Μονάδα:
Κατεύθυνση Παιδοδοντιατρική (Κλινικές Ειδικεύσεις)Βιβλιοθήκη Οδοντιατρικής
Ημερομηνία κατάθεσης:
2019-02-22
Συγγραφέας:
Ανδρίκουλα Θεοφανή
Στοιχεία επιβλεπόντων καθηγητών:
Κωνσταντίνος Ουλής, Ομότιμος Καθηγητής, Τμήμα Οδοντιατρικής, Σχολή Επιστημών Υγείας, ΕΚΠΑ
Παναγιώτης Λαγουβάρδος, Ομότιμος Καθηγητής, Τμήμα Οδοντιατρικής, Σχολή Επιστημών Υγείας, ΕΚΠΑ
Ηλίας Μαγκλογιάννης, Αναπληρωτής Καθηγητής, Τμήμα Ψηφιακών Συστημάτων, Σχολή Τεχνολογιών Πληροφορικής και Επικοινωνιών, Πανεπιστήμιο Πειραιώς
Πρωτότυπος Τίτλος:
Αυτοματοποιημένος εντοπισμός και διάγνωση μασητικών τερηδόνων (ICDAS II) με αλγόριθμους από ψηφιακές εικόνες ενδοστοματικής κάμερας in vivo
Γλώσσες εργασίας:
Ελληνικά
Μεταφρασμένος τίτλος:
Αυτοματοποιημένος εντοπισμός και διάγνωση μασητικών τερηδόνων (ICDAS II) με αλγόριθμους από ψηφιακές εικόνες ενδοστοματικής κάμερας in vivo
Περίληψη:
Εισαγωγή
Πολυάριθμες τεχνικές έχουν αναπτυχθεί για την αξιολόγηση της τερηδονικής κατάστασης των μασητικών επιφανειών ως συμπληρωματική βοήθεια στην άμεση οπτική παρατήρηση. Σκοπό έχουν να ελαχιστοποιήσουν τη διακύμανση στις αποφάσεις μεταξύ διαφορετικών κλινικών αλλά και από τον ίδιο κλινικό σε διαφορετικές χρονικές στιγμές.
Σκοπός
Σκοπός αυτής της μελέτης είναι να εφαρμοστεί και να αξιολογηθεί η αξιοπιστία ενός αυτοματοποιημένου συστήματος διάγνωσης μασητικών τερηδονικών βλαβών σε ψηφιακές φωτογραφίες που έχουν ληφθεί από δόντια in vivo με τη χρήση ενδοστοματικής κάμερας.
Μεθοδολογία
Ο εξεταστής εκπαιδεύτηκε σε θεωρητικό και πρακτικό επίπεδο με τα εργαλεία τυποποίησης του συστήματος ICDAS IIκαι τυποποιήθηκε με το «χρυσό εξεταστή» αξιολογώντας δόντια ενδοστοματικά και από φωτογραφίες στην οθόνη του υπολογιστή. Τα ευρήματά τους συγκρίθηκαν μέχρι να φτάσουν σε συμφωνία 98% (>85%).
Το δείγμα αποτέλεσαν 106 μόνιμοι γομφίοι ασθενών που βρίσκονταν υπό θεραπεία στη Μεταπτυχιακή κλινική Παιδοδοντιατρικής και στην Προπτυχιακή κλινική Οδοντικής Χειρουργικής της Οδοντιατρικής Σχολής ΕΚΠΑ. Δόντια με αναπτυξιακές διαταραχές της αδαμαντίνης ή της οδοντίνης αποκλείστηκαν από τη μελέτη. Οι μασητικές επιφάνειες των γομφίων ήταν ελεύθερες τερηδόνας ή είχαν τερηδονικές βλάβες που ανήκαν στις κατηγορίες 1 έως 6 του συστήματος ICDAS II. Τα δόντια εξετάστηκαν και φωτογραφήθηκαν in vivo μέσα στο στόμα των ασθενών. Πριν από την εξέταση και φωτογράφηση, τα δόντια καθαρίζονταν από οργανικά υπολείμματα και χρωστικές με τρίχινο βουρτσάκι σε χειρολαβή χαμηλών ταχυτήτων και ξεπλένονταν με spray νερού-αέρα για 10 δευτερόλεπτα. Έπειτα στεγνώνονταν με αέρα για 5 δευτερόλεπτα. Η φωτογράφηση γινόταν με την ενδοστοματική κάμερα Carestream – CS 1200.Στη συνέχεια ο εξεταστής αξιολογούσε τις μασητικές επιφάνειες in vivo–άμεση οπτική παρατήρηση- και αφού ταξινομούσε κάθε περιοχή ενδιαφέροντος κατά ICDAS II, σημείωνε το περίγραμμα και τον κωδικό της κάθε βλάβης σε μία εκτυπωμένη εικόνα που είχε ληφθεί από την κάμερα. Ο εξεταστής επαναξιολογούσε τα ίδια δόντια 15 μέρες αργότερα από τις ψηφιακές εικόνες στην οθόνη του υπολογιστή με τον ίδιο τρόπο –έμμεση οπτική παρατήρηση-.Για την καταγραφή των αποτελεσμάτων από την άμεση και έμμεση οπτική παρατήρηση χρησιμοποιήθηκε μια εφαρμογή με Superpixels που αναπτύχθηκε σε περιβάλλον Java.
