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Ein Deep-Learning-Ansatz zur Klassifizierung und Erkennung verdeckter Zähne

12. März 2020 aktualisiert von: Seçil Çalışkan, Eskisehir Osmangazi University

Ein Deep-Learning-Ansatz zur Klassifizierung und Erkennung verdeckter Milchzähne

Ziele: Ziel der Studie war es, den Erfolg und die Zuverlässigkeit einer Anwendung künstlicher Intelligenz bei der Erkennung und Klassifizierung verdeckter Zähne in der Orthopantomographie (OPG) zu vergleichen.

Methoden: Algorithmen des Convolutional Neural Networks (CNN) wurden verwendet, um versunkene Molaren zu erkennen und zu klassifizieren. Das Erkennungsmodul, das auf der hochmodernen Faster-R-CNN-Architektur basiert, verarbeitete das Röntgenbild, um die Grenzen eingetauchter Molaren zu definieren. Ein separater Testsatz wurde verwendet, um die Diagnoseleistung des Systems zu bewerten und mit der Expertenebene zu vergleichen.

Ergebnisse: Die Erfolgsquote der Klassifizierung und Identifizierung des Systems ist hoch, wenn es anhand des Referenzstandards bewertet wird. Das System war im Leistungsvergleich mit Beobachtern äußerst genau.

Schlussfolgerungen: Die Leistung der vorgeschlagenen computergestützten Diagnoselösung ist mit der von Experten vergleichbar. Es ist sinnvoll, versunkene Backenzähne mit einer Anwendung künstlicher Intelligenz zu diagnostizieren, um Fehler zu vermeiden. Außerdem wird es die Diagnose für Kinderzahnärzte erleichtern.

Studienübersicht

Status

Abgeschlossen

Intervention / Behandlung

Detaillierte Beschreibung

Vorverarbeitung, Training und Klassifizierung Die Studie wurde mit ausgewogenen Datensätzen durchgeführt. Die Fall- und Kontrolldatensätze wurden zufällig in zwei Teile aufgeteilt, die Trainingsgruppe (27-Fall-Gruppe/27-Kontrollgruppe) und die Testgruppe (10-Fall-Gruppe/10-Kontrollgruppe), um die Verwendung der visuellen Elemente in der Trainingsgruppe zu verhindern erneut testen. Der Testdatensatz wurde vom System während der Trainingsphase nicht gesehen.

Alle 2943 x 1435 Pixel großen Bilder im Datensatz wurden vor dem Training auf 971 x 474 Pixel verkleinert. Alle verwendeten OPG-Bilder umfassen das gesamte Gebiss. Die Trainings- und Testdatensätze wurden verwendet, um Gewichtungsfaktoren für den optimalen CNN-Algorithmus zu schätzen und zu generieren. Eine beliebige Sequenz wurde mithilfe der Open-Source-Python-Programmierung (Python 3.6.1, Python Software Foundation, Wilmington, DE, USA, https://www.python.org/) Sprache und OpenCV-, NumPy-, Pandas- und Matplotlib-Bibliotheken. In dieser Studie wurde Tensorflow zur Modellentwicklung verwendet, um submerse Milchmolaren zu klassifizieren. Als Übertragungslernen wurde die InceptionV3-Architektur verwendet und die Übertragungswerte wurden im Cache gespeichert. Anschließend wurden vollständig verbundene Schicht- und Softmax-Klassifikatoren kombiniert, um die endgültigen Modellschichten zu bilden. Das Training wurde mit 7000 Schritten mit 16G RAM und einem PC mit NVIDIA GeForce GTX 1050 durchgeführt.

Studientyp

Beobachtungs

Einschreibung (Tatsächlich)

74

Kontakte und Standorte

Dieser Abschnitt enthält die Kontaktdaten derjenigen, die die Studie durchführen, und Informationen darüber, wo diese Studie durchgeführt wird.

Studienorte

      • Eskisehir, Truthahn, 26040
        • Seçil Çalışkan

Teilnahmekriterien

Forscher suchen nach Personen, die einer bestimmten Beschreibung entsprechen, die als Auswahlkriterien bezeichnet werden. Einige Beispiele für diese Kriterien sind der allgemeine Gesundheitszustand einer Person oder frühere Behandlungen.

Zulassungskriterien

Studienberechtigtes Alter

5 Jahre bis 12 Jahre (Kind)

Akzeptiert gesunde Freiwillige

Ja

Studienberechtigte Geschlechter

Alle

Probenahmeverfahren

Wahrscheinlichkeitsstichprobe

Studienpopulation

Der Datensatz umfasste OPGs von 19.000 Kindern im Alter von 5 bis 12 Jahren, die zwischen Januar 2016 und Dezember 2018 gesammelt wurden.

Beschreibung

Einschlusskriterien:

Ausschlusskriterien:

OPG-Bilder von schlechter Qualität (Metallartefakte, Artefakte aufgrund von Positionsfehlern während der Aufnahme usw.) wurden ausgeschlossen.

Studienplan

Dieser Abschnitt enthält Einzelheiten zum Studienplan, einschließlich des Studiendesigns und der Messung der Studieninhalte.

Wie ist die Studie aufgebaut?

Designdetails

Was misst die Studie?

Primäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Erkennung untergetauchter Zähne
Zeitfenster: 6 Monate
Das Erkennungsmodul, das auf der hochmodernen Faster-R-CNN-Architektur basiert, verarbeitete das Röntgenbild, um die Grenzen eingetauchter Molaren zu definieren.
6 Monate

Mitarbeiter und Ermittler

Hier finden Sie Personen und Organisationen, die an dieser Studie beteiligt sind.

Studienaufzeichnungsdaten

Diese Daten verfolgen den Fortschritt der Übermittlung von Studienaufzeichnungen und zusammenfassenden Ergebnissen an ClinicalTrials.gov. Studienaufzeichnungen und gemeldete Ergebnisse werden von der National Library of Medicine (NLM) überprüft, um sicherzustellen, dass sie bestimmten Qualitätskontrollstandards entsprechen, bevor sie auf der öffentlichen Website veröffentlicht werden.

Haupttermine studieren

Studienbeginn (Tatsächlich)

1. Januar 2019

Primärer Abschluss (Tatsächlich)

1. Januar 2020

Studienabschluss (Tatsächlich)

1. März 2020

Studienanmeldedaten

Zuerst eingereicht

12. März 2020

Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat

12. März 2020

Zuerst gepostet (Tatsächlich)

16. März 2020

Studienaufzeichnungsaktualisierungen

Letztes Update gepostet (Tatsächlich)

16. März 2020

Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt

12. März 2020

Zuletzt verifiziert

1. März 2020

Mehr Informationen

Begriffe im Zusammenhang mit dieser Studie

Andere Studien-ID-Nummern

  • E86412-49

Plan für individuelle Teilnehmerdaten (IPD)

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UNENTSCHIEDEN

Arzneimittel- und Geräteinformationen, Studienunterlagen

Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Arzneimittelprodukt

Nein

Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Geräteprodukt

Nein

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