Zahnmedizin

Künstliche Intelligenz erkennt Problem an der Wurzel

An der Med Uni Graz forscht Barbara Kirnbauer daran, ob und wie künstliche Intelligenz beim Befunden von dreidimensionalen Röntgenaufnahmen des Kiefers eingesetzt werden kann - mit vielversprechenden Ergebnissen.

GRAZ. Künstliche Intelligenz (KI) ist aus vielen Lebensbereichen nicht mehr wegzudenken - von Algorithmen, die uns das richtige Social-Media-Erlebnis bescheren, bis zu praktischen Kundenservice-Bots auf Websites. Auch im wissenschaftlichen und medizinischen Bereich haben die digitalen Helfer Einzug gehalten. Wo überall künstliche Intelligenz sinnvoll ist, wird weltweit beforscht, unter anderem von Barbara Kirnbauer an der Med Uni Graz. Sie befasst sich damit, ob und wie gut künstliche Intelligenz Röntgenbilder des Kiefers interpretieren können.

Ein Blick in den Mund

Gegenstand des jüngsten Forschungsprojektes von Barbara Kirnbauer ist die digitale Volumentomographie, mit der es gelingt, dreidimensionale Röntgendatensätze der Kiefer und angrenzenden Strukturen zu erstellen. Die zentrale Forschungsfrage: Wie gut kann ein neu entwickeltes künstliches neuronales Netzwerk krankhafte Veränderungen im Kieferknochen rund um die Wurzelspitze erkennen?

Die Interpretation von Röntgendatensätze ist zeitaufwendig und verlangt viel Expertise. Fehler können gravierende Auswirkungen auf die Gesundheit der Patientinnen und Patienten haben. Der Einsatz von KI kann diese Fehlerquellen reduzieren und gleichzeitig die Ressourcen der Medizinerinnen und Mediziner schonen. 

Ursachenforschung an der Wurzel

Aus den Datensätzen können sogenannte periapikale osteolytische Läsionen herausgelesen werden. Periapikal bezeichnet etwas an oder rund um die Zahnwurzel, osteolytisch bedeutet den Knochen auflösen. Eine Läsion ist eine krankhafte Veränderung des Gewebes, das durch eine bakterielle Infektion mit Eintrittspforte an der Zahnkrone verursacht wurde. Unbehandelt können diese entzündlichen Läsionen zu Zahnschmerzen, Abszessen und sogar zu Zahnverlust führen.

Doch wie gemeinhin bekannt ist, können sich Probleme im Kiefer im ganzen Körper auswirken, indem sich die verursachenden Bakterien über die Blutbahn ausbreiten. Daher ist das verlässliche Erkennen der zum Teil nur wenige Millimeter kleinen Veränderungen besonders wichtig. Das entwickelte KI-System in dieser Studie wurde an insgesamt 144 dreidimensionalen Datensätzen mit insgesamt 2 128 Zähnen erprobt und liefert vielversprechende Ergebnisse. Das Projekt wurde in Kooperation mit dem Institut für Maschinelles Sehen und Darstellen der TU Graz durchgeführt.

Über Barbara Kirnbauer
Barbara Kirnbauer ist Zahnärztin an der Abteilung für Orale Chirurgie und Kieferorthopädie und Leiterin der Spezialambulanz für Orale Radiologie. Sie forscht auf dem Gebiet der klinischen oralen Chirurgie und betreibt auch Lehrforschung in der Zahnmedizin.

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