Bewertung der Präzision von Faltungs-Neuronalen Netzen zur Schätzung des Zahnalters anhand von Panorama-Röntgenaufnahmen

Die Willems-Methode ist eine von der Demirjian-Methode modifizierte Technik zur Schätzung des Zahnalters, bei der neue Tabellen erstellt werden, aus denen ein Reifegrad direkt in Jahren ausgedrückt wird.

Von allen Teilnehmern werden mit deren Einverständnis Panorama-Röntgenbilder angefertigt, anschließend nummeriert und kodiert. Das chronologische Alter jedes Teilnehmers wird berechnet, indem das Geburtsdatum vom Datum der Röntgenaufnahme abgezogen wird, und das tatsächliche Alter wird vom Forscher ausgeblendet (das chronologische Alter ist die Grundwahrheit). Alle Panorama-Röntgenaufnahmen werden vom Hauptautor zweimal untersucht, um das Zahnalter nach der Willems-Methode zu bestimmen.

Die sieben linken Unterkieferzähne mit Ausnahme des dritten Molaren werden mit „0“ für das Fehlen einer Verkalkung und je nach Verkalkungsstadium mit „A“ bis „H“ bewertet. Jeder Buchstabe entspricht einer Punktzahl, die dem zahnärztlichen Altersanteil entspricht, der anhand von Tabellen für Jungen und Mädchen ermittelt wird. Die direkte Summierung der Ergebnisse für die sieben linken Unterkieferzähne ergibt das geschätzte Zahnalter. Die Schätzgenauigkeit des zahnärztlichen Radiologen wird mit der Grundwahrheit verglichen (erster Indextest).

Der zweite Indextest, der ebenfalls mit der Ground Truth verglichen wird, ist das CNN-Modell. Um den Datensatz für das CNN-Modell vorzubereiten, wird ein strenges Vorverarbeitungsverfahren befolgt. Dazu gehört die Größenänderung der Bilder auf die gewünschten Abmessungen, die Segmentierung der in das Bild aufzunehmenden Zahnteile und die Anwendung von Datenerweiterungstechniken, um die Qualität und Quantität des Datensatzes zu verbessern. Der Datensatz wird dann im Verhältnis 20:80 in Trainings- und Testsätze aufgeteilt, die sorgfältig auf der Grundlage der erwarteten Anzahl von Stichproben ausgewählt werden. Außerdem wird die Genauigkeit des Modells im Vergleich zur Grundwahrheit (dem chronologischen Alter) bewertet.