Journals / Meandros Medical And Dental Journal / 2021 / Cilt: 22 - Sayı: 3

Manuel Segmentasyon, Diş Segmentasyonu için Gerçek Altın Standart mı? Konik Işınlı Bilgisayarlı Tomografi Görüntüleri Üzerinde Bir Ön in vivo Çalışma

Is Manual Segmentation the Real Gold Standard for Tooth Segmentation? A Preliminary in vivo Study Using Conebeam Computed Tomography Images

Pages
263–273
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

Otomatik ve yarı otomatik bölütleme, daha hızlı işlem ve daha doğru sonuçlar için yeni veya hibrit bölümleme algoritmalarının geliştirilmesi ve kullanılmasıyla iyileştirilebilir.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:Amaç: Manuel segmentasyonun (bölütleme) diş hacmini ölçmek için doğru bir yöntem olup olmadığını değerlendirmek ve konik ışınlı bilgisayarlı tomografi (CBCT) görüntülerinde manuel, otomatik ve yarı otomatik segmentasyon sonuçlarının her birini altın standart olarak kabul edilen su deplasman yöntemi ile karşılaştırmaktır.
📊
Key Findings & Data:Gereç ve Yöntemler: Bu ön in vivo çalışmada maksiller gömülü 10 dişin CBCT görüntüleri kullanılmıştır.
💡
Conclusion & Impact:Otomatik ve yarı otomatik bölütleme, daha hızlı işlem ve daha doğru sonuçlar için yeni veya hibrit bölümleme algoritmalarının geliştirilmesi ve kullanılmasıyla iyileştirilebilir.
🔬Design:Modeling & Simulation
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Domain Parameters

Abstract

Amaç: Manuel segmentasyonun (bölütleme) diş hacmini ölçmek için doğru bir yöntem olup olmadığını değerlendirmek ve konik ışınlı bilgisayarlı tomografi (CBCT) görüntülerinde manuel, otomatik ve yarı otomatik segmentasyon sonuçlarının her birini altın standart olarak kabul edilen su deplasman yöntemi ile karşılaştırmaktır. Gereç ve Yöntemler: Bu ön in vivo çalışmada maksiller gömülü 10 dişin CBCT görüntüleri kullanılmıştır. CBCT taramalarının alınmasının ardından manuel, otomatik ve yarı otomatik segmentasyon aynı operatör tarafından tamamlanmıştır. Cerrahi olarak çıkarıldıktan sonra tüm gömülü dişlerin hacimleri altın standart olarak kullanılan su deplasman yöntemi ile ölçülmüştür. Her bölütlenmiş görüntünün hacmi, 3D-Doctor yazılımı kullanılarak mm3 cinsinden ölçülmüştür. Tüm bölütlenmiş görüntülerin belirlenen hacimleri, %95 güven aralığı bootstrap yüzdelikleri kullanılarak altın standartlarla karşılaştırılmıştır. Gözlemci içi güvenilirlik, sınıf içi korelasyon katsayısı kullanılarak belirlenmiştir. Bulgular: Tüm segmentasyon yöntemleri hem altın standarttan hem de birbirinden önemli ölçüde farklı hacim değerleri ortaya çıkarmıştır (p=0,000). Yarı otomatik bölütleme, manuel yönteme benzer performans ortaya koymuş ve her iki sistem de otomatik yönteme göre altın standartla karşılaştırılabilir hacimler sağlamıştır. Tüm protokoller için mükemmel gözlemci içi sınıf içi korelasyonlar bulunmuştur. Sonuç: Manuel, yarı otomatik ve otomatik segmentasyonla elde edilen sonuçlar numunelerin gerçek hacimlerinden farklı bulunmuştur. Yarı otomatik segmentasyon, manuel yönteme benzer performans sağlarken, otomatik segmentasyon altın standarda en uzak sonuçları sunmuştur. Otomatik ve yarı otomatik bölütleme, daha hızlı işlem ve daha doğru sonuçlar için yeni veya hibrit bölümleme algoritmalarının geliştirilmesi ve kullanılmasıyla iyileştirilebilir.

