Hiệu quả của chẩn đoán sâu răng giai đoạn sớm bằng phương pháp học máy

Luận án tiến sĩ y học Hiệu quả của chẩn đoán sâu răng giai đoạn sớm bằng phương pháp học máy.Sâu răng là bệnh mạn tính phổ biến nhất trên toàn thế giới.1 Tại Việt Nam, một nghiên cứu trên trẻ mẫu giáo 4 tuổi ở Thái Nguyên chỉ ra rằng tỷ lệ sâu răng ở trẻ em (ECC) là 91,1%.2 Theo kết quả nghiên cứu thực trạng bệnh sâu răng tại trường mẫu giáo Việt Triều thành phố Hà Nội năm 2018 có 51,8% trẻ 2-5 tuổi bị sâu răng sữa.3 Năm 2010, Viện đào tạo Răng Hàm Mặt -Trường đại học Y Hà Nội điều tra tại năm tỉnh thành trong cả nước cho thấy tỷ lệ sâu răng vĩnh viễn của học sinh 4-8 tuổi là 16,3%.4 Do đó, ngoài việc đẩy mạnh công tác phòng bệnh thì việc phát hiện sớm và điều trị các tổn thương sâu răng ở giai đoạn đầu giúp phục hồi nguyên vẹn cấu trúc ban đầu của răng, làm giảm tỷ lệ sâu răng vĩnh viễn ở trẻ em.

Hiện nay có bốn phương pháp chính để chẩn đoán sâu răng giai đoạn sớm: khám trực tiếp bằng mắt thường, chẩn đoán bằng huỳnh quang, chụp Xquang, chẩn đoán qua ảnh. Ngoài ra, đo điện trở men và kỹ thuật QLF cũng được dùng để chẩn đoán sâu răng giai đoạn sớm. Năm 2018, theo nghiên cứu của Vaswani S và cộng sự về tổn thương nghiêm trọng trên bề mặt nhẵn (ECL) cho thấy khám trực tiếp là một phương pháp trực quan hiệu quả để phát hiện sâu răng sớm.5 Năm 2012, theo nghiên cứu của C Kouchaji khi so sánh giữa khám trực tiếp và huỳnh quang laser để phát hiện tổn thương sâu răng giai đoạn sớm cho thấy độ nhạy và độ đặc hiệu của phương pháp huỳnh quang laser lần lượt là 97% và 52%, do đó đây là công cụ chẩn đoán chính xác phát hiện tổn thương sâu răng.6 Năm 2018, J Kim cho rằng hình ảnh của siêu âm tần số cao có khả năng phát hiện sâu răng sớm.7 Năm 2012, Boye đã chứng minh hiệu quả chẩn đoán sâu răng qua ảnh chụp có độ nhạy hơn là thăm khám bằng mắt thường trên những răng vĩnh viễn đã nhổ.8 Dù có những sự khác biệt giữa các nghiên cứu cá nhân, nhưng chưa có nghiên cứu nào phân tích tổng hợp kết quả của các nghiên cứu độc lập để ước lượng chính xác phương pháp chẩn đoán nào có hiệu quả hơn. Phương pháp phân tích tổng2 hợp meta analysis là một yếu tố quan trọng trong quy trình xem xét và đánh giá một chuỗi các giả thuyết đang tranh cãi bằng kỹ thuật thống kê để tìm ra phương pháp chẩn đoán có hiệu quả như thế nào và tìm ra phương pháp chẩn đoán chính xác hơn trong các nghiên cứu riêng lẻ.
