Automatic Pulp and Teeth Three-Dimensional Modeling of Single and Multi-Rooted Teeth Based on Cone-Beam Computed Tomography Imaging: A Promising Approach With Clinical and Therapeutic Outcomes
Notice bibliographique
Résumé
Background Cone-beam computed tomography (CBCT) imaging offers high-quality three-dimensional (3D) acquisition with great spatial resolution, given by the use of isometric voxels, when compared with conventional computed tomography (CT). The current literature supports a median reduction of 76% (up to 85% reduction) of patients' radiation exposure when imaged by CBCT versus CT. Clinical applications of CBCT imaging can benefit both medical and dental professions. Because these images are digital, the use of algorithms can facilitate the diagnosis of pathologies and the management of patients. There is pertinence to developing rapid and efficient segmentation of teeth from facial volumes acquired with CBCT. Methodology In this paper, a segmentation algorithm using heuristics based on pulp and teeth anatomy as a pre-personalized model is proposed for both single and multi-rooted teeth. Results A quantitative analysis was performed by comparing the results of the algorithm to a gold standard obtained from manual segmentation using the Dice index, average surface distance (ASD), and Mahalanobis distance (MHD) metrics. Qualitative analysis was also performed between the algorithm and the gold standard of 78 teeth. The Dice index average for all pulp segmentation (n = 78) was 83.82% (SD = 6.54%). ASD for all pulp segmentation (n = 78) was 0.21 mm (SD = 0.34 mm). Pulp segmentation compared with MHD averages was 0.19 mm (SD = 0.21 mm). The results of teeth segmentation metrics were similar to pulp segmentation metrics. For the total teeth (n = 78) included in this study, the Dice index average was 92% (SD = 13.10%), ASD was low at 0.19 mm (SD = 0.15 mm), and MHD was 0.11 mm (SD = 0.09 mm). Despite good quantitative results, the qualitative analysis yielded fair results due to large categories. When compared with existing automatic segmentation methods, our approach enables an effective segmentation for both pulp and teeth. Conclusions Our proposed algorithm for pulp and teeth segmentation yields results that are comparable to those obtained by the state-of-the-art methods in both quantitative and qualitative analysis, thus offering interesting perspectives in many clinical fields of dentistry.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».