Intelligens fogászati implantátum felismerő rendszer
Min-Dent'69 Bt.
GINOP-2.1.7-15-2016-01367
Absztrakt
A projekt keretében egy olyan új, nagy újdonság tartalommal bíró és rendkívül innovatív implantátum-felismerő algoritmus kutatás-fejlesztés történt, amelynek segítségével egy megfelelő, értékelhető minőségű és felbontású 3D cone beam CT felvétel alapján a vizsgált implantátum beazonosítható vált.
Első lépésben különböző implantátumokról készült, nagy felbontású CBCT felvételek elemzése alapján megállapításra kerültek, melyek azok a jól felismerhető formai sajátságok, amelyek alapján az egyes implantátumok megfelelően elkülöníthetők egymástól, majd prioritási sorrend került felállításra. További feladat volt annak kidolgozása, hogyan lehet a CBCT felvételekből standardizált képeket előállítani, amelyek megbízható inputként szolgáltak a további kutatás fejlesztéshez. Ezt követően el kellett készíteni az alakfelismerő algoritmust. Ezzel egyidejűleg létre kellett hoznunk a leggyakoribb implantátum-típusokról készített Cone-Bean CT-vel készült felvételek alapján az ún. könyvtárat, amely az összehasonlítások alapjául szolgált: a könyvtár ismert implantátumokról készített standardizált képeivel hasonlítottuk össze a páciensek szájában lévő implantátumokról készített képeket. A tesztelés során a találati pontosság optimalizálása érdekében a teszt CBCT felvételek alapján "finomhangoltuk" az algoritmus által figyelembe vett formai sajátságok súlyozását. A funkciót érintő feladatokat követően a megfelelő felhasználói élmény biztosítása érdekében korszerű grafikai felület kialakítására került sor. Annak érdekében, hogy szolgáltatásként is működjön, weboldalt kellett szerkeszteni, melynek a szolgáltatás ismertetésén túl feltöltési lehetőséget is biztosított a vizsgálandó implantátumokról készült. CBCT felvételek számára.
Műszaki-szakmai eredmények
Jelenleg egy ismeretlen eredetű fogászati implantátum vizsgálata során az orvosok készítenek egy panorámaröntgen felvételt, és ránézésre szubjektíven próbálják megállapítani az implantátum típusát. Mivel a legtöbb orvos egy, maximum két implantátumrendszerrel dolgozik, korlátozott ismeretekkel rendelkeznek a többi lehetséges - közel 100 gyártó, körülbelül. 300 típus - implantátum típusról, így az esetek többségében a típus megállapítása nem lehetséges, és a meglévő implantátum eltávolítása az egyetlen lehetőség. Az implantátum típusának meghatározására jelenleg más megbízható módszer nem áll rendelkezésre, ez napjainkban szubjektív módon ránézésre egyénileg vagy konzultáció lefolytatásával történik a páciensről készített felvétel alapján, így az ismeretlen típusú implantátumokra az orvos nem tud új fogpótlást készíteni, ugyanis minden implantátum típusnak - sokszor még azonos gyártótól származó, de eltérő termékvonal esetén is - saját, speciális eszközrendszere van. Ilyen esetekben az egyetlen megoldás a meglévő, használhatatlan implantátum eltávolítása és annak új implantátummal való helyettesítése. Ez a beavatkozás jelentős kockázatokat hordoz, mert a csontosan gyógyult (integrálódott) implantátum eltávolítása kizárólag csak a környező csonttal együtt lehetséges. Ez beavatkozás biológiai áldozat tekintetében jóval meghaladja a fogeltávolításét, mindemellett jelentős mértékű csontveszteséggel jár, ezért az esetek döntő többségű részében nem is lehet új implantátumot behelyezni a korábbi eltávolításra került implantátummal egyező pozícióba. A meglévő implantátumok eltávolítása után a helyükre történő újabb beültetés az esetek többségében csak csontpótlással oldható meg. Objektív alapokon nyugvó vizsgálati módszer jelenleg sem Magyarországon, sem külföldön nem létezik, amellyel bizonyossággal megállapítható a meglévő implatátum típusa és így elkerülhető lenne annak eltávolítása. A kifejlesztésre kerülő implantátum felismerő algoritmus nagy pontosságú könyvtárára támaszkodva - amely több ezer orvos ismeretét is meghaladhatja - a típus meghatározása egyszerű, és szignifikánsan nagyobb, 90%-ot meghaladó a találati pontosság, ami páratlan eredmény lenne a ma használatos, "ránézéses" módszerhez képest. Újszerű módon vizsgáltuk és mértük fel az implantátumok formai sajátosságait, amely alapján csoportokba soroltuk azokat, ami a forradalmi alakfelismerő algoritmus alapját képezték. Kidolgoztuk a CBCT felvételek standardizálását, amely lehetővé tette a vizsgálandó - szájban lévő - implantátum pozíciójának utólagos, szoftveres beállítását, melynek eredményeként az implantátum képe nem vetület lesz, hanem a teljes oldalnézet, torzulás nélkül. Implantátum könyvtárat hoztunk létre, amely nem statikus lett, hanem minden újonnan feltöltött felvétellel bővült annak "tudása", így nem volt szükséges minden újonnan megjelenő termékről és típusról külön felvételt készíteni. Nagy hangsúlyt fektetünk arra is, hogy ezzel a fejlesztésünkkel akár az egymáshoz nagyon közeli implantátumok is felismerhetőek legyenek, amelyek a fémeken tapasztalt szóródás miatt "szabad szemmel" már nehezen beazonosíthatóak.
Vállalkozásunk ezzel olyan előremutató, piacképes "termékre" tett szert, amilyen még nincs a piacon és egy jelentős piaci igényt elégített ki.
Az Széchenyi 2020 "GINOP-2.1.7-15-2016-01367" nyilvántartási számú pályázati kiírásán 79 635 105 Ft állami támogatást elnyert, 132 725 176 Ft összköltségvetésű projekt 2018. május 1-én indult és 2021. március 31-én zárult.