Определение биологического возраста по зубам важно не только в судебной практике, но и в повседневной работе стоматолога. Например, при планировании ортодонтического лечения, оценке развития челюстей, выявлении задержек.
Классический метод Демирджяна (оценка 7 нижних зубов) трудоемок и субъективен. Современные технологии обещают революцию в точности и скорости.
Китайские исследователи оценили эффективность анализа панорамных снимков с помощью искусственного интеллекта. Рассмотрим результаты.
Что показал эксперимент
Исследователи создали масштабную базу панорамных снимков (около 18 950) и обучили 6 разных нейросетей определять возраст по стоматологическому развитию.
В исследовании участвовали архитектуры, созданные специально для анализа изображений. Они умеют видеть картинки и определять нюансы: от простых линий и краев до сложных объектов — зубов, корней, зачатков.
В среднем модели промахивались на 1–1.5 года относительно биологического возраста. Нейросеть ResNet-50 оказалась лучшей для общей выборки, погрешность составляла 1.24 года.
Интересно, что модели показали наивысшую точность (погрешность часто была менее 1 года) в диапазоне от 6 до 15 лет. Почему? Дело в том, что это период активной смены зубов, формирования корней, закрытия верхушек. Все это — масса четких рентгенологических маркеров для ИИ.
При этом точность ощутимо падает после 16 лет. Причина биологическая: основные этапы развития завершены. Здесь генетика и среда играют большую роль — все это индивидуально. ИИ путается и промахивается чаще.
Как думает ИИ — взгляд изнутри
Визуализация областей внимания моделей показала, что ИИ фокусируется на критически важных для возраста зонах:
- У детей. Зоны прорезывания постоянных зубов, развитие корней, резорбция корней молочных зубов.
- У подростков. Состояние верхушек корней, изношенность жевательных поверхностей.
Это подтверждает биологическую обоснованность предсказаний ИИ. То есть модель не просто угадывает результат.
Преимущество нейросетей перед методом Демирджяна:
- Скорость. Автоматический анализ снимка занимает секунды. Ручная оценка требует несколько минут.
- Объективность. Устраняет субъективизм врача.
- Чувствительность. Лучше улавливает тонкие, неочевидные глазу особенности развития на снимке.
Практическая польза для стоматолога
В скором будущем нейросети могут стать реальным инструментом для практикующего врача. Они помогут:
- Ортодонтам. Определить оптимальное время начала лечения, прогнозировать рост челюстей.
- Хирургам и терапевтам. Оценить зрелость корней перед лечением, спланировать сроки протезирования и имплантации у подростков.
- Врачам других специальностей. Выявить значительные отклонения в развитии: задержка или опережение.
При этом оценка нейросети дает измеримый, воспроизводимый результат для истории болезни, консилиумов, общения с коллегами или даже в спорных юридических случаях.
Алгоритмы можно встроить в программное обеспечение рентген-аппаратов. Так они будут выдавать оценку возраста автоматически, сразу после получения снимка.
Врач освободится от рутинного подсчета баллов по таблицам. Это позволит уделить больше времени осмотру и общению с ребенком и родителями.
Однако есть важный нюанс. Модели натренированы на популяции северного Китая. Прежде чем внедрять их глобально, нужна корректировка на местных данных. Однако сам подход и достигнутая точность в возрасте от 6 до 15 лет впечатляют. Это открывает путь к созданию аналогичных систем для других регионов.