Jak umělá inteligence utváří budoucnost zubního lékařství?

Pokroky v umělé inteligenci (AI) způsobují revoluci v zubním průmyslu. Praxe zubního lékařství se historicky opírala o manuální práci. To, čeho jsme nyní svědky, je počáteční fáze rychlé transformace moderní stomatologie. To lze přičíst vrčícímu seznamu aplikací poháněných umělou inteligencí, které se používají k vylepšení všech oblastí od zubní diagnostiky po další vzdělávání, predikci výsledků léčby až po praktické řízení; a mnoho dalších.

â € <â € <Jedna z nejpopulárnějších dentálních aplikací umělé inteligence dnes ukazuje svou neobvyklou schopnost analyzovat rentgenové záření a 3D skeny a vytvářet vlastní dlahy pro rovnátka, které lze tisknout doma. To umožňuje osobám s ortodontickými problémy získat digitální zubní péči, aniž by museli navštívit zubní ordinaci.

Mezi další současné a blízké budoucí aplikace umělé inteligence ve stomatologii patří: Stomatochirurgické asistenční roboty, Simulovaná extrakce zubů ve VR, aplikace pro rozšířenou realitu (AR) (např zubní výcvik a analýza úsměvu), rentgenové zobrazování zubů,detekce rakoviny dutiny ústní pomocí optické koherentní tomografie (OCT) zobrazovací technologie atd.

Co je to umělá inteligence?

Umělá inteligence (AI) označuje jakýkoli počítačový systém nebo proces, který vykazuje inteligentní chování.

Poprvé jej představil Alan Turing v roce 1950 jako abstraktní pojem. V posledních letech však došlo k výraznému pokroku směrem k vývoji strojů s inteligencí na lidské úrovni.

Obor AI pokrývá prakticky jakýkoli obor orientovaný na budoucnost, na který si vzpomenete: zpracování přirozeného jazyka, robotika, autonomní vozidla, rozpoznávání řeči, analýza obrazu, expertní systémy, neuronové sítě, počítačová lingvistika, kognitivní vědy, filozofie, psychologie, sociologie, antropologie, ekonomie, teorie her, evoluční výpočty, vyhledávání informací, reprezentace znalostí atd.

Z nich jsou možná dvě nejzajímavější odvětví, se kterými je zubní lékařství nejčastěji spojováno, strojové učení a hluboké učení.

Zubní umělá inteligence: Strojové učení vs. hluboké učení

Pojem „strojové učení“ označuje širokou třídu algoritmů, které lze použít pro úlohy rozpoznávání vzorů nebo predikce.

Tyto algoritmy se učí z dat tím, že vytvářejí předpoklady o tom, jak by se měly chovat na základě toho, co bylo pozorováno dříve. Toto naučené chování pak použijí k předpovědi nových pozorování.

Klíčový rozdíl mezi tradičními statistickými modely (jako je regrese) a metodami strojového učení je v tom, že tyto metody nepředpokládají žádnou konkrétní formu vztahu mezi vstupními proměnnými a výstupními hodnotami. Místo toho se učí přímo z příkladů.

Hluboké učení se týká procesu, ve kterém algoritmus používá trénovací data k vytvoření vlastního modelu, spíše než se spoléhat na již existující znalosti. To umožňuje strojům lépe plnit úkoly, kde neexistují jasné vztahy mezi vstupy a výstupy.

Strojové učení se v medicíně používá již mnoho let k předpovídání výsledků onemocnění na základě charakteristik pacienta, jako je věk nebo pohlaví. V poslední době začali vědci používat tuto technologii na problémy se zuby, jako je zubní kaz (kazy) a onemocnění dásní. Nedávná studie ve skutečnosti zjistila, že umělá inteligence může být při diagnostice onemocnění parodontu přesnější než lidští lékaři.

Hluboké učení využívá neuronové sítě s více vrstvami procesních jednotek. Tyto modely se učí z dat úpravou svých vnitřních parametrů v průběhu času, dokud nedosáhnou optimálního řešení.