Hỗ trợ chẩn đoán từ xa đang trở nên cấp thiết trong cộng đồng, đặc biệt trong cuộc cách mạng công nghệ khoa học kỹ thuật 4.0, thì việc khảo sát tỷ lệ sâu răng ở địa phương, hướng dẫn thăm khám và sử dụng các biện pháp dự phòng bệnh răng miệng ở các vùng sâu, vùng xa trở nên dễ dàng hơn. Hiện nay, các dữ liệu ảnh mẫu của các bệnh nhân chưa được tập hợp và lưu trữ một cách có hệ thống tại các cơ sở điều trị. Phương pháp học máy có khả năng lưu trữ và cung cấp thông tin hồ sơ dữ liệu ảnh của bệnh nhân, là công cụ tốt hỗ trợ các bác sĩ trong chẩn đoán. Trong đó: mô hình YOLOv3, Faster R-CNN, RetinaNet, SSD cho thấy đây là công cụ mới có hiệu suất tốt cho bài toán nhận dạng đối tượng.9-12 Các nghiên cứu trước đây chủ yếu được tiến hành trong phòng thí nghiệm, dữ liệu về ứng dụng AI trên lâm sàng còn hạn chế.
Vì vậy, sử dụng mô hình học máy để chẩn sâu răng giai đoạn sớm qua ảnh trên lâm sàng có ý nghĩa rất lớn đối với cộng đồng trong việc dự phòng bệnh, giảm thiểu cũng như giảm chi phí điều trị các biến chứng kèm theo, cải thiện chức năng ăn nhai và thẩm mỹ. Ngoài ra việc sử dụng điện thoại thông minh và mạng internet phủ rộng tại Việt Nam tạo điều kiện cho việc truyền hình ảnh đi xa với chất lượng đảm bảo.
Xuất phát từ các vấn đề trên chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài:
“Hiệu quả của chẩn đoán sâu răng giai đoạn sớm bằng phương pháp học máy” với ba mục tiêu sau:
1. Xác định độ nhạy, độ đặc hiệu của một số phương pháp chẩn đoán sâu răng giai đoạn sớm bằng phương pháp meta analysis.
2. Xây dựng hệ dữ liệu chuẩn hỗ trợ máy học để chẩn đoán sàng lọc sâu răng giai đoạn sớm.
3. Đánh giá độ nhạy, độ đặc hiệu của chẩn đoán sàng lọc sâu răng giai đoạn sớm bằng phương pháp học máy

MỤC LỤC
ĐẶT VẤN ĐỀ …………………………………………………………………………………….. 1
Chương 1. TỔNG QUAN ……………………………………………………………………. 3
1.1. Tổn thương sâu răng giai đoạn sớm……………………………………………….. 3
1.1.1. Khái niệm tổn thương sâu răng giai đoạn sớm…………………………… 3
1.1.2. Mô bệnh học tổn thương sâu răng giai đoạn sớm……………………….. 4
1.1.3. Cơ chế bệnh sinh……………………………………………………………………. 5
1.1.4. Phân loại sâu răng ………………………………………………………………….. 6
1.1.5. Chẩn đoán sâu răng………………………………………………………………. 11
1.1.6. Dịch tễ học sâu răng giai đoạn sớm………………………………………… 22
1.2. Phân tích gộp (Meta- analysis) cho các nghiên cứu cắt ngang đánh giá
hiệu quả chẩn đoán…………………………………………………………………….. 23
1.2.1. Định nghĩa Meta – analysis ……………………………………………………. 23
1.2.2. Định nghĩa độ nhạy, độ đặc hiệu và ROC ……………………………….. 26
1.3. Mô hình học máy trong hỗ trợ chẩn đoán nha khoa ……………………….. 28
1.3.1. Một số mô hình học máy hỗ trợ trong chẩn đoán nha khoa ……….. 30
1.3.2. Các nghiên cứu về sử dụng mô hình học máy trong hỗ trợ chẩn
đoán………………………………………………………………………………….. 35
1.3.3. Một số hệ dữ liệu được xây dựng để chẩn đoán sâu răng tự động có
sự hỗ trợ của máy tính…………………………………………………………. 38
