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Bewertung der parodontalen Gesundheit durch künstliche Intelligenz mithilfe der intraoralen Selfie-Fotografie

24. März 2025 aktualisiert von: Dr. Walter Y.H. Lam, The University of Hong Kong

Parodontalerkrankungen (Zahnfleischerkrankungen), von denen weltweit mehr als 90 % der Bevölkerung betroffen sind. Die weichen und harten Gewebe, die die Zähne stützen, sind betroffen. Unbehandelt schreitet die Krankheit von der milden und reversiblen Form (d. h. Gingivitis), die oberflächliches Zahnfleisch betrifft, nur bis zur schwereren und irreversiblen Form (d. h. Parodontitis), die mit dem Verlust des parodontalen Ligaments und des Knochens einhergeht. Zähne gehen irgendwann verloren und beeinträchtigen die Funktion und die mundgesundheitsbezogene Gesundheitsqualität erheblich. Darüber hinaus wurde die parodontale Erkrankung über zentrale oder lokale Wege mit erheblichen gesundheitlichen Auswirkungen stark mit den systemischen Erkrankungen in Verbindung gebracht.

Parodontitis wird durch Bakterien (Plaque) ausgelöst, die sich an Zahnoberflächen anheften und die körpereigene Abwehr durch das Auslösen einer Entzündungsreaktion auslösen. Die Erkrankung und die damit verbundene Entzündung ist ortsspezifisch und das betroffene Zahnfleisch zeigt sich mit den Kardinalzeichen einer Entzündung wie Rötung (Farbe), Schwellung (Zunahme des Volumens), Ödem (Verlust der Oberflächeneigenschaften) und blutet leicht. Zahnärzte sind darin geschult, die Krankheitsstellen visuell (Rötung und Schwellung) und durch mechanische Sondierung (Blutung) zu identifizieren. Traditionell führen diese zu klinischen Zahnfleischindizes, die den Grad der Entzündung zeigen, und sind wichtig für die klinische Überwachung und Behandlung von Zahnfleischerkrankungen.

Die Behandlung von Parodontalerkrankungen umfasst die Entfernung von bakteriellem Zahnbelag sowohl durch die Zahnreinigung durch den Zahnarzt als auch durch die tägliche Pflege der Patienten zu Hause. Viele Studien haben gezeigt, dass die Plaqueentfernung zu Hause die Entwicklung von Parodontitis verhindert und/oder stoppt. Die meisten Patienten sind jedoch nicht in der Lage, Plaque effektiv zu entfernen, und es dauert nur wenige Tage, bis eine gesunde Stelle eine Entzündung entwickelt. Professionelle Überwachung und Feedback sind sehr wünschenswert, aber viele Patienten haben nur einen monatlichen oder sogar jährlichen Termin, was zu spät ist. Eine solche "Nichteinhaltung" erhöht die Behandlungskosten/-zeit, das Unbehagen des Patienten und verringert die Wirksamkeit der Behandlung. Darüber hinaus erhalten viele Patienten keine regelmäßige zahnärztliche Kontrolle und suchen einen Zahnarzt auf, wenn das Zahnfleischproblem irreversibel wird und eine komplizierte und teure Behandlung wie Zahnextraktion und Rehabilitation erforderlich ist.

Diese Studie besteht aus 1) dem Sammeln der standardisierten klinischen Fotografie mit klinischen Zahnfleischindizes / gekennzeichnet durch einen erfahrenen Kliniker, 2) dem Import in einen Computer für Schulungszwecke und 3) der Längsschnittüberwachung und -analyse des Zahnfleischzustands in einer Gruppe von Gingivitis-Patienten, die eine Zahnfleischbehandlung erhalten.

Studienübersicht

Status

Abgeschlossen

Bedingungen

Intervention / Behandlung

Detaillierte Beschreibung

Der erste Teil dieser Studie wird die bukkale Ansicht von intraoralen Fotos und klinischen Zahnfleischindizes von 300 Patienten erfassen, die das Prince Philip Dental Hospital (PPDH) besuchten. Diese intraoralen Fotos werden von Patienten mit einem Smartphone (iPhone), das mit einem Gerät (Scanbox) ausgestattet ist, auf standardisierte Weise aufgenommen und die Qualität wird vom klinischen Personal überwacht. Klinische Zahnfleischindizes werden von einem geschulten und kalibrierten klinischen Personal genommen. Alternativ kann ein klinisches Foto von einem erfahrenen Arzt beurteilt werden, um das entzündete/gesunde Zahnfleisch zu lokalisieren. Dieser synthetisierte Datensatz wird in ein neuronales Netzwerk importiert, um die Bildeigenschaften von entzündetem und gesundem Zahnfleisch zu lernen und den Computer zu trainieren.

