Δύο παραδείγματα τεχνητής νοημοσύνης στην τμηματοποίηση(segmentation) του οστού των γνάθων με το module AMASSS(Automatic multi-anatomical skull structure segmentation).

Το module AMASSS(Automatic multi-anatomical skull structure segmentation) δημιουργήθηκε για την αυτοματοποίηση της τμηματοποίησης/κατάτμησης (segmentation) ανατομικών δομών του κρανίου. Το AMASSS είναι ένα εργαλείο ελεύθερου ανοικτού κώδικα που αναπτύχθηκε με σκοπό να διευκολύνει το segmentation της ιατρικής και οδοντιατρικής εικόνας στην κλινική πράξη και την έρευνα.

Το AMASSS σχεδιάστηκε στο πλαίσιο του νέου Ιατρικού Ανοικτού Δικτύου Τεχνητής Νοημοσύνης (Medical Open Network for Artificial Intelligence (MONAI)) χρησιμοποιώντας τον αλγόριθμο μηχανικής μάθησης UNEt TRansformers (UNETR).

Η εκπαίδευση(training) των μοντέλων έγινε στα αρχεία DICOM 618 εξετάσεων CBCT όπου το manual segmentation έγινε από έμπειρους κλινικούς χρησιμοποιώντας τα ελεύθερα λογισμικά ανοικτού κώδικα ITK-SNAP 3.8 και 3D Slicer 4.11. Τα αποτελέσματα έδειξαν υψηλή συνολική απόδοση ακρίβειας (Dice  0.962 ± 0.02).

Αναλυτικά η εργασία ‘Automatic multi-anatomical skull structure segmentation of cone-beam computed tomography scans using 3D UNETR’  είναι διαθέσιμη σε full-text στον σύνδεσμο: https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0275033

Το AMASSS μπορεί να χρησιμοποιηθεί στο λογισμικό 3D Slicer καθώς περιέχεται στο module ‘Automated Dental Tools’. Η εξέταση CBCT θα πρέπει να είναι σε μορφή NIfTI και άρα θα πρέπει να γίνει μετατρoπή των αρχείων DICOM.

Στη συνέχεια, όπως φαίνεται στο video, η διαδικασία είναι απλή χωρίς να χρειάζεται κώδικας. Ωστόσο είναι δυνατή η παρακολούθηση της διαδικασίας και μέσα από το κουτί ‘Python Interactor’ της εφαρμογής.

Στο video παρουσιάζονται δύο περιπτώσεις εφαρμογής του AMASSS στο 3D Slicer.

Η πρώτη περίπτωση αφορά μια στοματοκολπική επικοινωνία και παρατηρούμε ότι το AMASSS έδωσε σε λιγότερο από ένα λεπτό με ικανοποιητική ακρίβεια το οστό της άνω γνάθου και την βλάβη. Αυτό φαίνεται και στις 2 συγκριτικές διαφάνειες, όπου το αποτέλεσμα του AMASSS συγκρίνεται με το αποτέλεσμα του απλού manual segmentation και του manual ενισχυμένου με το εργαλείο ‘wrap solidify’(https://github.com/sebastianandress/Slicer-SurfaceWrapSolidify).

Η δεύτερη περίπτωση αφορά μια περίπτωση σχεδιασμού τοποθέτησης εμφυτευμάτων και παρατηρούμε ότι σε περίπου 5 λεπτά το AMASSS τμηματοποίησε με μεγάλη ακρίβεια τα οστά των γνάθων.