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Künstliche Intelligenz in der Zahnmedizin: KI interpretiert Röntgenbilder

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Künstliche Intelligenz (KI) hält Einzug in viele Lebensbereiche. Von Lernalgorithmen, die unser Social-Media-Erlebnis prägen, bis hin zu Bots, die Benutzerfragen im Internet und am Telefon beantworten. Wissenschaft und Medizin profitieren von digitalen Assistenten. Wie man künstliche Intelligenz optimal einsetzt, ist noch Gegenstand der Forschung. An der Medizinischen Universität Graz untersucht Barbara Kirnbauer, ob dreidimensionale Röntgenaufnahmen des Kiefers mithilfe künstlicher Intelligenz diagnostiziert werden können.

Schau dir das Kinn an

Gegenstand des neuesten Forschungsprojekts von Barbara Kirnbauer ist die digitale Tomographie, die dreidimensionale Röntgendatensätze des Kiefers und angrenzender Strukturen erzeugen kann. Konkret ging es darum, wie gut das neu entwickelte künstliche neuronale Netz krankhafte Veränderungen im Kieferknochen rund um die nationale Spitze erkennen konnte. Die Interpretation von Röntgendatensätzen ist zeit- und erfahrungsintensiv und kann bei Fehlern schwerwiegende Folgen nicht nur für den Kieferbereich, sondern auch für die Gesundheit des Patienten haben. Es ist bereits bekannt, dass der Einsatz von künstlicher Intelligenz Fehlerquellen reduzieren, die Sicherheit erhöhen und Zeit für Mediziner sparen kann.

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Die Wurzel des Problems

Der Datensatz wurde nach sogenannten periapikalen osteolytischen Läsionen durchsucht. Periapikal bezieht sich auf die Wurzel des Zahns oder was ihn umgibt, und osteolytisch bezieht sich auf pathologische Veränderungen im Gewebe, wo die Läsion aufgelöst wird – in diesem Fall verursacht durch eine bakterielle Infektion mit einem Eintrittspunkt in der Zahnkrone. Unbehandelt können diese entzündlichen Läsionen zu Problemen wie Zahnschmerzen, Abszessbildung und Zahnverlust führen. Krankhafte Veränderungen können nicht nur im Kiefer, sondern auch im gesamten Körper durch Zahnabszesse entstehen, da sich die verursachenden Bakterien über die Blutbahn ausbreiten. Daher ist es besonders wichtig, Veränderungen, die teilweise nur wenige Millimeter groß sind, schnell, präzise und zuverlässig zu bestimmen.

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Das in dieser Studie entwickelte KI-System wurde an insgesamt 144 dreidimensionalen Datensätzen mit insgesamt 2128 Zähnen getestet. Die in der allerersten Forschungsphase auf diesem Gebiet durchgeführten Forschungen konnten eine beeindruckende Anzahl von Forschungsobjekten vorweisen. Darüber hinaus haben programmierte neuronale Netze sehr vielversprechende Ergebnisse geliefert, die auf hohem Niveau veröffentlicht wurden. Das Projekt von Barbara Kirnbauer wurde in Zusammenarbeit mit dem Institut für Maschinelles Sehen und Repräsentation der TU Graz durchgeführt. Nun kann dies als ausreichende Basis für die Weiterentwicklung und Verfeinerung des Algorithmus betrachtet werden und das langfristige Ziel ist es, künstliche Intelligenz in der täglichen zahnmedizinischen Arbeit der Med Uni Graz einsetzen zu können.

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Quelle: Medizinische Universität Graz

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