人工智能在口腔医学中的应用进展
发布日期:2020-11-05 10:41:57 来源:中华医学信息导报 作者:解放军总医院全军口腔医学研究所 口腔颌面战创伤军队重点实验室 刘洪臣 张戎 浏览次数:

刘洪臣


随着科技的进步特别是电子计算机技术的发展,人工智能已在人类社会的各个领域得到应用,在医学领域的应用也越来越广泛,口腔医学人工智能的应用也已起步,推动了口腔医疗的智能化、精准化和微创化发展。在未来,人工智能将改变现有的口腔医疗模式,为口腔医学的进一步发展引导新的方向。当前,人工智能在口腔医学领域应用广泛,可应用于口腔疾病的筛查、预防、诊断、治疗、预后、康复等全过程,在导医、挂号、约诊、分诊、转诊、转科、诊断,治疗方案设计、治疗计划的实施以及手术治疗后监护、随访,病历、影像资料的管理等方面均有极大的发展潜力。目前人工智能在口腔医学的各个专科领域均有开展基础和应用研究,本文特别梳理总结了人工智能在口腔医学的几个主要专业领域的应用进展情况。


人工智能在人工种植牙方面的应用

人工智能在口腔种植中的应用主要包括:①种植部位的术前数字化三维扫描及影像学数据采集与诊断分析;②数字化种植手术设计,通过术前三维重建获得全面的种植部位颌骨和软组织数据信息,辅助设计制定种植方案,设计制作手术导板或术中借助实时导航,提高了人工种植牙手术的准确性,减少了手术创伤,缩短了手术时间;③种植修复的人工智能辅助设计与制作,借助人工智能辅助设计与制作人工种植牙的上部修复体,可以做到精准化和个性化的修复,显著优化了修复效果;④种植手术机器人的研发成功,机器人人工种植牙手术也已实现并已在临床实用。


人工智能在口腔颌面外科中的应用

人工智能在口腔颌面外科中的应用主要包括:①术前口腔颌面三维影像资料采集重建,精准分析病灶特点,针对性设计手术方案,制作导板术中引导手术操作;②依据手术方案对颅颌面骨进行精确分割、重塑、移位、固定;③引导进行精准颌面深部组织的缺损修复、肿瘤切除、颈部淋巴结清扫、显微外科血管吻合等手术;④机器人已成功应用于口腔颌面外科手术,目前临床已应用的机器人是用于口腔颌面部肿瘤切除,在此基础上,应用于各类口腔颌面外科专用的手术机器人,如应用于正颌手术、腭咽部手术的机器人,口腔颌面部的穿刺机器人等也在研发中。


人工智能在口腔修复中的应用

人工智能在口腔修复中主要应用于扫描获得患者牙体及软硬组织的数字化印模,获取类似天然牙的比色,采用人工智能辅助设计修复体,生成可读取传输的三维数据,最终在计算机辅助制造下得到口腔修复体。目前,较新的研究是人工排牙机器人的使用,其高标准、高智能、高精细等优点成为数字化口腔修复的发展方向。


人工智能在口腔正畸中的应用

人工智能在口腔正畸中的应用主要包括病历资料采集、图像处理、三维重建、数字化设计、矫治器制作等。此外还有正畸弓丝弯制机器人,证实其具有结构简单、成本较低、可弯制弓丝类型较多等优点,还可以减轻医生劳动强度,避免反复弯曲带来的弓丝疲劳断裂,提高治疗效率。


人工智能在口腔颌面部美容整形的应用

人工智能在口腔颌面部美容整形领域应用广泛,目前主要应用人工智能口腔颌面部及牙齿图像形态自动识别获得个性化的口腔颌面部以及牙齿的三维美学图像数据,与口腔颌面部及牙齿的美学标准进行比对,确定口腔颌面部需要美容整形的标准及牙齿的美学修复与正畸的标准。通过人工智能技术也可在术前分析口腔颌面部及牙齿不同部位的颜色值、色差及面积,设计治疗方案,确定治疗时间,评价治疗效果,使口腔颌面部及牙齿的美容更精准、微创、有效。人工智能与注射美容机器人的研发将使得口腔颌面部注射填充美容操作智能化,可准确探测口腔颌面部不同部位皮肤深度及计算用药量,使注射填充美容更精准、有效。 机器人亦可应用于口腔颌面部的下颌角修整、颏部修整、颧骨修整等美容整形手术。


人工智能在牙体牙髓及牙周病的诊治应用

人工智能牙体牙髓的诊治目前主要集中于龋病的人工智能诊断,特别是儿童龋病的早期诊断以及牙的X线片和CT影像资料采集人工智能分析诊断,对口腔全科医师有很重要的帮助;人工智能还可以对根管的三维数据进行采集、分析、重建,进而对根管治疗方案的设计、治疗、愈合判断产生实际应用价值,根管治疗机器人的研发也已启动。人工智能牙周病的诊疗主要应用于牙周病的三维影像数据资料的采集及牙周病的分级诊断,应用于牙周病的定性定量治疗方案的确定与实施及其愈合评估。牙周洁治机器人也已在研发进行中。


小结

当下,人工智能作为医疗工作的辅助工具,在全国的发展与应用很不平衡,人们对口腔人工智能医疗的认识也有待加强,其暂时还不能取代医务人员的工作;在口腔医疗的许多领域尚处于起步阶段,一些研究成果的转化尚存在很多问题;在口腔临床推广应用尚不够广泛,人工智能口腔医疗的标准也急需规范,人工智能口腔疾病诊断的法律地位也尚无明确规定。然而人工智能在口腔医学领域展现出广泛的发展前景和强大的生命力,在口腔医学的医疗、教学、科研、设计及制作方面均有不可取代的作用,特别是在口腔疾病诊断、诊疗方案设计与治疗应用显示出明显的优势,在提高全国不同地区及城乡的口腔诊疗水平方面将发挥重要的作用。人工智能诊疗也将成为口腔医生的得力助手和未来的竞争者,当前需要重点关注的是在促进人工智能口腔医学发展的同时,应积极推进其法律规范及标准的确定,从而确保其健康稳步地发展。(摘自《中华医学信息导报》2020年第35卷第18期)



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