Πώς η τεχνητή νοημοσύνη διαμορφώνει το μέλλον της οδοντιατρικής;

Η πρόοδος στην Τεχνητή Νοημοσύνη (AI) φέρνει επανάσταση στην οδοντιατρική βιομηχανία. Η πρακτική της οδοντιατρικής στηρίζεται ιστορικά στη χειρωνακτική εργασία. Αυτό που βλέπουμε τώρα είναι η αρχική φάση του ραγδαίου μετασχηματισμού της σύγχρονης οδοντιατρικής. Αυτό μπορεί να αποδοθεί σε μια μεγάλη λίστα εφαρμογών με τεχνητή νοημοσύνη που χρησιμοποιούνται για τη βελτίωση κάθε τομέα, από την οδοντιατρική διάγνωση στη συνεχή εκπαίδευση, την πρόβλεψη των αποτελεσμάτων της θεραπείας έως τη διαχείριση πρακτικής. και πολλά άλλα.

​​Μία από τις πιο δημοφιλείς οδοντιατρικές εφαρμογές της τεχνητής νοημοσύνης σήμερα δείχνει την απίστευτη ικανότητά της να αναλύει ακτινογραφίες και τρισδιάστατες σαρώσεις για να δημιουργεί προσαρμοσμένους νάρθηκες για νάρθηκες που μπορούν να εκτυπωθούν στο σπίτι. Αυτό επιτρέπει σε όσους έχουν ορθοδοντικές ανησυχίες να λαμβάνουν ψηφιακή οδοντιατρική φροντίδα χωρίς να χρειάζεται να επισκεφτούν το οδοντιατρείο.

Άλλες τρέχουσες και μελλοντικές εφαρμογές τεχνητής νοημοσύνης στην οδοντιατρική περιλαμβάνουν: Βοηθά ρομπότ οδοντιατρικής χειρουργικής, Προσομοιωμένη εξαγωγή δοντιών VR, εφαρμογές επαυξημένης πραγματικότητας (AR) (π.χ. για οδοντιατρική εκπαίδευση και ανάλυση χαμόγελου), οδοντική ακτινογραφία,ανίχνευση καρκίνου του στόματος με χρήση οπτικής τομογραφίας συνοχής τεχνολογία απεικόνισης (OCT) κ.λπ.

Τι είναι η Τεχνητή Νοημοσύνη;

Η τεχνητή νοημοσύνη (AI) αναφέρεται σε οποιοδήποτε σύστημα ή διεργασία υπολογιστή που παρουσιάζει έξυπνη συμπεριφορά.

Εισήχθη για πρώτη φορά από τον Alan Turing το 1950 ως αφηρημένη έννοια. Τα τελευταία χρόνια, ωστόσο, έχει σημειωθεί σημαντική πρόοδος προς την ανάπτυξη μηχανών με νοημοσύνη σε ανθρώπινο επίπεδο.

Ο τομέας της τεχνητής νοημοσύνης καλύπτει σχεδόν κάθε τομέα προσανατολισμένο στο μέλλον που θα μπορούσατε να σκεφτείτε: επεξεργασία φυσικής γλώσσας, ρομποτική, αυτόνομα οχήματα, αναγνώριση ομιλίας, ανάλυση εικόνας, έμπειρα συστήματα, νευρωνικά δίκτυα, υπολογιστική γλωσσολογία, γνωστική επιστήμη, φιλοσοφία, ψυχολογία, κοινωνιολογία, ανθρωπολογία, οικονομία, θεωρία παιγνίων, εξελικτικός υπολογισμός, ανάκτηση πληροφοριών, αναπαράσταση γνώσης κ.λπ.

Από αυτούς, ίσως οι δύο πιο συναρπαστικοί κλάδοι με τους οποίους συνδέεται πιο συχνά η οδοντιατρική είναι η μηχανική μάθηση και η βαθιά μάθηση.

Dental AI: Machine Learning vs Deep Learning

Ο όρος «μηχανική μάθηση» αναφέρεται σε μια ευρεία κατηγορία αλγορίθμων που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για εργασίες αναγνώρισης προτύπων ή πρόβλεψης.

Αυτοί οι αλγόριθμοι μαθαίνουν από δεδομένα κάνοντας υποθέσεις σχετικά με το πώς πρέπει να συμπεριφέρονται με βάση αυτά που έχουν παρατηρηθεί προηγουμένως. Στη συνέχεια χρησιμοποιούν αυτή τη συμπεριφορά που έχουν μάθει για να κάνουν προβλέψεις σχετικά με νέες παρατηρήσεις.

Η βασική διαφορά μεταξύ των παραδοσιακών στατιστικών μοντέλων (όπως η παλινδρόμηση) και των μεθόδων μηχανικής μάθησης είναι ότι η τελευταία δεν υποθέτει κάποια συγκεκριμένη μορφή σχέσης μεταξύ των μεταβλητών εισόδου και των τιμών εξόδου. Αντίθετα, μαθαίνει απευθείας από παραδείγματα.

Η βαθιά μάθηση αναφέρεται στη διαδικασία κατά την οποία ένας αλγόριθμος χρησιμοποιεί δεδομένα εκπαίδευσης για να δημιουργήσει το δικό του μοντέλο, αντί να βασίζεται σε προϋπάρχουσα γνώση. Αυτό επιτρέπει στις μηχανές να αποδίδουν καλύτερα σε εργασίες όπου δεν υπάρχουν σαφείς σχέσεις μεταξύ εισόδων και εξόδων.