Chương 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU …………. 41
2.1. Nghiên cứu tổng quan hệ thống và phân tích gộp meta- analysis (mục
tiêu 1) ………………………………………………………………………………………. 41
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu …………………………………………………………… 41
2.1.2. Phương pháp nghiên cứu ………………………………………………………. 41
2.2. Nghiên cứu cắt ngang đánh giá hiệu quả chẩn đoán (mục tiêu 2 và 3) 46
2.2.1. Đối tượng nghiên cứu …………………………………………………………… 462.2.2. Phương pháp nghiên cứu ………………………………………………………. 49
2.2.3. Quy trình tiến hành nghiên cứu ……………………………………………… 51
2.2.4. Một số tiêu chuẩn đánh giá trong khám lâm sàng và cận lâm sàng61
2.2.5. Các biến số nghiên cứu…………………………………………………………. 65
2.3. Xử lý số liệu……………………………………………………………………………… 66
2.4. Sai số và hạn chế sai số trong nghiên cứu …………………………………….. 67
2.4.1. Sai số………………………………………………………………………………….. 67
2.4.2. Biện pháp hạn chế sai số……………………………………………………….. 67
2.5. Đạo đức nghiên cứu …………………………………………………………………… 67
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU……………………………………………. 69
3.1. Độ nhạy, độ đặc hiệu của một số phương pháp chẩn đoán sâu răng giai
đoạn sớm bằng phương pháp meta- analysis…………………………………. 69
3.1.1. Tổng hợp tài liệu chọn lọc …………………………………………………….. 69
3.1.2. Tóm tắt đặc điểm các nghiên cứu …………………………………………… 70
3.1.3. Đánh giá chất lượng bài báo ………………………………………………….. 74
3.1.4. Độ nhạy và độ đặc hiệu…………………………………………………………. 74
3.1.5. Đường cong sROC……………………………………………………………….. 76
3.2. Xây dựng hệ dữ liệu chuẩn hỗ trợ máy học để chẩn đoán sàng lọc sâu
răng giai đoạn sớm…………………………………………………………………….. 79
3.2.1. Xây dựng hệ dữ liệu giai đoạn 1…………………………………………….. 79
3.2.2. Xây dựng hệ dữ liệu giai đoạn 2…………………………………………….. 81
3.3. Độ nhạy, độ đặc hiệu của chẩn đoán sâu răng giai đoạn sớm bằng
phương pháp học máy………………………………………………………………… 84
3.3.1. Thực trạng sâu răng ……………………………………………………………… 84
3.3.2. Độ nhạy và độ đặc hiệu của chẩn đoán sâu răng giai đoạn sớm trên
mặt ngoài bằng phương pháp học máy………………………………….. 87
3.3.3. Độ nhạy và độ đặc hiệu của chẩn đoán sâu răng giai đoạn sớm trên
mặt nhai bằng phương pháp học máy……………………………………. 97Chương 4. BÀN LUẬN ……………………………………………………………………. 108
4.1. Độ nhạy, độ đặc hiệu của một số phương pháp chẩn đoán sâu răng giai
đoạn sớm bằng phương pháp meta- analysis……………………………….. 108
4.2. Xây dựng hệ dữ liệu chuẩn hỗ trợ máy học để chẩn đoán sàng lọc sâu
răng giai đoạn sớm…………………………………………………………………… 113
4.2.1. Xây dựng hệ dữ liệu hỗ trợ máy học giai đoạn 1 ……………………. 113
4.2.2. Xây dựng hệ dữ liệu hỗ trợ máy học giai đoạn 2 ……………………. 116
4.3. Độ nhạy, độ đặc hiệu của chẩn đoán sâu răng giai đoạn sớm bằng
phương pháp học máy………………………………………………………………. 118
4.3.1. Bàn luận thực trạng sâu răng ……………………………………………….. 118
4.3.2. Bàn luận độ nhạy và độ đặc hiệu của chẩn đoán sâu răng giai đoạn
