Innovations IA dans la détection des caries dentaires
Des recherches récentes soulignent le rôle de l'IA dans l'amélioration du diagnostic des caries dentaires.
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Table des matières
- Qu'est-ce qui cause la décomposition dentaire ?
- Comment diagnostiquer la décomposition dentaire ?
- Le rôle des Rayons X dans la détection
- La promesse de l'intelligence artificielle
- Objectif des recherches récentes
- Méthodologie de la recherche
- Sélection des études et extraction des données
- Évaluation de la qualité des articles
- Résultats et conclusions
- Ce que cela signifie pour le diagnostic
- Défis à venir
- Conclusion
- Source originale
- Liens de référence
Les caries dentaires, communément appelées décomposition dentaire, sont un problème répandu qui touche un grand nombre d'enfants dans le monde entier. Ça affecte non seulement la capacité à mâcher mais aussi la parole, la confiance en soi et le bien-être général des gamins et de leurs familles. Si ce n'est pas réglé rapidement, la décomposition dentaire peut mener à diverses complications qui perturbent la vie quotidienne.
Qu'est-ce qui cause la décomposition dentaire ?
La décomposition dentaire n'est pas causée par un seul facteur ; c'est plutôt le résultat d'un mélange de plusieurs éléments. Les bactéries dans la bouche interagissent avec les sucres de la nourriture, produisant des acides qui peuvent abîmer l'émail dentaire. L'alimentation, les habitudes d'hygiène buccale et même des influences environnementales, comme l'accès aux soins dentaires, jouent des rôles cruciaux dans le risque d'une personne de développer des caries.
Comment diagnostiquer la décomposition dentaire ?
Détecter la décomposition dentaire peut être complexe. Les professionnels dentaires s'appuient sur une combinaison de signes cliniques, de symptômes et de tests supplémentaires pour poser des diagnostics précis. Une méthode efficace pour repérer les caries devrait cocher quelques cases : elle doit être fiable, non invasive, capable de détecter la décomposition tôt, et différencier entre des dommages réversibles et irréversibles. Idéalement, elle devrait aussi être abordable, confortable pour les patients, rapide et précise sur toutes les surfaces dentaires.
Rayons X dans la détection
Le rôle desLes rayons X sont un outil clé pour identifier la décomposition dentaire. Au fur et à mesure que la décomposition progresse, les minéraux dans l'émail et la dentine diminuent, rendant les dents moins denses. Ce changement attire l'attention des images X, révélant des zones de décomposition. Bien que les rayons X soient très efficaces pour repérer la décomposition dans la dentine, ils sont moins sensibles pour détecter la décomposition précoce dans l'émail. La technique de rayons X en « bitewing » est la méthode la plus recommandée pour évaluer précisément les caries entre les dents et sur les surfaces de mastication.
La promesse de l'intelligence artificielle
Récemment, l'intelligence artificielle (IA) est devenue un allié utile dans le diagnostic des problèmes dentaires. L'apprentissage machine et l'apprentissage profond, une sous-catégorie de l'IA, utilisent des algorithmes appelés réseaux neuronaux qui imitent le fonctionnement du cerveau humain. Ces réseaux traitent beaucoup de données, y compris des images X, pour identifier si un patient a des caries ou pas.
Les méthodes d'apprentissage profond, notamment les réseaux neuronaux convolutionnels (CNN), ont montré un grand potentiel d'amélioration de la précision des diagnostics dentaires grâce à l'analyse d'images. En apprenant de vastes quantités de données, ces réseaux peuvent atteindre plus de 90 % de précision, ouvrant la voie à des outils logiciels qui peuvent aider les dentistes à prendre de meilleures décisions. Ces outils peuvent être utiles dans divers milieux, y compris la santé publique et les pratiques privées.
Objectif des recherches récentes
Les recherches récentes se sont concentrées sur l'évaluation de l'efficacité de ces méthodes d'apprentissage profond, en particulier les CNN, pour diagnostiquer les caries chez les adultes à l'aide d'images X. Cela impliquait une revue systématique de diverses études pour recueillir des informations sur la Sensibilité - à quel point la méthode détecte les cas réels de décomposition - et la Spécificité - à quel point elle évite de mal diagnostiquer des dents saines comme décomposées.
Méthodologie de la recherche
Pour mener cette recherche, un plan détaillé a été créé et enregistré. Une recherche approfondie de la littérature existante a été effectuée pour s'assurer qu'aucune autre revue similaire n'avait été faite. Les chercheurs ont exploré plusieurs bases de données, y compris la littérature médicale et scientifique, et ont inclus d'autres études non publiées pour rassembler autant d'informations que possible.
La stratégie de recherche a impliqué l'utilisation de termes spécifiques liés aux caries dentaires et à l'apprentissage machine pour trouver des articles pertinents. Les chercheurs ont fait attention aux critères d'inclusion, en se concentrant sur les études qui utilisaient l'IA pour diagnostiquer les caries dentaires chez les adultes, en veillant à ce que seuls les travaux de la plus haute qualité soient pris en compte.
