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셀카 구강사진을 이용한 인공지능 치주건강 평가 원문보기 KCI 원문보기 인용

2025년 3월 24일 업데이트: Dr. Walter Y.H. Lam, The University of Hong Kong

전 세계적으로 인구의 90% 이상에 영향을 미치는 치주(잇몸) 질환. 치아를 지탱하는 연조직과 경조직이 영향을 받고 있습니다. 치료하지 않으면 질병은 경미하고 가역적인 형태(즉, 더 심각하고 돌이킬 수 없는 형태(즉, 치주염) 치주 인대와 뼈의 손실을 포함합니다. 치아는 결국 상실되고 기능 및 구강 건강과 관련된 건강의 질을 크게 손상시킵니다. 더욱이, 치주 질환은 건강에 중요한 영향을 미치는 중추 또는 국소 경로를 통해 전신 질환과 강하게 연관되어 있습니다.

치주질환은 치아 표면에 부착된 박테리아(플라크)와 염증 반응을 유도하여 신체 방어에 의해 시작됩니다. 질병 및 관련 염증은 부위 특이적이며 영향을 받은 잇몸은 붉어짐(색상), 부종(용적 증가), 부종(표면 특성 손실) 및 쉽게 출혈과 같은 염증의 주요 징후로 나타납니다. 치과의사는 육안(발적 및 부기) 및 기계적 탐침(출혈)을 통해 질병 부위를 식별하도록 훈련을 받았습니다. 전통적으로 이들은 염증의 정도를 보여주는 임상 잇몸 지표를 생성하며 잇몸 질환의 임상 모니터링 및 관리에 중요합니다.

치주 질환의 관리는 치과 의사의 치아 세척과 환자의 일상적인 가정 간호에 의한 박테리아 플라크 제거를 포함합니다. 홈케어 플라크 제거는 많은 연구에서 치주염의 진행을 예방 및/또는 중단시키는 것으로 나타났습니다. 그러나 대부분의 환자는 플라크를 효과적으로 제거할 수 없으며 건강 부위에 염증이 발생하는 데 며칠 밖에 걸리지 않습니다. 전문적인 모니터링과 피드백이 매우 바람직하지만 많은 환자들이 너무 늦은 월간 또는 심지어 연간 예약만 받습니다. 이러한 "비준수"는 치료 비용/시간, 환자 불편을 증가시키고 치료 효능을 감소시킵니다. 더욱이 많은 환자들이 정기적인 치과 검진을 받지 못하고 잇몸 문제가 돌이킬 수 없을 정도로 악화되어 발치, 재활 등 복잡하고 비용이 많이 드는 치료가 필요할 때 치과를 찾는다.

본 연구는 1) 경험이 풍부한 임상의가 표시한 임상 잇몸 지표/표준화된 임상 사진을 수집하고, 2) 교육을 위해 컴퓨터로 가져오고, 3) 잇몸 치료를 받는 치은염 환자 그룹의 잇몸 상태를 종단적으로 모니터링하고 분석하는 것으로 구성됩니다.

연구 개요

상세 설명

이 연구의 첫 번째 부분은 PPDH(Prince Philip Dental Hospital)를 방문하는 300명의 환자로부터 구강 내 사진 및 임상 잇몸 지수의 협측 뷰를 수집합니다. 이러한 구강 내 사진은 장비(Scanbox)가 장착된 스마트폰(iphone)을 사용하여 표준화된 방식으로 임상 직원이 감독하는 품질로 환자가 촬영합니다. 임상 잇몸 지수는 훈련되고 보정된 임상 직원이 측정합니다. 또는 경험이 풍부한 임상의가 임상 사진을 평가하여 염증이 있거나 건강한 잇몸을 찾을 수 있습니다. 염증이 있는 잇몸과 건강한 잇몸의 이미지 특성을 학습하고 컴퓨터를 훈련시키기 위해 이 합성 데이터 세트를 신경망으로 가져왔습니다.