sớm trên mặt ngoài răng bằng phương pháp học máy……………. 122
4.3.3. Bàn luận độ nhạy và độ đặc hiệu của chẩn đoán sâu răng giai đoạn
sớm trên mặt nhai bằng phương pháp học máy…………………….. 129
4.4. Hạn chế nghiên cứu………………………………………………………………….. 136
4.4.1. Hạn chế nghiên cứu trong xác định độ nhạy, độ đặc hiệu của một số
phương pháp chẩn đoán sâu răng giai đoạn sớm bằng phương pháp
meta analysis……………………………………………………………………. 136
4.4.2. Hạn chế trong xây dựng hệ dữ liệu chuẩn hỗ trợ máy học để chẩn
đoán sàng lọc sâu răng giai đoạn sớm …………………………………. 137
4.4.3. Hạn chế trong đánh giá độ nhạy, độ đặc hiệu của chẩn đoán sàng
lọc sâu răng giai đoạn sớm bằng phương pháp học máy………… 141
4.5. Điểm mới, tính giá trị và khả năng áp dụng của luận án ………………. 143
KẾT LUẬN …………………………………………………………………………………….. 144
KHUYẾN NGHỊ……………………………………………………………………………… 146
MỘT SỐ CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN
ĐẾN LUẬN ÁN
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤCDANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Phân loại theo vị trí và kích thước………………………………………… 7
Bảng 1.2: Tiêu chuẩn phát hiện sâu thân răng nguyên phát theo ICDAS….. 9
Bảng 1.3: Tiêu chuẩn phát hiện sâu thân răng nguyên phát theo ICCMS .. 10
Bảng 2.1: Các bước thực hiện nghiên cứu tổng quan hệ thống áp dụng phân
tích gộp (meta-analysis)…………………………………………………….. 42
Bảng 2.2: Minh họa quá trình tìm kiếm nâng cao trên Pubmed …………….. 43
Bảng 2.3: Minh họa quá trình tìm kiếm nâng cao trên Cochrane …………… 44
Bảng 2.4: Các tiêu chuẩn lựa chọn và tiêu chuẩn loại trừ……………………… 44
Bảng 2.5: Thang phân loại sâu răng của thiết bị Diagnodent ………………… 62
Bảng 2.6: Các biến số nghiên cứu……………………………………………………… 65
Bảng 3.1: Tóm tắt đặc điểm các nghiên cứu ……………………………………….. 71
Bảng 3.2: Đánh giá chất lượng bài báo ………………………………………………. 74
Bảng 3.3: Tỷ lệ ảnh có tổn thương sâu răng ……………………………………….. 80
Bảng 3.4: Tỷ lệ mức độ tổn thương sâu răng theo các mặt răng ……………. 80
Bảng 3.5: Tỷ lệ ảnh có tổn thương sâu răng giai đoạn sớm…………………… 82
Bảng 3.6: Tỷ lệ răng có tổn thương sâu răng giai đoạn sớm …………………. 82
Bảng 3.7: Tỷ lệ mặt răng tổn thương trên ảnh chụp mặt ngoài cung răng.. 83
Bảng 3.8: Tỷ lệ mặt răng tổn thương trên ảnh chụp mặt nhai………………… 83
Bảng 3.9: Đặc điểm chung của đối tượng nghiên cứu ………………………….. 84
Bảng 3.10: Tỷ lệ sâu răng trên mặt ngoài khi chẩn đoán bằng phương pháp
khám trực tiếp, laser huỳnh quang, khám qua ảnh ………………… 84
Bảng 3.11: Tỷ lệ sâu răng trên mặt ngoài khi chẩn đoán bằng các phương
pháp học máy …………………………………………………………………… 85
Bảng 3.12: Tỷ lệ sâu răng trên mặt nhai khi chẩn đoán bằng phương pháp
khám trực tiếp, laser huỳnh quang, khám qua ảnh ………………… 86Bảng 3.13: Tỷ lệ sâu răng trên mặt nhai khi chẩn đoán bằng các phương pháp
học máy…………………………………………………………………………… 86
Bảng 3.14: Độ nhạy và độ đặc hiệu của phương pháp YOLOv3 khi chẩn đoán
