Метод оценки цветности цифровых изображений биологической поверхности на примере дистанционной диагностики состояния эмали зуба

Abstract

Целью работы было ранней диагностики меловых пятен (раннего кариеса) по цифровым фотографиям, снятым с помощью смартфона Sony Xperia S у детей, которым осуществляли с помощью брекет-систем ортодонтическую коррекцию зубных рядов. Измерение цвета проводилось с учетом поправки цветовой характеристики стандартной керамической поверхности, подобранной в период установки брекет-систем, снимок которой проводили одновременно в период проведения динамического наблюдения. Цветовые характеристики RGB переводили в CIE L*a*b* шкалу измерения цвета с учетом коррекции RGB компонентов калибровочной керамической поверхности, после чего рассчитывали различия показателя светлости в зоне измерения. Экспертная оценка показала, что чувствительность диагностики раннего кариеса составила от 88,7 % до 96,2 % (в среднем – 93,1 %) а специфичность находилась в пределахот 68,4 % до 84,2 % (в среднем 75,4 %). Положительный прогностический показатель составлял от 89,5 % до 94,0 % (в среднем 91,5), а отрицательный прогностический фактор имел величину от 72,7 % до 86,7 % (в среднем 80,6 %).

Метою дослідження була діагностика крейдових плям (ознаки раннього карієсу) за цифровими фотографіями, які було отримано за допомогою смартфона Sony Xperia S у дітей, яким здійснювали ортодонтичну корекцію зубних рядів за допомогою брекет-систем. Вимірювання кольору проводили із урахуванням поправки характеристики кольору стандартної керамічної поверхні, яку було підібрано в період установки брекет-систем, фотозображення якої отримували одночасно в період динамічного спостереження пацієнтів. Характеристики кольору в шкалі RGB переводили в CIE L*a*b* шкалу вимірювання кольору із урахуванням зазначеної корекції RGB компонентів калібровочною керамічною поверхнею, після чего розраховували відмінності показника світлості в зоні вимірювання. Експертна оцінка довела, що чутливість діагностики раннього карієсу склала від 88,7 % до 96,2 % (в средньому – 93,1 %) а специфичність знаходилась в межах від 68,4 % до 84,2 % (в средньому 75,4 %). Позитивний прогностичний показник склав від 89,5 % до 94,0 % (в среденьому 91,5), а негативний прогностичний фактор мав величину від 72,7 % до 86,7 % (в середньому 80,6 %).

The objective of this research was observation of patients, who underwent orthodontic tooth alignment correction with dental brackets, for the detection of white spots, (early stage of caries) based on the digital photographs taken with a smartphone Sony Xperia S. Color reading was realized taking into account the adjustment of color features of a standard ceramic tile that was selected during the dental brackets installation period, the photo of which was taken simultaneously during the dynamic observation period. The color scale RGB was transformed into CIE L*a*b scale on the basis of correction of RGB components of smartphone image with correction coefficient, which was recalculated for tile surface RGB values. Consequent evaluation of lightness of suspected spots on the enamel served for the detection of white spots appearance. The expert appraisal showed sensitivity of proposed method between 88,7 % and 96,2 % and specificity between 68,4 % and 84,2 %. The positive predictive value was between 89,5 % and 94,0 %; and the negative predictive value was between 72,7 % and 86,7 %. Digital smartphone photo color corrected on the basis of comparison with tile surface permits to diagnose white spots appearance in patients with orthodontic tooth alignment correction.