Sélection des études et extraction des données
Après avoir évalué attentivement quels articles répondaient aux critères, les chercheurs ont compilé les études sélectionnées pour examen. Cela impliquait d'extraire des données importantes, telles que la qualité de l'étude, le nombre d'images utilisées, le type de réseau neuronal appliqué, la façon dont les caries étaient classées avec précision, et la sensibilité et la spécificité des méthodes diagnostiques.
Évaluation de la qualité des articles
Pour garantir la validité des études, les réviseurs ont utilisé une liste de contrôle pour évaluer le risque de biais dans chaque travail. La majorité des études incluses ont montré un faible risque de biais, respectant des normes établies dans la recherche médicale.
Résultats et conclusions
De la revue, un total de 13 études étaient éligibles pour une analyse plus approfondie. Ces études ont fourni des données sur la performance des techniques d'apprentissage machine dans la détection des caries dentaires. Les taux de sensibilité variaient de 58 % à 90 %, tandis que la spécificité allait de 68 % à 95 %. Les résultats ont été analysés pour déterminer l'efficacité globale de l'IA dans le diagnostic des caries dentaires.
Les résultats résumés ont indiqué que les méthodes d'IA ont montré une sensibilité globale d'environ 79 % et une spécificité d'environ 87 %. Cela se traduit par une grande capacité à identifier avec précision les caries tout en minimisant les faux positifs.
Ce que cela signifie pour le diagnostic
La recherche a révélé que l'utilisation de l'IA à travers les CNN peut aider à diagnostiquer les caries dentaires avec un haut degré de précision. Cette avancée ouvre de nouvelles possibilités pour améliorer les soins dentaires en intégrant la technologie dans la pratique quotidienne.
Défis à venir
Malgré les résultats prometteurs, des défis subsistent. La qualité des images X, l'expérience du dentiste et la complexité des caries à un stade précoce peuvent tous influencer la précision du diagnostic. De plus, le nombre d'images d'entraînement et leur qualité dans le développement des systèmes d'IA peuvent avoir un impact significatif sur l'efficacité de ces outils.
Conclusion
La décomposition dentaire est un problème de santé publique majeur, mais les avancées en IA et en apprentissage machine offrent de nouvelles façons d'améliorer la détection et le diagnostic. Les conclusions des recherches récentes suggèrent une base solide pour l'utilisation de la technologie dans les pratiques dentaires, aidant les dentistes à prendre des décisions plus précises concernant les soins aux patients. Alors que l'IA continue d'évoluer, elle a le potentiel d'améliorer le diagnostic et le traitement dentaire, bénéficiant finalement aux patients et aux prestataires de soins de santé.
De futures études sont nécessaires pour affiner ces technologies, explorer différents types d'images et leur impact sur le diagnostic, et évaluer comment diverses méthodes de formation peuvent contribuer à de meilleurs résultats en santé dentaire.
Titre: The use of artificial intelligence in the diagnosis of carious lesions: Systematic review and meta-analysis
Résumé: BackgroundThe use of Artificial Intelligence (AI) has many applications in the healthcare field. Dental caries is a disease with a prevalence rate of over 50% in Brazil. The diagnosis of caries is usually based on a clinical examination and supplementary tests such as X-rays. The accuracy of a diagnostic test is evaluated by its sensitivity, specificity, and accuracy. Various algorithms and neural network configurations are being used for caries diagnosis. ObjectiveThis systematic review evaluated the sensitivity, specificity, and accuracy of using deep machine learning through a convolutional neural network in diagnosing dental caries. MethodsThis systematic review was conducted in accordance with the Preferred Reporting Items for Systematic review and Meta-Analyses (PRISMA) 2020 guidelines and registered with Prospero (ID CRD42024411477). We used the PubMed, MEDLINE, and LILACS databases and MeSH and DECs descriptors in the search. ResultsAfter analyzing the eligibility of the articles, we selected 33 for full-text reading and included 13 in the meta-analysis. We used the sensitivity, specificity, accuracy data, and the number of positive and negative tests to generate a 2x2 table with TP, FP, FN, TN rates, and accuracy. We evaluated the heterogeneity of the SROC curve using the Zhou & Dendurkuri I 2 approach. The results showed that the sensitivity and specificity of the machine learning for detecting dental caries were 0.79 and 0.87, respectively, and the AUC of the SROC curve was 0.885. ConclusionThe literature presented a variety of convolutional neural networks [CNN] architecture, image acquisition methods, and training volumes, which could lead to heterogeneity. However, the accuracy of using artificial intelligence for caries diagnosis was high, making it an essential tool for dentistry.
Auteurs: Caio Vieira de Barros Arato, V. G. A. Pecorari, L. R. A. Cezario, T. d. L. Costa, K. L. Cortellazzi, R. F. Pecorari, J. E. Silva
Dernière mise à jour: 2024-05-05 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.05.03.24306821
Source PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.05.03.24306821.full.pdf
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.
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