近日，信创海河实验室与南开大学智能计算系统研究室（NKiCS：https://ics.nankai.edu.cn）李涛教授团队共同研究，由南开大学计算机学院硕士研究生周震寰撰写，并担任论文第一作者，李涛教授为通讯作者的论文被生物医学和健康信息学国际顶级期刊IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics(IF=7.7）接收。据悉，这篇论文是首个探索利用人工智能技术辅助儿科下颌智齿牙胚切除的研究成果。

论文题目：NKUT：Dataset and Benchmark for Pediatric Mandibular Wisdom Teeth Segmentation

作者：Zhenhuan Zhou, Yuzhu Chen, Along He, Xitao Que, Kai Wang, Rui Yao*, Tao Li*（周震寰，陈雨竹，贺阿龙，阙禧韬，王恺，姚睿†，李涛†）

人类下颌智齿的生长空间相当受限，往往不能正常萌发。多数情况下，它会在牙槽骨中横向生长并渐渐演变为横向阻生智齿。阻生智齿会严重影响牙齿咬合关系并带来诸多疾病，例如龋齿、牙周炎等。严重情况下，横向阻生智齿甚至会影响第二磨牙的生长甚至损坏已生长的第二磨牙。在口腔医学中，对于引发口腔病变的阻生智齿，拔除它们几乎是唯一的选择，然而这项手术会给患者造成较大的创伤并带来一系列并发症，例如疼痛，活动受限或者干槽症等等。

智齿牙胚切除术是口腔儿科一项常见的手术，它指的是通过微创手术方法，移除尚处于发育早期的智齿牙胚，从而避免下颌智齿发育为阻生齿并且极大程度减轻智齿可能带来的诸多痛苦、不便与疾病。然而，缺少临床共识导致医生往往基于临床经验来判断手术的必要性以及最佳的手术位置，存在较大的主观性，也使得很多患儿家属对手术持观望态度。因此，如何获得更客观的诊断结果对于手术的执行至关重要。

为解决上述问题，李涛教授团队自2022年开始与南开大学附属口腔医院姚睿主任团队展开合作，深入开展儿童下颌智齿牙胚切除术的临床调研和数据收集工作。面向儿科下颌智齿牙胚分割问题，建立了该领域首个带有像素级儿科专家标注的高质量CBCT数据集：NKUT。该数据集共包含133名患儿的头部CBCT扫描图像，年龄范围为7-22岁。每个CBCT图像中的双侧下颌智齿牙胚，第二磨牙以及部分牙槽骨被儿科专家医师赋予了高质量的精准像素级标注。NKUT数据集的提出，填补了该领域的数据空白，为人工智能辅助儿科下颌智齿牙胚切除术的研究奠定了坚实且重要的基础。

依托该数据集, 团队开发了儿科下颌智齿牙胚分割模型WTNet。该模型采用分而治之的策略，巧妙解决下颌智齿牙胚分割中严重的语意模糊与多尺度问题，达到了优秀的分割效果。首先，设计了IE（输入增强）模块，用于对CBCT图像中的感兴趣智齿区域进行特征增强，从而突出感兴趣的特征；此外，设计了TBFS（齿骨特征分离）模块，用于分别生成牙齿和骨骼的分割掩膜。TBFS拥有两个支路，分别是牙齿支路和骨骼支路，每个支路中拥有一个相互独立的SFF（尺度特异性特征融合）模块用于融合编码器端的丰富多尺度特征。实验结果表明，WTNet的效果领先于先前的先进分割模型，在DSC系数上，WTNet最多领先了16%。

该研究为人工智能辅助儿科下颌智齿牙胚切除术的研究和发展提供新的参考，为基于人工智能的儿科口腔医工交叉研究奠定了一定的基础，同时提供了高质量的数据支撑。本项目的研究成果将有助于改善青少年口腔健康，降低手术的风险和痛苦，为患者提供更好的医疗服务，提高口腔医学的整体水平和效率，为健康中国2030的实现做出贡献。