Tento typ modelu byl poprvé vyvinut v 1980. letech 2015. století, ale široce přijat byl až v roce XNUMX. Dnes existuje několik společností, které používají AI pro diagnostiku a plánování léčby. Například, SmileDirectClub využívá algoritmy strojového učení k vytváření 3D snímků úsměvů pacientů, takže lékaři mohou plánovat léčbu, aniž by je museli fyzicky zkoumat.

Jaké jsou příklady zubní umělé inteligence?

Využití umělé inteligence ve stomatologii je na vzestupu. Zubní ordinace se stále více obracejí k automatizovaným systémům, které nahrazují tradičnější metody léčby, protože mohou být účinnější a přesnější. V některých případech tyto systémy dokonce předčí lidské zubaře! Následující seznam uvádí několik příkladů toho, jak umělá inteligence (AI) byla využívána poskytovateli zubní péče. 

Detekce zubního kazu

Studie vědců z Harvardské univerzity zjistila, že algoritmus dokáže přesně diagnostikovat kazy na zubech lépe než vyškolení zubaři. To bylo provedeno pomocí dat z více než 1 milionu snímků pořízených během rutinních ústních zkoušek.

Dentální AI software

Vývoj nového dentálního softwaru AI může zlepšit kvalitu péče a zároveň snížit náklady. Například použití umělé inteligence k analýze rentgenových paprsků pomáhá lékařům odhalit časné příznaky rakovinných nádorů dříve, než se stanou příliš velkými nebo invazivními, než aby je bylo možné léčit. Mezi další aplikace patří zlepšování komunikace s pacienty prostřednictvím simulací virtuální reality a vytváření personalizovaných 3D modelů jejich úst na základě dat pacienta.

ORCA Dental AI je dobrým příkladem toho, jak může zubní umělá inteligence poskytovat vysoce kvalitní výsledky radiologické diagnostiky. Využívá algoritmy AI k analýze jejich rentgenových paprsků a vytváření 3D modelů jejich zubů. Tyto modely jsou poté porovnány s původním obrázkem, aby se zjistilo, zda od poslední návštěvy došlo k nějakým změnám. Software také poskytuje dentální snímky interpretaci informací na základě klinické odbornosti tisíců světových lékařů.

Management zubní ordinace

Umělá inteligence mění způsob, jakým zubní lékaři vykonávají svou práci, způsob, jakým komunikují se svými pacienty, a kolik času jsou schopni strávit administrativními úkoly vs. péčí o pacienty.

Umělá inteligence bude nevyhnutelně utvářet budoucnost zubního lékařství, protože dokáže zautomatizovat většinu toho, co je součástí provozu zubní kliniky. Mezi rutinní úkoly, které je nejlépe přenechat vašemu administrativnímu asistentovi AI, patří: plánování pacientů, připomenutí schůzek, plánování léčby, účtování, zpracování pojistných událostí atd.

Mnoho cloudový software pro správu zubní ordinace také zjednodušit váš přechod od papírových záznamů k elektronickým tím, že vám umožní importovat všechna vaše data přímo z vašeho stávajícího systému EHR nebo jiných systémů pro vedení záznamů, jako je Practice Management Software (PMS). To pro vás znamená méně ručního zadávání, což vám zase ušetří drahocenný čas.

Automatické leštění a čištění zubů

Každoroční veletrh spotřební elektroniky CES odhalil řadu zubních kartáčků s umělou inteligencí, díky kterým je čištění zubů sci-fi zážitkem. Jedním z těchto drahých gadgetů je Oral-B Pro 1000 SmartSeries elektrický zubní kartáček s vestavěnou technologií umělé inteligence.

​Zařízení používá specializované algoritmy k detekci nahromadění plaku na každém povrchu zubu a poté je automaticky leští pomocí ultrazvukových vibrací. Dokáže vyčistit i mezizubní prostory, aniž by vyžadoval jakýkoli zásah uživatele. Oral-B také představil řadu GeniusX , která zahrnuje dva modely: jeden pro muže a druhý pro ženy. Oba jsou vybaveny chytrými senzory, které monitorují návyky v oblasti ústního zdraví uživatelů a poskytují zpětnou vazbu prostřednictvím hlasových pokynů nebo vizuálních upozornění.

