TY  - JOUR
A1  - Kunz, Felix
A1  - Stellzig-Eisenhauer, Angelika
A1  - Boldt, Julian
T1  - Applications of artificial intelligence in orthodontics — an overview and perspective based on the current state of the art
JF  - Applied Sciences
N2  - Artificial intelligence (AI) has already arrived in many areas of our lives and, because of the increasing availability of computing power, can now be used for complex tasks in medicine and dentistry. This is reflected by an exponential increase in scientific publications aiming to integrate AI into everyday clinical routines. Applications of AI in orthodontics are already manifold and range from the identification of anatomical/pathological structures or reference points in imaging to the support of complex decision-making in orthodontic treatment planning. The aim of this article is to give the reader an overview of the current state of the art regarding applications of AI in orthodontics and to provide a perspective for the use of such AI solutions in clinical routine. For this purpose, we present various use cases for AI in orthodontics, for which research is already available. Considering the current scientific progress, it is not unreasonable to assume that AI will become an integral part of orthodontic diagnostics and treatment planning in the near future. Although AI will equally likely not be able to replace the knowledge and experience of human experts in the not-too-distant future, it probably will be able to support practitioners, thus serving as a quality-assuring component in orthodontic patient care.
KW  - orthodontics
KW  - artificial intelligence
KW  - machine learning
KW  - deep learning
KW  - cephalometry
KW  - age determination by skeleton
KW  - tooth extraction
KW  - orthognathic surgery
Y1  - 2023
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-310940
SN  - 2076-3417
VL  - 13
IS  - 6
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Vollmer, Andreas
A1  - Saravi, Babak
A1  - Vollmer, Michael
A1  - Lang, Gernot Michael
A1  - Straub, Anton
A1  - Brands, Roman C.
A1  - Kübler, Alexander
A1  - Gubik, Sebastian
A1  - Hartmann, Stefan
T1  - Artificial intelligence-based prediction of oroantral communication after tooth extraction utilizing preoperative panoramic radiography
JF  - Diagnostics
N2  - Oroantral communication (OAC) is a common complication after tooth extraction of upper molars. Profound preoperative panoramic radiography analysis might potentially help predict OAC following tooth extraction. In this exploratory study, we evaluated n = 300 consecutive cases (100 OAC and 200 controls) and trained five machine learning algorithms (VGG16, InceptionV3, MobileNetV2, EfficientNet, and ResNet50) to predict OAC versus non-OAC (binary classification task) from the input images. Further, four oral and maxillofacial experts evaluated the respective panoramic radiography and determined performance metrics (accuracy, area under the curve (AUC), precision, recall, F1-score, and receiver operating characteristics curve) of all diagnostic approaches. Cohen's kappa was used to evaluate the agreement between expert evaluations. The deep learning algorithms reached high specificity (highest specificity 100% for InceptionV3) but low sensitivity (highest sensitivity 42.86% for MobileNetV2). The AUCs from VGG16, InceptionV3, MobileNetV2, EfficientNet, and ResNet50 were 0.53, 0.60, 0.67, 0.51, and 0.56, respectively. Expert 1–4 reached an AUC of 0.550, 0.629, 0.500, and 0.579, respectively. The specificity of the expert evaluations ranged from 51.74% to 95.02%, whereas sensitivity ranged from 14.14% to 59.60%. Cohen's kappa revealed a poor agreement for the oral and maxillofacial expert evaluations (Cohen's kappa: 0.1285). Overall, present data indicate that OAC cannot be sufficiently predicted from preoperative panoramic radiography. The false-negative rate, i.e., the rate of positive cases (OAC) missed by the deep learning algorithms, ranged from 57.14% to 95.24%. Surgeons should not solely rely on panoramic radiography when evaluating the probability of OAC occurrence. Clinical testing of OAC is warranted after each upper-molar tooth extraction.
