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KI zur Früherkennung von ­Zahnfleischentzündungen

Eine bahnbrechende Studie unter der Leitung von Forschern der zahnmedizinischen Fakultät der Universität Hongkong (HKU) hat in Zusammenarbeit mit mehreren internationalen Institutionen erfolgreich den Einsatz künstlicher Intelligenz (KI) bei der Erkennung von Zahnfleischentzündungen, auch bekannt als Gingivitis, anhand von intraoralen Fotos nachgewiesen.

Diese Spitzentechnologie kann die Früherkennung und Prävention von oralen und systemischen Krankheiten, die mit Zahnfleischentzündungen einhergehen, wie Zahnverlust, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Diabetes, revolutionieren.

Die Studie, die im renommierten „International Dental Journal“, einer offiziellen Zeitschrift des Weltzahnärztebundes (FDI), veröffentlicht wurde, zeigt, dass KI-Algorithmen die intraoralen Fotos von Patienten analysieren können, um Anzeichen von Entzündungen wie Rötungen, Schwellungen und Blutungen entlang des Zahnfleischrands mit einer Genauigkeit von mehr als 90 Prozent zu erkennen, die der visuellen Untersuchung durch einen Zahnarzt entspricht. Diese innovative Technologie ermöglicht ein bevölkerungsweites Monitoring der Zahnfleischgesundheit und ebnet den Weg für eine stärker personalisierte Zahnpflege.

Drei Aufnahmen von Zahnproblemen, Visualisierung durch KI

Drei Fälle, die die visuelle Untersuchung des Zahnarztes (b) und die Erkennung von Zahnfleischproblemen durch KI (c) veranschaulichen
(a) intraorale Aufnahme
(b) Kennzeichnung des Gesundheitszustands durch einen kalibrierten Zahnarzt (grün=gesund, rot=krank, gelb=bedenklich)
(c) Ergebnisse der KI-Erkennung

Kollaborative Studie der Universitäten zeigt Erfolge

Die Studie wurde von Forschern der zahnmedizinischen Fakultät der HKU, der Abteilung für Informatik am Hong Kong Chu Hai College, der School of Information Engineering der Guangdong University of Technology und der zahnmedizinischen Fakultät der National University of Malaysia durchgeführt. Dabei wurde ein KI-Modell anhand eines Datensatzes von mehr als 567 Bildern von Zahnfleisch mit unterschiedlichen Entzündungsgraden entwickelt und getestet.

Dr. Walter Yu-Hang Lam, der leitende HKU-Forscher der Studie, unterstreicht die Bedeutung der Ergebnisse für die Früherkennung und Behandlung von Zahnfleischerkrankungen: „Viele Patienten gehen nicht regelmäßig zur zahnärztlichen Untersuchung und suchen erst dann einen Zahnarzt auf, wenn sich ihre Zähne im Endstadium einer Zahnerkrankung befinden, in dem Zahnverlust unvermeidlich ist und nur noch teure rehabilitative Behandlungen möglich sind. Unsere Studie zeigt, dass die künstliche Intelligenz ein wertvolles Screening-Instrument zur Erkennung und Diagnose von Zahnfleischerkrankungen, einem der wichtigsten Indikatoren für Parodontalerkrankungen, sein kann, das ein früheres Eingreifen und bessere Gesundheitsergebnisse für die Bevölkerung ermöglicht“, sagte er.

Der Einsatz von KI in der Zahnmedizin hat in den vergangenen Jahren an Dynamik gewonnen, wobei Forscher verschiedene Anwendungen der Technologie erforschen, von der Erkennung von Karies über die Vorhersage von Behandlungsergebnissen bis hin zum biomimetischen Design künstlicher Zähne. Der Einsatz von KI bei der Erkennung von Zahnfleischentzündungen ist eine vielversprechende Entwicklung, die die Art und Weise, wie Zahnfleischerkrankungen erkannt, behandelt und sogar verhindert werden, revolutionieren könnte.

Dr. Reinhard Chun-Wang Chau, ein HKU-Ko-Investigator des Teams, wies auf die Vorteile der Verwendung von intraoralen Fotografien in Verbindung mit der KI-Technologie hin und sagte: „Auf der Grundlage dieser intraoralen Fotos können die Patienten die Bereiche, die sie nicht gut gereinigt haben, identifizieren und früher einen Zahnarzt aufsuchen.“

Der kollaborative Charakter dieser Studie ist ein Beweis für die Kraft der interdisziplinären Forschung und des Wissensaustauschs. Indem sie Experten aus verschiedenen Bereichen und Regionen zusammenbringen, können die Forscher ein KI-Modell entwickeln, das Zahnfleischentzündungen genau erkennen könnte, was wichtige Auswirkungen auf die öffentliche Gesundheit und das Wohlbefinden hat.

In der nächsten Phase des Projekts plant Dr. Lam, das KI-System für kommunale Dienste zu nutzen, um die Technologie für ältere und unterversorgte Gemeinschaften zugänglicher zu machen, mit dem Ziel, die Mundgesundheit zu verbessern und gesundheitliche Ungleichheiten abzubauen.

Dr. Walter Yu-Hang Lam und Dr. Reinhard Chun-Wang Chau im Portrait

Dr. Walter Yu-Hang Lam (links), der leitende HKU-Forscher, und Dr. Reinhard Chun-Wang Chau