86 από αυτές τις φωτογραφίες (συνολικά 3024 Superpixels) χρησιμοποιήθηκαν για την εκπαίδευση του αλγόριθμου. Ύστερα 20 διαφορετικές φωτογραφίες που περιείχαν πολλαπλές περιοχές ενδιαφέροντος αξιολογήθηκαν από τον αλγόριθμο και τα αποτελέσματα συγκρίθηκαν με αυτά από την άμεση και έμμεση οπτική παρατήρηση.
Στατιστική ανάλυση
Τα δεδομένα επεξεργάστηκαν και αναλύθηκαν με το πρόγραμμα STATA 12. Η ταξινόμηση του εξεταστή (από την άμεση και έμμεση οπτική παρατήρηση) συγκρίθηκαν με την ταξινόμηση του αλγορίθμου. Υπολογίστηκαν η συνολική συμφωνία (σταθμισμένη και απόλυτη) καθώς και ο σταθμισμένος συντελεστής k.
Αποτελέσματα
Συγκρίνοντας την ταξινόμηση του συστήματος με την ταξινόμηση του εξεταστή από την άμεση οπτική παρατήρηση στο στόμα βρέθηκαν τιμές ευαισθησίας από 29,2% έως 100% (μ.ο. 59.1%), ειδικότητας από 52,4% έως 99,2% (μ.ο. 91,3%), ορθότητας από 11,1% έως 95,4% (μ.ο. 49,9%) ανάμεσα στις διάφορες κατηγορίες και η ακρίβεια του συστήματος 74%. Ο σταθμισμένος συντελεστής kυπολογίστηκε στο 0,701 ενώ η τιμή για το μη σταθμισμένο συντελεστή k βρέθηκε να είναι 0,587.
Συγκρίνοντας την ταξινόμηση του συστήματος με την ταξινόμηση του εξεταστή από την έμμεση οπτική παρατήρηση βρέθηκαν τιμές ευαισθησίας από 28,6% έως 100% (μ.ο. 57,3%), ειδικότητας από 56,7% έως 98,5% (μ.ο. 92,2%), ορθότητας από 8,3% έως 97,4% (μ.ο. 46,2%) ανάμεσα στις διάφορες κατηγορίες και η ακρίβεια του συστήματος 71,6%. Ο σταθμισμένος συντελεστής k υπολογίστηκε στο 0,761 ενώ η τιμή για το μη σταθμισμένο συντελεστή k βρέθηκε να είναι 0,601.
Συμπεράσματα
Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η χρήση αλγορίθμων για την αυτοματοποιημένη ανίχνευση και κατάταξη μασητικών τερηδονικών βλαβών σύμφωνα με το σύστημα ICDAS II από φωτογραφίες ενδοστοματικής κάμερας αποτελεί μια πολλά υποσχόμενη τεχνική. Απομένουν να γίνουν κάποιες επιπλέον τροποποιήσεις στην εκπαίδευση του αλγόριθμου, μετά από τις οποίες αναμένουμε μεγαλύτερες τιμές ευαισθησίας και ειδικότητας, καθώς και βελτίωση της επαναληψιμότητας και ακρίβειας του συστήματος.
Κύρια θεματική κατηγορία:
Επιστήμες Υγείας
Λέξεις-κλειδιά:
Τερηδόνα, Μασητική, Διάγνωση, Αλγόριθμος, Φωτογραφία
Αρ. σελίδων ευρετηρίου:
0
Αρ. βιβλιογραφικών αναφορών:
175
Αρχείο:
Δεν επιτρέπεται η πρόσβαση στο αρχείο. H πρόσβαση επιτρέπεται μόνο εντός του δικτύου του ΕΚΠΑ.
ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ-ΑΝΔΡΙΚΟΥΛΑ ΘΕΟΦΑΝΗ.pdf
2 MB
Δεν επιτρέπεται η πρόσβαση στο αρχείο. H πρόσβαση επιτρέπεται μόνο εντός του δικτύου του ΕΚΠΑ.