sâu răng giai đoạn sớm trên mặt ngoài với tiêu chuẩn tham chiếu
là phương pháp khám trực tiếp …………………………………………… 87
Bảng 3.15: Độ nhạy và độ đặc hiệu của phương pháp Faster R-CNN khi chẩn
đoán sâu răng giai đoạn sớm trên mặt ngoài với tiêu chuẩn tham
chiếu là phương pháp khám trực tiếp ………………………………….. 88
Bảng 3.16: Độ nhạy và độ đặc hiệu của phương pháp RetinaNet khi chẩn
đoán sâu răng giai đoạn sớm trên mặt ngoài răng với tiêu chuẩn
tham chiếu là phương pháp khám trực tiếp ………………………….. 88
Bảng 3.17: Độ nhạy và độ đặc hiệu của phương pháp SSD khi chẩn đoán sâu
răng giai đoạn sớm trên trên mặt ngoài với tiêu chuẩn tham chiếu
là phương pháp khám trực tiếp …………………………………………… 89
Bảng 3.18: Độ nhạy và độ đặc hiệu của phương pháp YOLOv3 khi chẩn đoán
sâu răng giai đoạn có lỗ trên mặt ngoài với tiêu chuẩn tham chiếu
là phương pháp khám trực tiếp …………………………………………… 89
Bảng 3.19: Độ nhạy và độ đặc hiệu của phương pháp Faster R-CNN khi chẩn
đoán sâu răng giai đoạn có lỗ trên mặt ngoài với tiêu chuẩn tham
chiếu là phương pháp khám trực tiếp ………………………………….. 90
Bảng 3.20: Độ nhạy và độ đặc hiệu của phương pháp RetinaNet khi chẩn
đoán sâu răng giai đoạn có lỗ trên mặt ngoài răng với tiêu chuẩn
tham chiếu là phương pháp khám trực tiếp ………………………….. 90
Bảng 3.21: Độ nhạy và độ đặc hiệu của phương pháp SSD khi chẩn đoán sâu
răng giai đoạn có lỗ trên trên mặt ngoài với tiêu chuẩn tham
chiếu là phương pháp khám trực tiếp ………………………………….. 91
Bảng 3.22: Độ nhạy và độ đặc hiệu của phương pháp laser huỳnh quang khichẩn đoán sâu răng giai đoạn sớm trên mặt ngoài với tiêu chuẩn
tham chiếu là phương pháp khám trực tiếp ………………………….. 91
Bảng 3.23: Độ nhạy và độ đặc hiệu của phương pháp laser huỳnh quang khi
chẩn đoán sâu răng giai đoạn có lỗ trên mặt ngoài với tiêu chuẩn
tham chiếu là phương pháp khám trực tiếp ………………………….. 92
Bảng 3.24: Độ nhạy và độ đặc hiệu của phương pháp khám qua ảnh khi chẩn
đoán sâu răng giai đoạn sớm trên mặt ngoài với tiêu chuẩn tham
chiếu là phương pháp khám trực tiếp ………………………………….. 92
Bảng 3.25: Độ nhạy và độ đặc hiệu của phương pháp khám qua ảnh khi chẩn
đoán sâu răng giai đoạn có lỗ trên mặt ngoài với tiêu chuẩn tham
chiếu là phương pháp khám trực tiếp ………………………………….. 93
Bảng 3.26: Độ nhạy và độ đặc hiệu của phương pháp YOLOv3 khi chẩn đoán
sâu răng giai đoạn sớm trên mặt ngoài với tiêu chuẩn tham chiếu
là phương pháp khám qua ảnh……………………………………………. 93
Bảng 3.27: Độ nhạy và độ đặc hiệu của phương pháp Faster R-CNN khi chẩn
đoán sâu răng giai đoạn sớm trên mặt ngoài với tiêu chuẩn tham
chiếu là phương pháp khám qua ảnh …………………………………… 94
Bảng 3.28: Độ nhạy và độ đặc hiệu của phương pháp RetinaNet khi chẩn
đoán sâu răng giai đoạn sớm trên mặt ngoài với tiêu chuẩn tham
chiếu là phương pháp khám qua ảnh …………………………………… 94
Bảng 3.29: Độ nhạy và độ đặc hiệu của phương pháp SSD khi chẩn đoán sâu