Der zweite Teil dieser Studie wird 150 Patienten mit Gingivitis rekrutieren und ihren Zahnfleischzustand vor und nach der Behandlung des Zahnfleisches bei PPDH im Längsschnitt unter Verwendung standardisierter intraoraler Fotos und klinischer Zahnfleischindizes verfolgen. Die klinischen Zahnfleischindizes sind der Goldstandard, der die Veränderungen des Zahnfleischzustands widerspiegelt.

Alle gesammelten Fotos würden per Computer (Software: MatLab) analysiert, um Schlüsselmerkmale zu identifizieren, die beim Screening und der Überwachung des Zahnfleischzustands helfen. Anschließend würden Daten gesammelt, um ein Programm zu erstellen, das die identifizierten Merkmale quantifiziert, die Folgendes umfassen können:

  1. Farbe des marginalen Zahnfleischgewebes
  2. Textur des marginalen Zahnfleischgewebes
  3. Volumen des marginalen Zahnfleischgewebes in Bezug auf die klinischen Zahnfleischindizes.

Daten- und Stichprobenanalyse: Der Computer wird mit dem Foto und den klinischen Indizes/Beurteilungen trainiert, die in Teil I dieser Studie erhalten wurden. Der trainierte Computer wird dann verwendet, um Änderungen des parodontalen Zustands von Patienten in Teil II dieser Studie nur auf der Grundlage von Fotos zu überwachen. Die Sensitivität (Erkennung der wahren Krankheit), Spezifität (Erkennung der wahren Gesundheit) und die Fläche unter diesen Kurven (in Bezug auf die klinischen Goldstandard-Zahnfleischindizes) werden berechnet und sind die Hauptergebnisse dieser Studie. Das Training des Computers ist ein kontinuierlicher Prozess und der Endpunkt kommt, wenn die Sensitivität, Spezifität und die Fläche unter diesen Kurven (AUC) ein Plateau (Sättigung) erreichen. Daher wird das Training des Computers in Teil I dieser Studie in drei Phasen mit 100, 200 und 300 Fällen gestaffelt und die Veränderungen in der Sensitivität, Spezifität und AUC beobachtet.

Das vom Patienten gemeldete Ergebnis zur Verwendung von Smartphone-Selfies würde als sekundäres Ergebnis in der visuellen Analogskala (VAS) erfasst.

Bestimmung der Stichprobengröße: Jeder Zahn stellt eine Einheit dar und angenommen, dass jeder Proband 20 Zähne hat, gibt es mehr als 300 Probanden x 20 Zähne = 6000 Einheiten für das Training. Für die Teil-2-Studie werden 150 Probanden rekrutiert und 130 x 20 = 2600 Einheiten zum Testen des Computers.

Alle neuen Patienten, die das Prince Philip Dental Hospital besuchen, werden durch eine klinische Untersuchung auf Zahnfleischentzündungen und Parodontalerkrankungen untersucht.

Für alle wird eine grundlegende parodontale Untersuchung (BPE, einschließlich visueller Untersuchung und mechanischer Sondierung des Zahnfleischs) durchgeführt und je nach Schweregrad den Studenten im Grundstudium zur Patientenversorgung zugewiesen.

Computeraufzeichnung kann Patienten mit Zahnfleischentzündung (BPE-Score 2) abrufen. Datenverarbeitung Alle Daten werden von nicht gemischten Mitgliedern (YHL) überprüft, um die Qualität zu überprüfen. Es werden nur die Daten offengelegt, die sich auf die Studienergebnisse beziehen. Alle Daten werden für weitere zwei Jahre nach Abschluss der Studie aufbewahrt. Danach werden die Daten vollständig vernichtet. Der Hauptforscher hat während und nach der Studie Zugang zu den personenbezogenen Daten.

