Patientenbezogene Simulation des Zahnfleischrückgangs basierend auf einer parodontalen Risikovorhersage

Ziel: Ziel war es, eine Vorhersage-Software für Parodontalerkrankungen (Periodontal Disease Prediction, PDP) mit patientenbezogener Simulation der zu erwartenden Gingivarezessionen für den Praxiseinsatz zu entwickeln, um die Mundhygiene-Motivation von Patienten mit parodontalen Problemen zu unterstützen.
Material und Methode: Die neu entwickelte PDP-Software umfasst drei Komponenten: (a) Ein Interface zur Datenerfassung (Data Loading Window, DLW), (b) Ein 3D-Modell beider Kiefer (3D Mouth Model, 3DM) und (c) eine Attachmentverlust- Simulation (Periodontal Attachment Loss Indicator, PLI). Die demografischen Informationen und Ergebnisse der klinischen Untersuchungen von 1.057 Freiwilligen wurden im DLW erfasst. Eine Clusteranalyse auf Basis eines k-Means- Algorithmus (unüberwachtes maschinelles Lernen) wurde verwendet, um die Daten der Studienpopulation zu gruppieren und die parodontalen Risikogruppen zu identifizieren. Außerdem wurde die intraorale Situation eines Patienten mit einem Intraoralscanner abgeformt und in das 3DM transferiert. Anschließend durchlief das intraorale Modell zwei Algorithmus- Stufen, um ein Modell mit simulierter gingivaler Rezessionen zu erhalten: Zuerst wurden die Gingivakurven, die die Trennlinie zwischen Zahnfleisch und Zähnen markieren, mit einem Dijkstra-Algorithmus bestimmt. Anschließend wurden aus diesen Gingivakurven die Grenzkurven abgeleitet, die am intraoralen Modell die Areale der simulierten Rezessionen begrenzen.
Ergebnisse: Die Studienpopulation wurde in drei parodontale Risikokategorien gruppiert, eine Gruppe mit geringem (n = 462), eine mit mittlerem (n = 336) und eine mit hohem Risiko (n = 259). Mit dem vorgeschlagenen Separationsalgorithmus konnten die das Zahnfleisch von den Zähnen separierenden Gingivakurven ermittelt und Gingivarezessionen in einem Risikogruppen-bezogenen Umfang simuliert werden. Außerdem lässt sich mit dem in die Software integrierten Schieberegler der Rezessionsfortschritt auch schrittweise demonstrieren.
Schlussfolgerungen: In dieser Studie wurde eine anwenderfreundliche Software zur parodontalen Risikoeinschätzung entwickelt, die zugleich eine patientenbezogene Simulation des Zahnfleischrückgangs liefert. Die Software wurde Zahnärzten für den Einsatz in der Praxis vorgestellt.