Mokslininkų tarptautinio bendradarbiavimo rezultatas – naujas detalesnių odontologijos tyrimų metodas

Vilniaus universiteto (VU) mokslininkai dr. Irma Dumbrytė (Odontologijos institutas), doc. Donatas Narbutis (Teorinės fizikos ir astronomijos institutas), prof. Mangirdas Malinauskas (Lazerinių tyrimų centras), bendradarbiaudami su kolegomis iš Stanfordo (dr. Artūras Vailionis, JAV) ir Svinburno (prof. Saulius Juodkazis, Australija) universitetų, „Scientific Reports“ prestižiniame mokslo žurnale „Nature“ publikavo straipsnį.

„Danties paviršiuje esančius mikroįtrūkimus gali pastebėti tiek gydytojas odontologas, tiek pacientas. Iki šiol nėra žinoma, ar tokie danties paviršiuje esantys mikroįtrūkimai yra tik estetinė problema, ar gali lemti danties pažeidimą ir į tai reikėtų atsižvelgti odontologams planuojant pacientų gydymą.

Tai ypač aktualu gydytojams ortodontams, kurie ant dantų klijuoja breketus. Didesnio bandinių skaičiaus tyrimas ir kiekybinis įtrūkimų charakterizavimas visų pirma sudarytų galimybę parengti rekomendacijas gydytojams ir padėtų įvertinti, kokiais atvejais ir kaip reikėtų dokumentuoti dantų mikroįtrūkimus prieš pradedant gydymo procedūras“, – pasakoja dr. I. Dumbrytė.

Šio tyrimo metu bandiniai (t. y. dantys) buvo skenuojami naudojant rentgeno spindulių kompiuterinį mikrotomografą, kuris leidžia labai detaliai pažvelgti į tiriamąjį objektą, bet klinikinėje praktikoje kol kas nėra taikomas.

Šiandien odontologijoje vis plačiau taikomi mašininio mokymosi algoritmai, kurie leidžia konstruoti tikslius trimačius dantų išsidėstymo burnoje modelius, padeda planuoti implantacijos procedūras, dokumentuoti ir sekti ortodontinio gydymo eigą. Taip pat kuriami modeliai, skirti dvimačių panoraminių rentgeno nuotraukų analizei. Tokias nuotraukas apdorojant dirbtinio intelekto algoritmais, galima greitai įvertinti, ar dantys turi pažeidimų. Doc. D. Narbutis pasakoja, kad mokslinio tyrimo metu vizualizuojant segmentuotus mikrotomografijos duomenis, apdorotus naudojant dirbtinį neuroninį tinklą, į šią sritį buvo pažvelgta iš astrofizikos perspektyvos.

Šis tyrimas yra puikus tarpdisciplininio ir tarptautinio darbo pavyzdys. Jis atveria galimybes Vilniaus universiteto mokslininkams vieniems pirmųjų pritaikyti novatoriškus tyrimo metodus, atnešančius daug žadančių rezultatų.

„Astronomijos duomenų apdorojimo metodai, perkelti į medicinos lauką, leidžia pažiūrėti į šią temą įdomiu, kiek netikėtu ir net intriguojančiu kampu“, – sako Svinburno universiteto mokslininkas prof. S. Juodkazis.

Jam antrina ir prof. M. Malinauskas išskirdamas tarptautiškumo ir tarpdiscipliniškumo svarbą šiame moksliniame tyrime.

„Darbas įprasmintas naudojant fizikines priemones – rentgeno spindulių kompiuterinę mikrotomografiją, kurią atliko Stanfordo universiteto mokslininkas dr. A. Vailionis. Ji buvo panaudota tiriant biologinį bandinį – dantis, o gautus vaizdus analizavome mašininio mokymosi metodais ir interpretavome biofizikiniame kontekste – visa tai atveria naujas galimybes medicinai“, – teigia prof. M. Malinauskas.

Šaltinis: VU

Mokslininkų kolektyvo nuotraukoje – sveikas žmogaus dantis (kairėje), rentgeno spindulių kompiuteriniu mikrotomografu nufotografuotas vienas iš projekcinių jo vaizdų (viduryje), o dešinėje – konvoliuciniu neuroniniu tinku atpažinti įtrūkimai (raudoni), emalis (žalias), ir dentinas (mėlynas).