動識別和分割圖片中的牙齒。該框架利用基于Transformer的架構，配備了多尺度聚合（MSA）塊和一個人類先驗知識（APK）層。研究團隊還公開了一個用于訓練和測試該框架的開源口腔內圖像數(shù)據(jù)集，該框架旨在進行牙齒分割與牙位識別過程中，解決牙齒之間微小形狀差異、患者之間牙齒位置和形狀變化以及牙齒異常存在等挑戰(zhàn)。該模型的應用，可以為正畸臨床大范圍引入人工智能工具輔助模型分析奠定基礎，該項突破將大大提高正畸醫(yī)生的診療工作效率。
Bo Zou, Shaofeng Wang, Hao Liu, Gaoyue Sun, YAJIE WANG, Zuo FeiFei, Chengbin Quan, Youjian Zhao,Teeth-SEG: An Efficient Instance Segmentation Framework for Orthodontic Treatment based on Anthropic Prior Knowledge
2023年4月，智能口腔正畸聯(lián)合研發(fā)工程中心在北京口腔醫(yī)院揭牌。
在北京市自然科學基金-海淀原始創(chuàng)新聯(lián)合基金項目的支持下，通過不斷地科研實踐，實現(xiàn)了口腔領域醫(yī)工交叉研究的新突破?？蒲袌F隊致力于將更多成果應用于臨床診療實踐，為醫(yī)務人員提供更智能的輔助技術，為患者提供更便捷的就診體驗。