răng giai đoạn sớm trên mặt ngoài với tiêu chuẩn tham chiếu là
phương pháp khám qua ảnh……………………………………………….. 95
Bảng 3.30: Độ nhạy và độ đặc hiệu của phương pháp YOLOv3 khi chẩn đoán
sâu răng giai đoạn có lỗ trên mặt ngoài với tiêu chuẩn tham chiếu
là phương pháp khám qua ảnh……………………………………………. 95
Bảng 3.31: Độ nhạy và độ đặc hiệu của phương pháp Faster R-CNN khi chẩnđoán sâu răng giai đoạn có lỗ trên mặt ngoài với tiêu chuẩn tham
chiếu là phương pháp khám qua ảnh …………………………………… 96
Bảng 3.32: Độ nhạy và độ đặc hiệu của phương pháp RetinaNet khi chẩn
đoán sâu răng giai đoạn có lỗ trên mặt ngoài với tiêu chuẩn tham
chiếu là phương pháp khám qua ảnh …………………………………… 96
Bảng 3.33: Độ nhạy và độ đặc hiệu của phương pháp SSD khi chẩn đoán sâu
răng giai đoạn có lỗ trên mặt ngoài với tiêu chuẩn tham chiếu là
phương pháp khám qua ảnh……………………………………………….. 97
Bảng 3.34: Độ nhạy và độ đặc hiệu của phương pháp YOLOv3 khi chẩn đoán
sâu răng giai đoạn sớm trên mặt nhai răng với tiêu chuẩn tham
chiếu là phương pháp khám trực tiếp ………………………………….. 97
Bảng 3.35: Độ nhạy và độ đặc hiệu của phương pháp Faster R-CNN khi chẩn
đoán sâu răng giai đoạn sớm trên mặt nhai răng với tiêu chuẩn
tham chiếu là phương pháp khám trực tiếp ………………………….. 98
Bảng 3.36: Độ nhạy và độ đặc hiệu của phương pháp RetinaNet khi chẩn
đoán sâu răng giai đoạn sớm trên mặt nhai răng với tiêu chuẩn
tham chiếu là phương pháp khám trực tiếp ………………………….. 98
Bảng 3.37: Độ nhạy và độ đặc hiệu của phương pháp SSD khi chẩn đoán sâu
răng giai đoạn sớm trên trên mặt nhai răng với tiêu chuẩn tham
chiếu là phương pháp khám trực tiếp (n=4046) ……………………. 99
Bảng 3.38: Độ nhạy và độ đặc hiệu của phương pháp YOLOv3 khi chẩn đoán
sâu răng giai đoạn có lỗ trên mặt nhai răng với tiêu chuẩn tham
chiếu là phương pháp khám trực tiếp ………………………………….. 99
Bảng 3.39: Độ nhạy và độ đặc hiệu của phương pháp Faster R-CNN khi chẩn
đoán sâu răng giai đoạn có lỗ trên mặt nhai răng với tiêu chuẩn
tham chiếu là phương pháp khám trực tiếp ………………………… 100
Bảng 3.40: Độ nhạy và độ đặc hiệu của phương pháp RetinaNet khi chẩnđoán sâu răng giai đoạn có lỗ trên mặt nhai răng với tiêu chuẩn
tham chiếu là phương pháp khám trực tiếp ………………………… 100
Bảng 3.41: Độ nhạy và độ đặc hiệu của phương pháp SSD khi chẩn đoán sâu
răng giai đoạn có lỗ trên trên mặt nhai răng với tiêu chuẩn tham
chiếu là phương pháp khám trực tiếp ………………………………… 101
Bảng 3.42: Độ nhạy và độ đặc hiệu của phương pháp laser huỳnh quang khi
chẩn đoán sâu răng giai đoạn sớm trên mặt nhai với tiêu chuẩn
tham chiếu là phương pháp khám trực tiếp ………………………… 101
Bảng 3.43: Độ nhạy và độ đặc hiệu của phương pháp laser huỳnh quang khi
chẩn đoán sâu răng giai đoạn có lỗ trên mặt nhai với tiêu chuẩn
tham chiếu là phương pháp khám trực tiếp ………………………… 102
Bảng 3.44: Độ nhạy và độ đặc hiệu của phương pháp khám qua ảnh khi chẩn
