Hluboké učení pro segmentaci gumového úsměvu

Gummy úsměv (nadměrná viditelnost dásní při usmívání) není pouze estetickým problémem, ale také důležitým parametrem z hlediska periodontálního zdraví. Současné metody hodnocení jsou subjektivní a nestandardizované, což vede k omezením jak klinické přesnosti, tak v komunikaci pacientů. V posledních letech se modely založené na AI začaly účinně používat při analýze zubních obrazu a diagnostických procesech. Cílem této studie je vyvinout model objektivního a reprodukovatelného analýzy podporovaného AI, který je schopen vyhodnotit gumový úsměv jak z estetického, tak periodontálního pohledu pomocí jedinečného datového souboru složeného z obrázků získaných standardními klinickými protokoly a označený stejným odborníkem.

Do studie budou zahrnuty jednotlivci ve věku 12 let a starší bez maxilárního předního (zuby #13-23) ztráta zubů. Vyloučeny budou pacienti s chybějícími předními maxilárními zuby (zuby #13-23), významné anatomické patologie nebo faktory interferujícího s úsměvem (např. Piercingy obličeje, ortodontické spotřebiče, vlasy obličeje).

Standardizované čelní fotografie budou pořizovány pomocí jediného zařízení (iPhone 15), aby se zajistila konzistence v rozlišení, osvětlení a rovnováze barev. Obrázky budou zachyceny z pevné vzdálenosti 15 cm, přičemž účastníci ve vzpřímené poloze, oči směřují dopředu a hlavy zarovnané s horizontální rovinou Frankfurtu. K udržení standardizace budou linky mřížky smartphonu použity k vyrovnání vodorovné linie s žáky a svislými liniemi s nosními alae.

Obrazy vysokých, průměrných a nízkých úsměvů budou označeny periodontistou pomocí nástroje pro anotaci založeného na webových stránkách. Viditelné gingivální oblasti budou anotovány jako polygony ohraničené nadřazenou spodní hranicí horního rtu a podřízeně pomocí gingiválního okraje. U účastníků s liniemi s vysokým úsměvem bude gingivální displej měřen pomocí ImageJ (National Institute of Health, Bethesda, MD, USA), s kalibrací provedenou prostřednictvím periodontální sondy zabudované na každé fotografii. Konverzní faktor pixelů na milimetry bude odvozen a aplikován na měření mezi horním rtem a gingiválním okrajem v předním maxilárním sextantu (zuby #13-23). Vzdálenosti mezi párovými orientačními body (body 7-13, 8-14, 9-15, 10-16, 11-17, 12-18) budou měřeny v milimetrech. Segmentační výstupy založené na AI (prostřednictvím Makesense) budou statisticky ve srovnání s měřeními ImageJ pro posouzení korelace.