Page 28 - 南京医科大学自然版
P. 28
第45卷第12期
·1710 · 南 京 医 科 大 学 学 报 2025年12月
践推至前所未有的新高度。 等,基于人类统计学及临床回顾性数据构建了口腔
AI是一门通过复杂计算,让计算机理解和模拟 种植成功率的AI预测模型,分析8大类20个参数对
人类智能行为的学科 。它具有很多的理论基础, 种植体预后的影响,发现种植系统和修复方案是重
[3]
[9]
在医学领域中最受关注的是机器学习(machine 要影响因素。Lyakhov 等 根据患者的各项病史数
learning,ML)。ML 是使用算法来解析训练数据,总 据建立了浅层神经网络模型,能够准确从病历中提
结数据特征,不断训练模型理解数据样本的深层逻 取相关信息,预测术前单颗植牙的成功率。Papan⁃
辑,进而用得到的模型对实际问题(新数据)作出决 tonopoulos 等 [10] 采用多维展开引导(multidimensional
[3]
策 。深度学习(deep learning,DL)是ML的一种,它 unfolding)的k均值聚类法(k⁃means method)对种植体
使用深度神经网络模型来模拟人类大脑结构和功 进行聚类,使用主成分分析(principal component
[4]
能,进而完成对数据的处理 。 analysis,PCA)和 SVM 技术,预测了不同种植体“表
种植修复不用损伤邻牙便可为患者提供与天 型”对种植体周骨吸收的影响,得出牙齿数量、全口
然牙在固位、形态、功能及美观方面相似的修复效 牙菌斑评分、种植体表面、牙周炎严重程度、年龄和
果,且长期稳定好,改变了传统的缺牙修复模式 , 糖尿病等 6 项参数对种植体周骨水平有显著影响。
[5]
被称为“人类的第 3 副牙齿”。但种植病例的多样 Huang 等 [11] 采用术前锥形束计算机断层扫描(cone
性、手术技术的敏感性、预后的复杂性都推动着种 beam computed tomography,CBCT)影像建立了DL模
植修复医生和相关研究人员尽可能提供高效、精 型,基于临床特征建立了LR模型,再将二者融合形
准、微创、仿生的策略,AI恰好具有上述优势。 成联合模型,采用这 3 种 AI 模型预测植牙 5 年内脱
AI在口腔种植影像学方面起步最早、发展最成 落风险,结果显示影像 DL 模型的预测能力明显高
熟 ,目前已贯穿种植修复的术前、术中、术后全流 于临床LR模型,但联合模型的预测效果最好,准确
[6]
程,比如术前阶段的综合风险评估、临床决策、影像 率达90%。
学解剖结构识别与分割、多模态数据拟合、虚拟手 患者的全身性用药可能会降低口腔种植手术
术设计,术中阶段的优化静态手术导板、自动化种 成功率,比如双膦酸盐类药物。采用系统性评价可
植机器人,术后阶段的预后评价、修复体设计制作、 以回顾性评估某种特定药物对骨结合的影响,但当
选色、术后影像识别分析等,另外 AI 也参与到口腔 综合性评估所有已知药物对骨结合的潜在影响及
种植材料研发、种植体外形设计、生物力学、种植工 其他复杂问题时,所需使用的证据映射方法基于大
具设计及选择等研究中 [4,7] 。因此,文章以临床流程 数据,人工工作量巨大。Mahri 等 [12] 基于 SVM 算法
为主线,总结 AI 在口腔种植修复学领域的研究进 研发出AI模型,该模型自动检索了599 604篇文献,
展、应用,分析不足,展望未来。 筛选出 281 篇相关文献,总结出对种植体骨结合有
影响的 31 种全身性药物,准确率高达 95%,与手动
1 AI在种植修复术前阶段的研究与应用
筛查相比,工作量减少了 93%,筛选结果自动可视
种植手术前需要对患者的全身性疾病史、用药 化为证据映射图像。该模型可以随着新药物的研
史、口腔颌面部软硬组织、咬合情况等进行综合性 发应用而实时更新筛选结果,因此有助于避免因用
评价,以“患者为中心”的治疗理念,评估种植治疗 药知识盲区造成的误诊、漏诊,降低临床风险,提升
的风险,临床决策是否采用种植治疗,制定以修复 种植成功率。
为导向的种植手术规划。 1.2 口腔影像中重要解剖结构的识别、分割
1.1 术前预后预测及风险评估 口腔影像数据对各种口腔疾病的临床预防、诊
口腔种植成功率受到多因素的影响,包括口内 疗至关重要。在口腔种植修复领域,曲面断层片、
状况、生活方式、种植区的解剖结构状况、是否骨移 根尖片、CBCT 等影像有助于临床医师更好地判断
[4]
植、种植体周围骨水平及上部修复结构特点等 。 患者口腔组织形态,确保种植体植入空间和修复空
单一因素回顾性研究的累积始终不足以反映出多因 间充足,避免损伤邻牙、上颌窦、上下颌骨重要血管
素的综合影响。Liu等 采用多种监督学习技术,包 和神经,实现“以修复为导向”的治疗目标。但口腔
[8]
括支持向量机(support vector machine,SVM)、决策树 影像数据的人工判读依赖医师的临床经验,而且人
(decision tree,DT)、Logistic 回归(logistic regression, 工识别、分割、虚拟设计的过程比较繁琐。以DL为
LR)、人工神经网络(artificial neural network,ANN) 代表的AI技术可以对口腔影像数据中的组织形态、

