Abstraktus
Dirbtinio intelekto (DI) taikymas atliekant ankstyvą burnos ligų patikrą labai priklauso nuo vaizdų, užfiksuotų naudojant priekinius{0}vaizdavimo įrenginius, kokybės ir nuoseklumo. Tradicinės intraoralinės kameros susiduria su vaizdo aprėpties--ribomis, apšvietimo vienodumu ir miniatiūrizavimu, o tai gali pakenkti dirbtinio intelekto atpažinimo tikslumui ir naudotojo patirčiai. Siekiant išspręsti šiuos iššūkius, šiame tyrime tiriamas miniatiūrinio fotoaparato modulio-su 102 laipsnių plataus-kampo objektyvu, įmontuotu-mikro-LED apšvietimu ir itin{10}}mažu skersmeniu{11}}į DI burnos sveikatos patikros sistemą. Išnaudojus puikų modulio optinį našumą ir kompaktišką dizainą, integracija siekiama padidinti intraoralinio vaizdo gavimo išsamumą ir aiškumą, teikti aukštos{13}kokybės AI algoritmų duomenis ir pagerinti dantų ėduonies, periodonto ligų ir burnos vėžio rizikos ankstyvo aptikimo patikimumą ir prieinamumą.
1. Vaizdo gavimo reikalavimai ir techniniai iššūkiai atliekant burnos sveikatos patikrą
Ankstyvas burnos ligų nustatymas yra labai svarbus siekiant sumažinti gydymo išlaidas ir pagerinti pacientų rezultatus. AI-pagrįstos burnos aptikimo sistemos analizuoja intraoralinius vaizdus, norėdami nustatyti pažeidimus, kuriuos sunku aptikti plika akimi, pvz., tarpproksimalinį kariesą, ankstyvą gingivitą ir gleivinės anomalijas. Tačiau AI modelių veikimas labai priklauso nuo mokymo duomenų ir praktikoje gautų vaizdų nuoseklumo.
Įprastos intraoralinės kameros susiduria su keliais techniniais apribojimais: dėl riboto matymo lauko supaprastintas apšvietimo dizainas gali sukurti šešėlius arba atspindžius, kurie užgožia svarbiausias savybes; ir didesni zondo dydžiai riboja prieigą prie užpakalinių dantų, todėl apžiūra sumažėja. Šie veiksniai sukelia triukšmą ir trūkstamos informacijos vaizduose, o tai gali turėti įtakos AI interpretacijos tikslumui ir stabilumui.
2. Techninės vaizdo gavimo modulio savybės ir pritaikymas burnos aplinkai
Šiame tyrime naudojamas vaizdo modulis yra skirtas siauroms, drėgnoms ir kintamo apšvietimo sąlygoms burnos ertmėje. Išorinis zondo skersmuo yra tik 3,3 mm, o ilgis - 10 mm, todėl galima lengvai pasiekti užpakalinius krūminius dantis, liežuvinius paviršius ir žandikaulio sritis, kurias sunku pasiekti įprastomis kameromis, todėl pagerėja tyrimo aprėptis ir paciento patogumas.
Optiškai modulis užtikrina 102 laipsnių ± 5 laipsnių horizontalų matymo lauką. Ši plataus-kampo galimybė leidžia užfiksuoti kelis gretimus dantis net tada, kai zondas yra arti danties paviršiaus, o tai žymiai sumažina judesių, kurių reikia norint nuskaityti visą krumplį, skaičių ir palengvina greitą visos intraoralinės vaizdų sekos gavimą. Diafragma nustatyta ties F4.0, subalansuojant lauko gylį ir paviršiaus kreivumą, kad būtų užtikrintas ir priekinių, ir užpakalinių dantų fiksavimas tame pačiame kadre.
Integruota apšvietimo sistema yra dar viena svarbi savybė. Šeši mikro-šviesos diodai (0201 dydžio), išdėstyti žiede aplink objektyvą, sukuria vienodą, šešėlį-neleidžiantį apšvietimą zondo gale, sumažindami per didelę ekspoziciją arba tamsias zonas, atsirandančias dėl kryptinio apšvietimo. Tai ypač naudinga nustatant subtilų gleivinės blizgesį ir dantų skaidrumą, susijusį su ankstyvais pažeidimais. Šviesos diodų ryškumą ir spektrines charakteristikas galima optimizuoti pagal AI algoritmo reikalavimus, kad būtų paryškintos specifinės audinių ypatybės, pvz., patamsėjusios ėduonies zonos arba raudoni tonai uždegusiose dantenose.