Studientyp

Beobachtungs

Einschreibung (Tatsächlich)

100

Kontakte und Standorte

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

Studienorte

  • Hongkong
      • Sai Ying Pun, Hongkong
        • Prince Philip Dental Hospital

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

18 Jahre und älter (Erwachsene, Älterer Erwachsener)

Akzeptiert gesunde Freiwillige

Ja

Probenahmeverfahren

Wahrscheinlichkeitsstichprobe

Studienpopulation

Gesunde bezahnte Patienten nur mit Gingivitis und 24 oder mehr Zähnen

Beschreibung

Einschlusskriterien:

  • Erwachsene Probanden, die an PPDH teilnehmen und in der Lage sind, eine Einverständniserklärung abzugeben
  • Probanden, bei denen nur Gingivitis diagnostiziert wurde und die 24 oder mehr Zähne haben
  • Subjekte, die ansonsten medizinisch gesund sind
  • Probanden, die in der Lage sind, an mehreren Zahnarztbesuchen teilzunehmen

Ausschlusskriterien:

  • Patienten mit akuter Zahninfektion oder Schmerzen
  • Personen mit Erkrankungen der Mundschleimhaut, die ein Zurückziehen von Weichteilen für Fotos ausschließen
  • Probanden, die sich in einer festsitzenden Apparatur für eine kieferorthopädische Behandlung befinden
  • Probanden, die schwanger sind oder medizinisch nicht für eine Parodontaldiagnostik geeignet sind oder eine antibiotische Abdeckung benötigen (z. Risiko einer infektiösen Endokarditis)

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
Klinische Zahnfleischentzündung nach 3 Monaten
Zeitfenster: 3 Monate
Mittlere Anzahl/Prozentsatz der Stellen mit, bestimmt durch den Plaque-Index (Silness und Loe 1965 von 0 bis 3) durch Beobachtung des Mundes des Patienten
3 Monate
Fotografische Zahnfleischentzündung nach 3 Monaten
Zeitfenster: 3 Monate
Mittlere Anzahl/Prozentsatz der Stellen mit, bestimmt durch den Plaque-Index (Silness und Loe 1965 von 0 bis 3) durch Beobachtung des standardisierten Fotos des Patienten
3 Monate
Photographische Zahnfleischentzündung zu Studienbeginn
Zeitfenster: Grundlinie
Mittlere Anzahl/Prozentsatz der Stellen mit, bestimmt durch den Plaque-Index (Silness und Loe 1965 von 0 bis 3) durch Beobachtung des standardisierten Fotos des Patienten
Grundlinie
Klinische Zahnfleischentzündung zu Studienbeginn
Zeitfenster: Grundlinie
Mittlere Anzahl/Prozentsatz der Stellen mit, bestimmt durch den Plaque-Index (Silness und Loe 1965 von 0 bis 3) durch Beobachtung des Mundes des Patienten
Grundlinie

Sekundäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Der Patient berichtete über das Ergebnis bei der Verwendung von Smartphone-Selfies
Zeitfenster: 3 Monate
Befriedigend in der visuellen Analogskala (VAS) von 0 (nicht befriedigend) bis 100 (befriedigend)
3 Monate

Mitarbeiter und Ermittler

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

Sponsor

The University of Hong Kong

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 2023

Primärer Abschluss (Tatsächlich)

31. Dezember 2024

Studienabschluss (Tatsächlich)

24. März 2025

Studienanmeldedaten

Zuerst eingereicht

25. März 2020

Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat

27. März 2020

Zuerst gepostet (Tatsächlich)

30. März 2020

Studienaufzeichnungsaktualisierungen

Letztes Update gepostet (Tatsächlich)

28. März 2025

Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt

24. März 2025

Zuletzt verifiziert

1. März 2025

Mehr Informationen

Begriffe im Zusammenhang mit dieser Studie

Zusätzliche relevante MeSH-Bedingungen

Andere Studien-ID-Nummern

  • HKWC-2019-0666

Plan für individuelle Teilnehmerdaten (IPD)

Planen Sie, individuelle Teilnehmerdaten (IPD) zu teilen?

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

Produkt, das in den USA hergestellt und aus den USA exportiert wird

Nein

Diese Informationen wurden ohne Änderungen direkt von der Website clinicaltrials.gov abgerufen. Wenn Sie Ihre Studiendaten ändern, entfernen oder aktualisieren möchten, wenden Sie sich bitte an register@clinicaltrials.gov. Sobald eine Änderung auf clinicaltrials.gov implementiert wird, wird diese automatisch auch auf unserer Website aktualisiert .

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