이 연구의 두 번째 부분은 치은염이 있는 150명의 환자를 모집하고 PPDH에서 표준화된 구강 사진 및 임상 잇몸 지수를 사용하여 잇몸 치료 전후 잇몸 상태를 종단적으로 추적합니다. 임상 잇몸 지수는 잇몸 상태의 변화를 반영하는 황금 표준입니다.

수집된 모든 사진은 컴퓨터(소프트웨어: MatLab)로 분석되어 잇몸 상태를 선별하고 모니터링하는 데 도움이 되는 주요 기능을 식별합니다. 그런 다음 다음을 포함할 수 있는 식별된 기능을 정량화하는 프로그램을 구축하기 위해 데이터를 수집합니다.

  1. 변연 잇몸 조직의 색
  2. 변연 잇몸 조직의 질감
  3. 임상 잇몸 지수를 기준으로 한 변연 잇몸 조직의 부피.

데이터 및 샘플 크기 분석: 컴퓨터는 이 연구의 파트 I에서 얻은 사진 및 임상 지표/평가로 훈련됩니다. 그런 다음 훈련된 컴퓨터는 사진만을 기반으로 하는 이 연구의 파트 II에서 환자의 치주 상태 변화를 모니터링하는 데 사용할 것입니다. 민감도(진정한 질병 감지), 특이성(진정한 건강 감지) 및 이러한 곡선 아래 영역(골드 표준 임상 잇몸 지수 참조)이 계산되고 이 연구의 주요 결과입니다. 컴퓨터 교육은 지속적인 프로세스이며 민감도, 특이도 및 이러한 곡선 아래 영역(AUC)이 고원(포화도)에 도달할 때 끝점이 옵니다. 따라서 본 연구의 1부에서는 컴퓨터 교육을 100, 200, 300가지 경우로 세 구로 나누어 민감도, 특이도, AUC의 변화를 관찰한다.

환자가 스마트폰 셀카 사용에 대해 보고한 결과는 시각적 아날로그 척도(VAS)에 2차 결과로 기록됩니다.

샘플 크기 결정: 각 치아는 하나의 단위를 나타내며 각 피험자에게 20개의 치아가 있다고 가정하면 300명 이상의 피험자 X 20개 치아 = 교육을 위한 6000개 단위가 있을 것입니다. 2부 연구에서는 150명의 피험자를 모집하고 컴퓨터 테스트를 위해 130X20=2600 단위를 사용합니다.

프린스 필립 치과 병원에 다니는 모든 신규 환자는 임상 검사를 통해 잇몸 염증 및 치주 질환에 대한 선별 검사를 받게 됩니다.

기본 치주 검사 (BPE, 육안 검사 및 잇몸의 기계적 검사 포함)가 모두 수행되고 중증도에 따라 환자 치료를 위해 학부생에게 할당됩니다.

컴퓨터 기록은 잇몸 염증이 있는 환자를 검색할 수 있습니다(BPE 점수 2). 데이터 처리 모든 데이터는 품질을 확인하기 위해 혼합되지 않은 구성원(YHL)이 계속 검토합니다. 연구 결과와 관련된 데이터만 공개됩니다. 모든 데이터는 연구 종료 후 2년 동안 보관됩니다. 이후 데이터는 완전히 파기됩니다. 1차 조사자는 연구 도중 및 이후에 개인 데이터에 액세스할 수 있습니다.

연구 유형

관찰

등록 (실제)

100

연락처 및 위치

이 섹션에서는 연구를 수행하는 사람들의 연락처 정보와 이 연구가 수행되는 장소에 대한 정보를 제공합니다.

연구 장소

      • Sai Ying Pun, 홍콩
        • Prince Philip Dental Hospital

참여기준

연구원은 적격성 기준이라는 특정 설명에 맞는 사람을 찾습니다. 이러한 기준의 몇 가지 예는 개인의 일반적인 건강 상태 또는 이전 치료입니다.