Signalo perdavimui modulis naudoja MIPI sąsają, palaikančią didelės raiškos vaizdo transliaciją su maža delsa,{1}}kurią galima atlikti realiuoju laiku. 1,5 mm išorinio-skersmens, 1000 ±10 mm ilgio teflonu-dengtas kabelis pasižymi puikiu lankstumu ir atsparumu trukdžiams, todėl jį lengviau integruoti su įvairiais pagrindiniais įrenginiais. -C tipo jungtis atitinka šiuolaikinius mobiliųjų įrenginių standartus ir supaprastina integravimą.
3. Sistemos-patobulinimai, susiję su AI burnos atrankos našumu
Integravus šį miniatiūrinį vaizdo gavimo modulį su AI burnos sveikatos tikrinimo sistema, pagerėja priekinio{0}vaizdo gavimo ir galinės{1}analizės koordinavimas.
Užfiksuojant vaizdą platus matymo laukas ir vienodas apšvietimas leidžia vienu{0}}kadru nuskaityti kelis dantis ir aplinkinius minkštuosius audinius, todėl dėl netolygaus apšvietimo ar ribotos perspektyvos nereikia kartoti kadrų. Gauti vaizdai rodo nuoseklų spalvų atkūrimą ir detalių išsaugojimą, suteikia standartizuotą AI modelių įvestį ir sumažina klaidingos diagnozės riziką, kurią sukelia vaizdo kokybės skirtumai.
Atliekant dirbtinio intelekto analizę, aiškūs ir išsamūs vaizdai leidžia tiksliau nustatyti ankstyvą emalio demineralizaciją, nedidelį dantenų paraudimą ar gleivinės spalvos pasikeitimą. Kartu su krašto kompiuterija ar debesies{1}}pagrįstomis AI paslaugomis, sistema per kelias sekundes gali sugeneruoti ataskaitas, išryškindama įtartinas sritis ir nurodydama rizikos lygį. Didelės-raiškos vaizdavimas taip pat padeda nustatyti ikivėžinius burnos pakitimus, nes užfiksuoja subtilius gleivinės tekstūros pokyčius ir padidina AI modelio jautrumą ankstyviems displaziniams pokyčiams.
Modulio kompaktiškas, nešiojamas dizainas išplečia jo pritaikymą ne tik profesionaliose klinikose, bet ir namų burnos priežiūros įrenginiuose ar mobiliuosiuose tikrinimo terminaluose. Vartotojai gali prijungti modulį prie išmaniųjų telefonų ar planšetinių kompiuterių, fiksuoti intraoralinius vaizdus ir įkelti juos preliminariam AI įvertinimui, taip skatindami platesnę prieigą ir įprastą burnos sveikatos stebėjimą.
4. Išvada: pažangaus burnos sveikatos valdymo įgalinimas naudojant didelio našumo{1}}vaizdavimą
Miniatiūrinio plačiakampio{0}}vaizdavimo modulio integravimas į AI burnos sveikatos tikrinimo sistemas rodo, kad priekinės-galinės vaizdo kokybės įtaka galinei-pagalinei AI analizei. Jo funkcijos-įskaitant platų matymo lauką, vienodą apšvietimą, miniatiūrizavimą ir standartizuotas sąsajas-tiesiogiai atitinka aukštos-kokybės duomenų DI diagnostikos reikalavimus, palaiko aukštesnius ankstyvo aptikimo rodiklius, geresnę naudotojo patirtį ir platesnį diegimą.
Šiame darbe pabrėžiama, kad vizualinio jutimo komponentų naujovės yra labai svarbios siekiant praktinio medicininio AI pritaikymo. Nuolat tobulinant jutiklių skiriamąją gebą ir dirbtinio intelekto algoritmus, tokie intraoraliniai{1}}optimizuoti vaizdo gavimo moduliai atliks vis svarbesnį vaidmenį personalizuojant burnos sveikatos valdymą, nuotolinę odontologiją ir didelio masto burnos epidemiologinius tyrimus.
