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DenTiUS Plaque：細菌性プラークの定量化のためのウェブベースのアプリケーション
DenTiUS Plaque: a web-based application for the quantification of bacterial plaque.
PMID: 32663148 DOI: 10.2196/18570.
抄録
背景:
歯科分野では、う蝕と歯周炎という2つの最も一般的な口腔疾患の主な病因因子である歯垢の分析は非常に重要です。歯科文献に掲載されている論文のほとんどでは、歯垢の定量化は従来の自動化されていない、時間のかかる指標を用いて行われています。したがって、自動化されたプラーク定量化ツールの開発は、臨床医や研究者にとって大きな価値があると考えられる。
BACKGROUND: In the dentistry field, the analysis of dental plaque is vital because it is the main etiological factor in the two most prevalent oral diseases: caries and periodontitis. In most of the papers published in the dental literature, the quantification of dental plaque is carried out using traditional, non-automated, and time-consuming indices. Therefore, the development of an automated plaque quantification tool would be of great value to clinicians and researchers.
目的:
本研究では、DenTiUSと呼ばれるウェブベースのツールと、画像解析技術を用いて歯垢レベルを評価するための様々な臨床指標を開発することを目的としている。
OBJECTIVE: To develop a web-based tool called DenTiUS and various clinical indices to evaluate dental plaque levels using image analysis techniques.
方法:
このツールは、研究者による使用を容易にするために、ウェブベースのアプリケーションとして実行されます。エキスパートユーザーは、単一の患者（個々のプラーク成長パターンを観察するため）または複数の患者（グループの特徴付けを行うため）からの画像を含む実験を、特定の瞬間または時間の経過とともに自由に定義することができます。可視プラークを検出するための新しいアプローチと、非可視プラークとして知られている新しい概念が開発されました。この新しい用語は、近い将来にプラークが蓄積されるリスクに応じて、残存歯領域を3つのサブリージョンに分類することを意味します。また，目に見えるプラークレベルと目に見えないプラークレベルを表現するための新しい指標も作成された．
METHODS: The tool is executed as a web-based application to facilitate its use by researchers. Expert users are free to define experiments, including images from either a single patient (to observe an individual plaque growth pattern) or several patients (to perform a group characterization), at a particular moment or over time. A novel approach for detecting visible plaque has been developed as well as a new concept known as non-visible plaque. This new term implies the classification of the remaining dental area into three subregions, according to the risk of accumulating plaque in the near future. New metrics have also been created to describe visible and non-visible plaque levels.
結果:
システムは、各画像で得られた絶対平均値（可視プラークに関する指標）と基準モーメントに関連する相対測定値（可視プラークおよび非可視プラークに関する指標）を用いた定量分析の結果表を生成します。計算可能な臨床指標としては、次のものがある：強度あたりの面積のプラーク指数（API指数、0-100の間の値）、面積成長指数（時間における単位時間あたりのプラークの成長率-パーセンテージ面積/時間）、および面積時間指数（同じ瞬間に初期の面積について100％のプラーク面積を達成するために必要な時間、日数）。画像やグラフィックは、患者からの一瞬のために、すべての処理データを提示する完全なレポートに加えて取得することができます。歯科専門家によるユーザビリティテストでは、ワークフローの効率性、オンラインヘルプの価値、ユーザーインターフェースの魅力、総合的な満足度などを評価していただきました。
RESULTS: The system generates results tables on the quantitative analysis with absolute averages obtained in each image (indices about visible plaque) and relative measurements (indices about visible and non-visible plaque) relating to the reference moment. The clinical indices that can be calculated are the following: the plaque index of an area per intensity (API index, a value between 0-100); the area growth index (growth rate of plaque per unit of time in hours - percentage area/hour); and the area time index (the time, in days, needed to achieve a plaque area of 100% concerning the initial area at the same moment). Images and graphics can be obtained for a moment from a patient and in addition to a full report presenting all the processing data. Dentistry experts evaluated the DenTiUS Plaque software through a usability test, giving the best-scoring questions those related to the workflow efficiency, the value of the online help, the attractiveness of the user interface, and the overall satisfaction.
結論:
DenTiUS Plaqueソフトウェアは、面積、強度、成長パターンに関する情報を提供し、信頼性の高い再現性の高い歯垢レベルの定量を自動で行うことができます。歯科専門家は、このソフトウェアが歯垢レベルの定量化に適していることを認識しています。その結果、さまざまな口腔内の状態に関連したプラークの進化パターンの分析や、さまざまな口腔衛生対策の有効性を評価するためにこのソフトウェアを適用することは、臨床環境と研究研究の方法論的な質を向上させることになります。
CONCLUSIONS: The DenTiUS Plaque software allows an automatic, reliable and repeatable quantification of dental plaque levels, providing information about area, intensity and growth pattern. Dentistry experts recognized that this software is suitable for quantification of dental plaque levels. Consequently, its application in the analysis of plaque evolution patterns associated with different oral conditions, as well as to evaluate the effectiveness of various oral hygiene measures, can represent an improvement in the clinical setting and the methodological quality of research studies.