đoán sâu răng giai đoạn sớm trên mặt nhai với tiêu chuẩn tham
chiếu là phương pháp khám trực tiếp ………………………………… 102
Bảng 3.45: Độ nhạy và độ đặc hiệu của phương pháp khám qua ảnh khi chẩn
đoán sâu răng giai đoạn có lỗ trên mặt nhai với tiêu chuẩn tham
chiếu là phương pháp khám trực tiếp ………………………………… 103
Bảng 3.46: Độ nhạy và độ đặc hiệu của phương pháp YOLOv3 khi chẩn đoán
sâu răng giai đoạn sớm trên mặt nhai răng với tiêu chuẩn tham
chiếu là phương pháp khám qua ảnh …………………………………. 103
Bảng 3.47: Độ nhạy và độ đặc hiệu của phương pháp Faster R-CNN khi chẩn
đoán sâu răng giai đoạn sớm trên mặt nhai răng với tiêu chuẩn
tham chiếu là phương pháp khám qua ảnh …………………………. 104
Bảng 3.48: Độ nhạy và độ đặc hiệu của phương pháp RetinaNet khi chẩn
đoán sâu răng giai đoạn sớm trên mặt nhai răng với tiêu chuẩn
tham chiếu là phương pháp khám qua ảnh …………………………. 104
Bảng 3.49: Độ nhạy và độ đặc hiệu của phương pháp SSD khi chẩn đoán sâurăng giai đoạn sớm trên mặt nhai răng với tiêu chuẩn tham chiếu
là phương pháp khám qua ảnh………………………………………….. 105
Bảng 3.50: Độ nhạy và độ đặc hiệu của phương pháp YOLOv3 khi chẩn đoán
sâu răng giai đoạn có lỗ trên mặt nhai răng với tiêu chuẩn tham
chiếu là phương pháp khám qua ảnh …………………………………. 105
Bảng 3.51: Độ nhạy và độ đặc hiệu của phương pháp Faster R-CNN khi chẩn
đoán sâu răng giai đoạn có lỗ trên mặt nhai răng với tiêu chuẩn
tham chiếu là phương pháp khám qua ảnh …………………………. 106
Bảng 3.52: Độ nhạy và độ đặc hiệu của phương pháp RetinaNet khi chẩn
đoán sâu răng giai đoạn có lỗ trên mặt nhai răng với tiêu chuẩn
tham chiếu là phương pháp khám qua ảnh …………………………. 106
Bảng 3.53: Độ nhạy và độ đặc hiệu của phương pháp SSD khi chẩn đoán sâu
răng giai đoạn có lỗ trên mặt nhai răng với tiêu chuẩn tham chiếu
là phương pháp khám qua ảnh………………………………………….. 10

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Tiến trình hủy khoáng tương quan với thời gian…………………….. 3
Hình 1.2: Mô học tổn thương sâu răng sớm …………………………………………. 4
Hình 1.3: Tổn thương sâu răng sớm trên kính hiển vi điện tử…………………. 4
Hình 1.4: Sơ đồ phân loại của Pitts……………………………………………………… 8
Hình 1.5: Hình ảnh sâu răng trên phim cận chóp và phim cánh cắn ………. 13
Hình 1.6: Thiết bị QLF ……………………………………………………………………. 15
Hình 1.7: Thiết bị Diagnodent ………………………………………………………….. 17
Hình 1.8: So sánh hình ảnh bề mặt răng không tổn thương trên khám trực
tiếp, VistaProof và mô học ………………………………………………… 18
Hình 1.9: So sánh hình ảnh bề mặt răng có tổn thương trên khám trực tiếp,
VistaProof và mô học ……………………………………………………….. 18
Hình 1.10: Bên trái: Phim X quang. Bên phải: Hộp viền màu đỏ thể hiện sâu
răng được dự đoán bởi hệ thống FCNN của tác giả Srivastava . 22
Hình 1.11: Tháp phân tầng nghiên cứu………………………………………………… 23
Hình 1.12. Sự biến thiên số lượng bài dạng Meta- analysis theo năm……… 25
Hình 1.13: Diện tích dưới đường cong ROC………………………………………… 28