Özet

Objective: This study aimed to assess whether manual segmentation is an accurate method in tooth volume measurement and to compare the outcomes of manual, automatic, and semiautomatic segmentations on cone-beam computed tomography (CBCT) images by comparing each system with the water displacement method, which is the gold standard. Materials and Methods: CBCT images of l0 maxillary impacted teeth were used in this preliminary in vivo study. Following the acquisition of CBCT scans, manual, automatic, and semiautomatic segmentations were completed by the same operator. After surgical removal, the volumes of all impacted teeth were measured with the water displacement method, which was used as the gold standard. The volume of each segmented image was measured in mm3 using the 3D-Doctor software. The established volumes of each segmented image were compared with those of the gold standard using the 95% confidence interval bootstrap percentiles. Intraobserver reliability was determined using the intraclass correlation coefficient. Results: All segmentation methods revealed significantly different volume values both from the gold standard and from each other (p=0.000). The semiautomatic segmentation demonstrated comparable performance with the manual method, and both systems provided comparable volumes with the gold standard than did the automatic method. Excellent intra-observer intraclass correlations were found for all protocols. Conclusion: The actual volumes of the specimen were not obtained by manual, semiautomatic, and automatic segmentations. Semiautomatic segmentation demonstrated comparable performance to the manual method, whereas automatic segmentation yielded the poorest values. The automatic and semiautomatic segmentations may be improved by the development and utilization of novel or hybrid segmentation algorithms for a faster process and more accurate results.

🔖

Cite This Article

SABANCI, S., ŞENER, E., TURHAL, I., GÜRSES, B. O., GÖVSA, F., TEKİN, U., BALTACI, A., BOYACIOĞLU, H., GÜNERİ, P. (2021). Manuel Segmentasyon, Diş Segmentasyonu için Gerçek Altın Standart mı? Konik Işınlı Bilgisayarlı Tomografi Görüntüleri Üzerinde Bir Ön in vivo Çalışma. Meandros Medical And Dental Journal, Cilt: 22 - Sayı: 3, 263–273. https://ajindex.com/articles/407124

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (14)

  1. Pham DL, Xu C, Prince JL. Current methods in medical image segmentation. Annu Rev Biomed Eng 2000; 2: 315-37
  2. Pal NR, Pal SK. A review on image segmentation techniques. Pattern Recognit 1993; 26: 1277-94
  3. Liu Y, Olszewski R, Alexandroni ES, Enciso R, Xu T, Mah JK. The validity of in vivo tooth volume determinations from cone-beam computed tomography. Angle Orthod 2010; 80: 160-6
  4. Wang Y, He S, Yu L, Li J, Chen S. Accuracy of volumetric measurement of teeth in vivo based on cone beam computer tomography. Orthod Craniofac Res 2011; 14: 206-12
  5. Forst D, Nijjar S, Flores-Mir C, Carey J, Secanell M, Lagravere M. Comparison of in vivo 3D cone-beam computed tomography tooth volume measurement protocols. Prog Orthod 2014; 15:69
  6. Michetti J, Georgelin-Gurgel M, Mallet JP, Diemer F, Boulanouar K. Influence of CBCT parameters on the output of an automatic edge-detection-based endodontic segmentation. Dentomaxillofac Radiol 2015; 44: 20140413
  7. Rana M, Modrow D, Keuchel J, Chui C, Rana M, Wagner M, et al. Development and evaluation of an automatic tumor segmentation tool: a comparison between automatic, semiautomatic and manual segmentation of mandibular odontogenic cysts and tumors. J Craniomaxillofac Surg 2015; 43: 355-9
  8. Schenk A, Prause G, Peitgen HO. Efficient semiautomatic segmentation of 3D objects in medical images. In: Lecture Notes in Computer Science (including subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinformatics) 2000; 1-10
  9. Wang Y, Liu S, Wang G, Liu Y. Accurate tooth segmentation with improved hybrid active contour model. Phys Med Biol 2018; 64: 015012
  10. Loubele M, Maes F, Schutyser F, Marchal G, Jacobs R, Suetens P. Assessment of bone segmentation quality of cone-beam CT versus multislice spiral CT: a pilot study. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod 2006; 102: 225-34
  11. Xia Z, Gan Y, Chang L, Xiong J, Zhao Q. Individual tooth segmentation from CT images scanned with contacts of maxillary and mandible teeth. Comput Methods Programs Biomed 2017; 138: 1-12
  12. Ji DX, Ong SH, Foong KW. A level-set based approach for anterior teeth segmentation in cone beam computed tomography images. Comput Biol Med 2014; 50: 116-28
  13. Schloss T, Sonntag D, Kohli MR, Setzer FC. A Comparison of 2- and 3-dimensional Healing Assessment after Endodontic Surgery Using Cone-beam Computed Tomographic Volumes or Periapical Radiographs. J Endod 2017; 43: 1072-9
  14. Queiroz PM, Rovaris K, Santaella GM,