KW  - artificial intelligence
KW  - deep learning
KW  - X-ray
KW  - tooth extraction
KW  - oroantral fistula
KW  - operative planning
Y1  - 2022
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-278814
SN  - 2075-4418
VL  - 12
IS  - 6
ER  - 
TY  - THES
A1  - Waurig, Jochen
T1  - Der Thüringer Wundarzt Ludwig Cron und seine Schrift über Aderlaß und Zahnextraktion
T1  - The Thuringian wound surgeon Ludwig Cron and his treatise about bloodletting an tooth extraction
N2  - Ludwig Crons Zahnextraktionsschrift, ein kleines Lehrbuch für Wundärzte in der Ausbildung, beruht insbesondere auf der langen Erfahrung des Autors als praktizierender Wundarzt und Leibchirurg. Dies wird immer wieder deutlich, vor allem auch an den sehr zahlreichen Fallbeispielen, mit denen er seine Aussagen belegt. Cron ist als geschickter Zahnheilkundiger in der Lage, sehr anschaulich, kenntnisreich und detailliert die verschiedenen Bereiche der Zahnextraktion darzustellen und auf diese Weise den zahnmedizinisch-wundärztlichen Nachwuchs sachkundig zu unterrichten. Diese praktische Unterrichtung ist ja eines seiner Hauptziele, die er mit seiner Schrift verfolgt. Seine Ausführungen beruhen auch auf der zeitgenössischen zahnärztlichen und chirurgischen Literatur, die er in opulenter Weise ausschöpft und auswertet. Dies ist ein Hinweis darauf, daß sich Ludwig Cron sehr gut in der damaligen Literatur seines Fachgebietes ausgekannt haben muß und sehr belesen war. Hie und da streut er auch lateinische Sentenzen in seinen Text ein. Dies ist jedoch kein Hinweis darauf, daß er als Wundarzt die damalige Wissenschaftssprache zumindest passiv beherrschte. Ziel der lateinischen Einsprengsel wird eher der Wunsch des Autors sein, bei seinen Lesern als besonders gelehrt zu erscheinen. Es ist zu betonen, daß der Autor als Kompilator zahnmedizinischen Wissens zu bezeichnen ist und eigentlich wenig Neues für sein Fachgebiet geleistet hat. Er ist auf der Höhe des zeitgenössischen zahnmedizinischen Wissens, ohne jedoch innovativ zu sein. Dies intendiert Cron aber auch gar nicht. Vielmehr ist es sein Anliegen, ein kompetenter Lehrer des Chirurgennachwuchses und Vermittler praktischen Wissens zu sein. Die Extraktionsschrift Ludwig Crons ist von großer Bedeutung für die zahnmedizinhistorische Forschung. Denn sie gibt z. B. viele Hinweise zum damaligen chirurgischen Standeswesen. Ludwig Cron spricht sich immer wieder energisch gegen die zeitgenössischen Quacksalber und Scharlatane aus, die als Marktschreier von Ort zu Ort zogen, auf den Marktplätzen den Star stachen oder Zähne zogen und durch dieses Verhalten das Ansehen der seriösen Wundärzte in Frage stellten. Auf der anderen Seite betont der Autor häufig die Seriosität seines wundärztlichen Berufs, die ihm sogar die hohe Position eines fürstlichen Leibchirurgen eingebracht habe. Der Medizinhistoriker erfährt durch die analysierte Schrift sehr viel über weitere Aspekte der Zahnheilkunde in der Zeit um 1700: über Extraktionsinstrumente, über die verschiedenen Methoden der Extraktion von Zähnen im Unter- und im Oberkiefer, über die Lagerung des Patienten beim Zahnziehen, über Komplikationen nach dem Eingriff (Geschwülste, heftige Blutungen) und wie diese zu beherrschen sind, über Zahnkrankheiten als Todesursache und über die (angeborenen) Deformationen der Zähne und des Gebisses. Es fällt auf, daß der Autor als Beleg für seine Aussagen oft anschauliche Beispiele aus der Antike heranzieht (Prusias, Pyrrhos, Plutarch). Über die Auflage und die Verbreitung von Ludwig Crons Zahnextraktionsschrift kann heute nichts mehr gesagt werden. Analysiert man den Inhalt des Werkes, kommt man zur Auffassung, daß das vom Autor anvisierte Lesepublikum aus Wundärzten in der Ausbildung bestand. Diesen sollte ein solides Wissen beigebracht werden, auch um zu verhindern, daß diese Klientel dereinst auf das Niveau der marktschreierischen Zahnbrecher herabsinkt. Mit dieser Schrift hat Ludwig Cron sicher dazu beigetragen, dem Stand der Zahnheilkundigen einen Weg zu weisen, der erfolgreich werden sollte: den langen Weg zur Konsolidierung und Verselbständigung des Zahnärztestandes, der ohne solide Ausbildung nicht zum Ziel geführt hätte.
N2  - The aim of the study was the edition with analysis and comment of Ludwig Crons treatise about bloodletting and tooth extraction before the historical background of the 18th century. Ludwig Cron was a famous wound surgeon in Germany in the 18th century, at a time when medical care was mainly taken by non academic barber surgeons.
KW  - Thüringer Wundarzt Ludwig Cron
KW  - 18. Jahrhundert
KW  - Aderlaß
KW  - Zahnextraktion
KW  - Thuringian wound surgeon Ludwig Cron
KW  - 18th century
KW  - bloodletting
KW  - tooth extraction
Y1  - 2004
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-11648
ER  -