Elektrický zubní kartáček Oral-B Genius AI je příkladem toho, čeho může umělá inteligence dosáhnout, pokud jde o ústní hygienu. Kartáček využívá AI, která se učí, jak nejlépe čistit zuby každého jednotlivého uživatele na základě jeho jedinečných návyků při čištění. Poté automaticky odpovídajícím způsobem upraví vzor čištění.

Endodontické aplikace

Zubní umělá inteligence prokázala přesnost a preciznost při detekci, diagnostice a předpovídání budoucích zubních onemocnění v endodoncii. Například studie University of Michigan ukázala, že algoritmy hlubokého učení byly schopny přesně předpovědět, zda je u pacientů, u kterých byla diagnostikována pulpitida (zánět), pomocí pouze klinických dat z rentgenových snímků pořízených během rutinních návštěv u zubaře, přesně předpovědět, zda je nutná léčba kořenových kanálků. . Algoritmus také předpověděl, který zub s největší pravděpodobností selže po apikoektomii.

Dental AI Oral Cancer Detection System

V roce 2012 vyvinuli vědci ze Stanfordu Software AI schopné identifikovat rakovinu ústní dutiny na snímcích pořízených kamerami chytrých telefonů. Tento systém je založen na neuronové síti trénované na více než 1 milionu snímků normální tkáně a nádorů. Dokáže detekovat maligní léze o průměru 0 mm. V roce 5 tým uvedl, že jejich model dokáže správně identifikovat všechny typy rakoviny přítomné ve 2019 % testovaných případů. Od té doby rozšířili tuto technologii do mobilní aplikace s názvem „OScan“, která je k dispozici pro zařízení iOS.

Zubní implantáty

Umělá inteligence byla použita k diagnostice, předvídání a optimalizaci účinnosti implantabilních lékařských zařízení. Například algoritmus umělé inteligence byl vyvinut výzkumníky z University College London (UCL), aby pomohl zubním lékařům rozhodnout, pro které pacienty budou zubní implantáty s největší pravděpodobností těžit.

Zubní systém umělé inteligence využívá data (tj. zprávu ze zubní praxe) shromážděná během běžné klinické praxe, aby jej naučil, jak nejlépe detekovat známky úbytku kostní hmoty v okolí zubů. Následně předpovídá, zda budou či nebudou potřebovat další ošetření zubními implantáty.

Neomezený potenciál

Umělá inteligence jistě mění budoucnost oborů zubní techniky. Má potenciál změnit způsob, jakým lidé vidí a komunikují se zubními lékaři, stejně jako způsob, jakým jsou navrhovány a implementovány zubní nástroje. Umělá inteligence může být například použita různými způsoby:

Od zlepšení pohody pacientů přes lepší diagnostiku a plánování léčby až po přesnější předpovědi o dentálních rizicích a výsledcích pacientů by to stomatologům poskytlo čas, aby zaměřili svůj čas a zdroje tam, kde jsou nejvíce potřeba. Komunikaci mezi lékaři a pacienty může zlepšit i možnost pacientů kdykoli a odkudkoli získat přístup k informacím o jejich vlastním zdravotním stavu nebo léčbě. To může vést ke zlepšení míry dodržování předpisů a celkové spokojenosti obou stran.

To znamená, že používání umělé inteligence by mělo být vnímáno spíše jako doplňkové aktivum než jako alternativa k lidskému rozhodování ve zdravotnictví. Je důležité, abychom i nadále silně spoléhali na svou intuici, pokud jde o lékařská rozhodnutí, protože existuje mnoho případů, kdy nám samotná data nemohou poskytnout všechny odpovědi nezbytné k informovanému rozhodování. V dohledné budoucnosti bude umělá inteligence stále pomáhat a v žádném případě nenahrazovat zubní lékaře.