Нейросеть предсказала новый кариес к следующему визиту: 466 тысяч пациентов и точность 0,883
Модель RT2C на рекуррентной нейросети оценивает не только вероятность нового кариеса, но и время до его появления. На данных 466 782 пациентов и более миллиона визитов она обошла оценку риска по CAMBRA и классические модели выживаемости.
Кариес остаётся одним из самых распространённых хронических заболеваний, и для управления им нужны точные инструменты, которые выявляют пациентов группы риска и помогают выстраивать профилактику. Большинство существующих моделей оценки кариесогенного риска дают только бинарный прогноз и не учитывают информацию о времени наступления события.
Поскольку современное ведение кариеса опирается на оценку риска в ходе рутинных стоматологических осмотров, авторы разработали RT2C — модель выживаемости на основе рекуррентной нейронной сети. Она оценивает вероятность того, что у пациента к следующему визиту будет диагностирован новый кариес (в логике протокола CAMBRA), и дополнительно прогнозирует время до наступления этого события, опираясь на структурированные продольные стоматологические данные.
Данные и методика
Данные были извлечены из четырёх стоматологических организаций и охватывали 466 782 пациента и 1 062 553 визита с осмотром (коды D0120, D0150, D0145) за период с 2019 по 2023 год. Структурированные электронные стоматологические записи включали демографические сведения, историю стоматологической помощи, клинические находки и оценку кариесогенного риска по CAMBRA (CRA).
Пациентов разделили на выборку для разработки модели (326 748 пациентов, 744 624 визита), валидационную (46 678 пациентов, 106 616 визитов) и тестовую (93 356 пациентов, 211 313 визитов) — с сопоставимой частотой событий около 20%.
В основе RT2C лежит двунаправленная сеть с управляемыми рекуррентными блоками (GRU): она улавливает временные зависимости между визитами и оценивает индивидуальные вероятности выживаемости. Качество модели сравнивали с моделью пропорциональных рисков Кокса и случайным лесом выживаемости по индексу конкордации (C-index), интегральной оценке Брайера и калибровочному анализу. Отдельно провели анализ в подгруппах по типу страхования, возрасту, расовой принадлежности и группам риска по CRA.
Результаты
На отложенной тестовой выборке модель RT2C показала наивысший индекс конкордации — 0,883 ± 0,08, превзойдя как оценку риска только по CRA, так и традиционные модели выживаемости.
Качество работы модели оставалось стабильным во всех демографических и клинических подгруппах, что говорит об устойчивости и справедливости прогноза применительно к разным группам населения.
Выводы авторов
RT2C моделирует траектории риска, привязанные к визитам, и прогнозирует появление нового кариеса к следующему приёму, что соответствует профилактической логике протокола CAMBRA. За счёт использования продольных данных электронных стоматологических записей модель дополняет существующие инструменты оценки кариесогенного риска и поддерживает проактивное персонализированное ведение кариеса.
