Обнаружение и классификация зубов на панорамных рентгенограммах для автоматизированного заполнения стоматологических карт: повышение точности классификации с помощью изображений разных размеров

Цель: Состояние зубов играет важную роль в судебной радиологии при массовых катастрофах. Однако стоматологическая информация, хранящаяся в клиниках, как правило, не стандартизирована и не представлена в электронном виде. Целью настоящего исследования была разработка компьютерной системы для обнаружения и классификации зубов на панорамных рентгенограммах с целью автоматизированного структурированного ведения стоматологических карт. Систему также можно использовать на этапе предварительной обработки изображений при компьютерном анализе стоматологических заболеваний.

Методы: Для обучения и тестирования сети обнаружения объектов использовали 100 панорамных рентгенограмм зубов с применением четырёхкратной перекрёстной проверки. Обнаруженные ограничивающие рамки затем классифицировали с помощью классификационной сети по четырём типам зубов — резцы, клыки, премоляры и моляры — и трём состояниям: без металлических реставраций, с частичной реставрацией и с полной реставрацией. На основании результатов визуализации для двух входных слоёв сверточной нейронной сети использовали изображения разных размеров. Результаты оценивали по чувствительности обнаружения, числу ложноположительных обнаружений и точности классификации.

Результаты: Чувствительность обнаружения зубов составила 96,4%, число ложноположительных обнаружений — 0,5 на один случай. Точность классификации типов зубов и их состояния составила соответственно 93,2 и 98,0%. Использование сети с двумя входными слоями повысило точность классификации типов зубов на 6 процентных пунктов.

Выводы: Предложенный метод может быть полезен для автоматизированного ведения стоматологических карт при судебно-медицинской идентификации, а также для предварительного скрининга стоматологических заболеваний.