Hình 1.14: AI > Machine learning > Deep Learning……………………………… 29
Hình 1.15: Quy trình làm việc của nhà khoa học dữ liệu ……………………….. 29
Hình 1.16: Kiến trúc mạng Faster R-CNN …………………………………………… 31
Hình 1.17: Kiến trúc mô hình SSD……………………………………………………… 32
Hình 1.18: Kiến trúc mạng RetinaNet …………………………………………………. 33
Hình 1.19: Cách thức hoạt động của YOLO…………………………………………. 34
Hình 1.20: Kiến trúc mạng YOLOv3 ………………………………………………….. 35
Hình 1.21: Ứng dụng AI trong nghiên cứu Y học …………………………………. 36
Hình 1.22: Số lượng nghiên cứu sử dụng AI trong nha khoa từ năm 2016
đến năm 2018…………………………………………………………………… 36Hình 2.1: Ảnh chụp trong miệng ………………………………………………………. 48
Hình 2.2: Quy trình thu thập dữ liệu………………………………………………….. 53
Hình 2.3: Phần mềm gán nhãn tổn thương trên ảnh …………………………….. 55
Hình 2.4: Bộ khay khám ………………………………………………………………….. 57
Hình 2.5: Hình ảnh thiết bị DIAGNOdent pen 2190 và FF- Photo………… 57
Hình 2.6: Các tư thế chụp ảnh vị trí trung tâm, bên phải, bên trái …………. 60
Hình 2.7: Hình ảnh răng lành mạnh…………………………………………………… 62
Hình 2.8: Hình ảnh thay đổi hình dạng và đổi màu men răng……………….. 63
Hình 2.9: Hình ảnh tổn thương phá hủy men răng ………………………………. 63
Hình 2.10: Hình ảnh lỗ sâu rõ rệt………………………………………………………… 64
Hình 3.1: Sơ đồ PRISMA sử dụng trong tìm kiếm tài liệu …………………… 69
Hình 3.2: Độ nhạy và độ đặc hiệu của từng nghiên cứu của phương pháp
khám trực tiếp ………………………………………………………………….. 74
Hình 3.3: Độ nhạy và độ đặc hiệu của từng nghiên cứu của phương pháp
khám qua ảnh …………………………………………………………………… 75
Hình 3.4: Độ nhạy và độ đặc hiệu của từng nghiên cứu của phương pháp
huỳnh quang…………………………………………………………………….. 75
Hình 3.5: Đường cong sROC của phương pháp khám lâm sàng trực tiếp . 76
Hình 3.6: Đường cong sROC của phương pháp huỳnh quang ………………. 76
Hình 3.7: Đường cong sROC của phương pháp khám qua ảnh …………….. 76
Hình 3.8: Đường cong sROCcủa phương pháp khám lâm sàng trực tiếp trên
mặt nhai của răng……………………………………………………………… 76
Hình 3.9: Đường cong sROC của phương pháp huỳnh quang trên mặt nhai
của răng…………………………………………………………………………… 76
Hình 3.10: Đường cong sROC của phương pháp khám qua ảnh trên mặt nhai
của răng…………………………………………………………………………… 76
Hình 3.11: So sánh giữa trong phòng thí nghiệm và trên lâm sàng của
phương pháp huỳnh quang…………………………………………………. 77Hình 3.12: So sánh giữa trong phòng thí nghiệm và trên lâm sàng của
phương pháp chụp ảnh………………………………………………………. 77
Hình 3.13: So sánh trong phòng thí nghiệm của phương pháp huỳnh quang
và khám trực tiếp ……………………………………………………………… 78
Hình 3.14: So sánh trong phòng thí nghiệm của phương pháp khám qua ảnh
và huỳnh quang………………………………………………………………… 78
Hình 3.15: So sánh trong phòng thí nghiệm của phương pháp khám trực tiếp
và khám qua ảnh ………………………………………………………………. 78
Hình 3.16: So sánh trên lâm sàng của phương pháp huỳnh quang và khám
qua ảnh……………………………………………………………………………. 7