طوَّر باحثون مصريون نموذجاً مبتكراً من الذكاء الاصطناعي قادراً على إعادة بناء الأسنان بهيئة ثلاثية البُعد، اعتماداً فقط على صور الأشعة السينية ثنائية البُعد.
وأوضح الباحثون في كلية الحاسبات والمعلومات بجامعة المنصورة (دلتا مصر) أنّ هذا النموذج يُقلّل الاعتماد على تقنيات التصوير الثلاثي المباشر، مما يعني خفض التكلفة وتقليل التعرّض للإشعاع، خصوصاً في البيئات الطبية ذات الإمكانات المحدودة. وقد نُشرت النتائج، الأربعاء، في دورية «التقارير العلمية».
وتكمن أهمية بناء الأسنان بصيغة ثلاثية البُعد بالنسبة إلى أطباء الأسنان في تحسين دقّة التخطيط العلاجي ورفع كفاءة النتائج. وتتيح هذه النماذج فهماً أدقّ لتكوين الفم والفك، مما يُمكّن الأطباء من إجراء عمليات الزراعة والتركيبات والتقويم بشكل أكثر واقعية وكفاءة.
ووفق الدراسة، يعتمد النموذج الجديد على تقنيات متقدّمة لمعالجة صور الأشعة متعدّدة الزوايا وتحويلها إلى نموذج رقمي ثلاثي البُعد بدقّة عالية، مما يُتيح للطبيب معاينة الأسنان من جميع الزوايا، من دون الحاجة لفحص مباشر أو استخدام أجهزة تصوير ثلاثي باهظة الثمن أو مزعجة للمرضى.
ويعتمد هذا النموذج على شبكة عصبية متقدّمة تُعرف باسم «كفوءة –المستوى صفر»، وهي شبكة فعّالة في تحليل الصور واستخلاص السمات منها بدقّة عالية.
ويتكوّن عمل النظام من 3 مراحل رئيسية: الأولى «التشفير»، لاستخلاص السمات من صور الأسنان ثنائية البُعد، والثانية «معالجة السياق»، لدمج المعلومات المكانية والدلالية من زوايا متعدّدة للحصول على تمثيل متكامل للأسنان، والثالثة «فكّ التشفير» لتحويل البيانات المُجمّعة إلى نموذج ثلاثي البُعد دقيق وواقعي.
وحقّق النموذج دقّة بلغت 94.11 في المائة وفق مؤشر التقييم المعتمد في هذا المجال، كما حصل على درجة بلغت 89.98 في المائة عند اختباره على قاعدة بيانات شهيرة تُستخدم في النمذجة ثلاثية البُعد.
وفي خطوة داعمة، أنشأ الباحثون قاعدة بيانات خاصة بالأسنان، تحمل اسم «شبكة الأسنان»، لتقييم دقّة النموذج في سيناريوهات طبية حقيقية.
تكلفة منخفضة
قال الباحث الرئيسي للفريق في قسم تكنولوجيا المعلومات بكلية الحاسبات والمعلومات بجامعة المنصورة، الدكتور محمد الموجي، إنّ «النموذج الجديد يتيح للأطباء رؤية ثلاثية البُعد لبنية الأسنان بتكلفة منخفضة جداً، مما يُحسّن من دقّة التشخيص والعلاج».
وأضاف لـ«الشرق الأوسط» أنّ «النموذج يُقلّل من الاعتماد على أجهزة التصوير الثلاثي المكلفة، ويكتفي فقط بصور الأشعة السينية أو البانورامية منخفضة التكلفة».
أما عن الاستخدامات الطبية، فأوضح أنّ التقنية يمكن توظيفها في عمليات زراعة الأسنان، وتصميم غطاء السنّ بعد علاج العصب، كما تُسهم في تحسين تشخيص الحالات السنية المعقّدة، مثل التشوّهات أو تسوّس الأسنان، عبر نموذج دقيق يمكن للطبيب والمريض التفاعل معه بصرياً، مشيراً إلى أنّ هذه النتائج تُمهّد لاستخدام الذكاء الاصطناعي في مَهمّات مثل تصميم التيجان أو وضع خطط التقويم، اعتماداً على النموذج الرقمي المستخرج من صور الأشعة.
