DePerio：唾液サンプルを用いた歯周病診断と重症度評価のための革新的な深層学習ベースフレームワーク

科学分野:

• バイオマーカーと診断
• 口腔衛生研究
• 医療における人工知能

背景:

• 歯周病（PD）の診断では、早期段階が見逃されることが多い。
• 唾液中の口腔多形核好中球（oPMN）は、有望な早期バイオマーカーである。
• 既存の深層学習モデルは、oPMN検出への適応が必要である。

研究 の 目的:

• oPMNの検出と定量化のためのAIパイプライン（DePerio）を開発すること。
• 歯周病の早期診断とモニタリングを可能にすること。
• 臨床歯科業務のためのスケーラブルなプラットフォームを構築すること。

主な方法:

• 新規のoPMN単離プロトコルを開発した。
• oPMN検出のための深層ニューラルネットワーク（DNN）アーキテクチャを統合した。
• oPMNおよび口腔炎症負荷（OIL）の標準的な定量化方法に対してパイプラインを検証した。

主要な成果:

• DePerioは5%未満の検出エラー率を達成した。
• AIパイプラインは、5つの異なるレベルの口腔炎症負荷（OIL）を分類することに成功した。
• 臨床研究には、健康から重度の歯周病症例までの111個のヒト唾液サンプルが使用された。

結論:

• DePerioは、早期PD検出のための堅牢で低複雑性のプラットフォームを提供する。
• AIパイプラインは、歯周病の縦断的モニタリングを容易にする。
• この技術は、臨床歯科現場に実用的なソリューションを提供する。