人工智能生成方法与人工设计方法在外科路径规划精度及设计时间方面的比较分析——以动态导航辅助的根管显微手术为例的回顾性研究

《INTERNATIONAL ENDODONTIC JOURNAL》：Comparative Analysis of AI-Generated and Manually Designed Approaches in Accuracy and Design Time for Surgical Path Planning of Dynamic Navigation-Aided Endodontic Microsurgery: A Retrospective Study

　　AI辅助动态导航根管显微外科手术路径设计与手动路径对比研究，通过分析51例手术路径，发现AI组根尖切除长度偏差（0.01mm）显著小于手动组（0.02mm）（p=0.029），但角度偏差更大（3.48° vs 0.35°），设计时间缩短84%（55秒vs379秒）。动态导航系统与AI结合可提升手术规划效率。

　　

摘要

研究目的

本研究旨在比较人工智能（AI）生成与手动设计（MD）的外科路径在动态导航（DN）辅助的根管显微手术（EMS）中用于截骨术和根尖切除术的准确性和设计时间。

研究方法

共分析了51条外科路径，每条路径均采用AI和MD两种方法进行规划。准确性通过DCARE导航系统（v3.2，MedNav Ltd）和AutoCAD（2023，Autodesk Inc.）进行评估，评估了五个参数：起始偏差、结束偏差、角度偏差、根尖切除长度偏差以及根尖切除角度偏差。设计时间从导入CBCT数据集开始计算，直到外科路径设计完成为止。采用Mann–Whitney U检验比较AI组和MD组的准确性和设计时间，而基于排名的ANCOVA分析则用于根据牙齿类型、颌骨类型和根数来评估偏差。统计显著性标准设为p<0.05。

研究结果

与MD组相比，AI组的根尖切除长度偏差显著较小（AI组：0.01 [0.01, 0.02]毫米；MD组：0.02 [0.01, 0.03]毫米；p=0.029），但根尖切除角度偏差显著较大（AI组：3.48 [1.01, 7.48]；MD组：0.35 [0.16, 0.73]；p<0.001）。在不同牙齿类型、颌骨类型和根数之间，起始偏差、结束偏差、角度偏差、根尖切除长度偏差以及根尖切除角度偏差均无显著差异。AI组的设计时间明显短于MD组（AI组：55 [21, 74]秒；MD组：379 [215, 553]秒；p<0.001）。

结论

一种基于AI的临床实用外科路径设计方法能够减少人工干预，提供高效且准确的结果，适用于临床应用。将AI与DN辅助的EMS相结合，可能有助于推动更加自主的外科手术程序的发展。

利益冲突

作者声明，尽管他们是专利（编号ZL 2024114792599，名称为“动态导航辅助根管显微手术的自动推荐截骨路径技术”）的发明人，但本研究不存在任何财务利益关联。