자격 기준

공부할 수 있는 나이

18년 이상 (성인, 고령자)

건강한 자원 봉사자를 받아들입니다

샘플링 방법

확률 샘플

연구 인구

치아가 24개 이상이고 치은염만 있는 건강한 치아 환자

설명

포함 기준:

  • PPDH에 참석하고 정보에 입각한 동의를 할 수 있는 성인 피험자
  • 치은염만 있는 것으로 진단되고 치아가 24개 이상인 피험자
  • 달리 의학적으로 건강한 피험자
  • 다수의 치과 방문에 참석할 수 있는 피험자

제외 기준:

  • 급성 치아 감염 또는 통증이 있는 대상자
  • 사진촬영을 위한 연조직 수축이 불가능한 구강점막 질환이 있는 피험자
  • 교정치료를 위해 고정식 장치를 착용하고 있는 피험자
  • 임신 중이거나 의학적으로 치주 차트 작성에 부적합하거나 항생제 보장이 필요한 피험자(예: 감염성 심내막염의 위험)

공부 계획

이 섹션에서는 연구 설계 방법과 연구가 측정하는 내용을 포함하여 연구 계획에 대한 세부 정보를 제공합니다.

연구는 어떻게 설계됩니까?

디자인 세부사항

연구는 무엇을 측정합니까?

주요 결과 측정

결과 측정
측정값 설명
기간
3개월 임상 치은 염증
기간: 3 개월
환자의 구강 관찰에 의한 플라크 지수(Silness and Loe 1965 0에서 3)에 의해 결정된 부위의 평균 수/백분율
3 개월
3개월째 사진 잇몸 염증
기간: 3 개월
환자의 표준화된 사진을 관찰하여 플라크 지수(Silness and Loe 1965, 0에서 3)로 결정된 부위의 평균 수/백분율
3 개월
기준선에서 사진 잇몸 염증
기간: 기준선
환자의 표준화된 사진을 관찰하여 플라크 지수(Silness and Loe 1965, 0에서 3)로 결정된 부위의 평균 수/백분율
기준선
기준선에서 임상적 잇몸 염증
기간: 기준선
환자의 구강 관찰에 의한 플라크 지수(Silness and Loe 1965 0에서 3)에 의해 결정된 부위의 평균 수/백분율
기준선

2차 결과 측정

결과 측정
측정값 설명
기간
환자는 스마트폰 셀카 사용에 대한 결과를 보고했습니다.
기간: 3 개월
VAS(Visual analogue scale)에서 0(불만족)에서 100(만족)까지 만족
3 개월

공동 작업자 및 조사자

여기에서 이 연구와 관련된 사람과 조직을 찾을 수 있습니다.

연구 기록 날짜

이 날짜는 ClinicalTrials.gov에 대한 연구 기록 및 요약 결과 제출의 진행 상황을 추적합니다. 연구 기록 및 보고된 결과는 공개 웹사이트에 게시되기 전에 특정 품질 관리 기준을 충족하는지 확인하기 위해 국립 의학 도서관(NLM)에서 검토합니다.

연구 주요 날짜

연구 시작 (실제)

2023년 1월 1일

기본 완료 (실제)

2024년 12월 31일

연구 완료 (실제)

2025년 3월 24일

연구 등록 날짜

최초 제출

2020년 3월 25일

QC 기준을 충족하는 최초 제출

2020년 3월 27일

처음 게시됨 (실제)

2020년 3월 30일

연구 기록 업데이트

마지막 업데이트 게시됨 (실제)

2025년 3월 28일

QC 기준을 충족하는 마지막 업데이트 제출

2025년 3월 24일

마지막으로 확인됨

2025년 3월 1일

추가 정보

이 연구와 관련된 용어

기타 연구 ID 번호

  • HKWC-2019-0666

개별 참가자 데이터(IPD) 계획

개별 참가자 데이터(IPD)를 공유할 계획입니까?

미정

약물 및 장치 정보, 연구 문서

미국 FDA 규제 의약품 연구

아니

미국 FDA 규제 기기 제품 연구

아니

미국에서 제조되어 미국에서 수출되는 제품

아니

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