Η Μηχανική Μάθηση χρησιμοποιείται εδώ και πολλά χρόνια στην ιατρική για την πρόβλεψη των αποτελεσμάτων της νόσου με βάση τα χαρακτηριστικά των ασθενών, όπως η ηλικία ή το φύλο. Πιο πρόσφατα, οι ερευνητές άρχισαν να εφαρμόζουν αυτήν την τεχνολογία σε οδοντικά προβλήματα όπως η τερηδόνα (τερηδόνα) και οι ασθένειες των ούλων. Στην πραγματικότητα, μια πρόσφατη μελέτη διαπίστωσε ότι η τεχνητή νοημοσύνη μπορεί να είναι πιο ακριβής από τους ανθρώπινους κλινικούς γιατρούς κατά τη διάγνωση της περιοδοντικής νόσου.

Η βαθιά εκμάθηση χρησιμοποιεί νευρωνικά δίκτυα με πολλαπλά επίπεδα μονάδων επεξεργασίας. Αυτά τα μοντέλα μαθαίνουν από δεδομένα προσαρμόζοντας τις εσωτερικές τους παραμέτρους με την πάροδο του χρόνου μέχρι να φτάσουν σε μια βέλτιστη λύση.

Αυτός ο τύπος μοντέλου αναπτύχθηκε για πρώτη φορά στη δεκαετία του 1980, αλλά δεν υιοθετήθηκε ευρέως μέχρι το 2015. Σήμερα, υπάρχουν αρκετές εταιρείες που χρησιμοποιούν τεχνητή νοημοσύνη για τη διάγνωση και το σχεδιασμό θεραπείας. Για παράδειγμα, SmileDirectClub χρησιμοποιεί αλγόριθμους μηχανικής μάθησης για να δημιουργήσει τρισδιάστατες εικόνες από τα χαμόγελα των ασθενών, ώστε οι γιατροί να μπορούν να σχεδιάζουν θεραπείες χωρίς να χρειάζεται να τους εξετάσουν σωματικά.

Ποια είναι μερικά παραδείγματα Dental AI;

Η χρήση της τεχνητής νοημοσύνης στην οδοντιατρική βρίσκεται σε άνοδο. Τα οδοντιατρικά ιατρεία στρέφονται όλο και περισσότερο σε αυτοματοποιημένα συστήματα για να αντικαταστήσουν πιο παραδοσιακές μεθόδους θεραπείας, καθώς μπορούν να είναι πιο αποτελεσματικές και ακριβείς. Σε ορισμένες περιπτώσεις, αυτά τα συστήματα ξεπερνούν ακόμη και τους ανθρώπινους οδοντιάτρους! Η ακόλουθη λίστα παρέχει μερικά παραδείγματα του τρόπου με τον οποίο η Τεχνητή Νοημοσύνη (AI) έχει χρησιμοποιηθεί από παρόχους οδοντιατρικής περίθαλψης. 

Ανίχνευση τερηδόνας

Μια μελέτη από ερευνητές στο Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ διαπίστωσε ότι ένας αλγόριθμος θα μπορούσε να διαγνώσει με ακρίβεια τις βλάβες της τερηδόνας στα δόντια καλύτερα από τους εκπαιδευμένους οδοντιάτρους. Αυτό έγινε χρησιμοποιώντας δεδομένα από περισσότερες από 1 εκατομμύριο εικόνες που λήφθηκαν κατά τη διάρκεια προφορικών εξετάσεων ρουτίνας.

Λογισμικό Οδοντιατρικής Τεχνητής Νοημοσύνης

Η ανάπτυξη νέου λογισμικού οδοντιατρικής τεχνητής νοημοσύνης μπορεί να βελτιώσει την ποιότητα της περίθαλψης μειώνοντας ταυτόχρονα το κόστος. Για παράδειγμα, η χρήση της τεχνητής νοημοσύνης για την ανάλυση ακτίνων Χ βοηθά τους γιατρούς να ανιχνεύουν πρώιμα σημάδια καρκινικών όγκων προτού γίνουν πολύ μεγάλα ή επεμβατικά για να αντιμετωπιστούν. Άλλες εφαρμογές περιλαμβάνουν τη βελτίωση της επικοινωνίας των ασθενών μέσω προσομοιώσεων εικονικής πραγματικότητας και τη δημιουργία εξατομικευμένων τρισδιάστατων μοντέλων του στόματός τους με βάση τα δεδομένα του ασθενούς.

ORCA Dental AI είναι ένα καλό παράδειγμα του πώς η οδοντιατρική τεχνητή νοημοσύνη μπορεί να παρέχει υψηλής ποιότητας ακτινολογικά διαγνωστικά αποτελέσματα. Χρησιμοποιεί αλγόριθμους AI για να αναλύσει τις ακτίνες Χ και να δημιουργήσει τρισδιάστατα μοντέλα των δοντιών τους. Στη συνέχεια, αυτά τα μοντέλα συγκρίνονται με την αρχική εικόνα για να καθοριστεί εάν έχουν συμβεί αλλαγές από την τελευταία επίσκεψη. Το λογισμικό παρέχει επίσης ερμηνεία οδοντιατρικών εικόνων πληροφοριών με βάση την κλινική εμπειρία χιλιάδων κλινικών γιατρών παγκοσμίως.

Διοίκηση Οδοντιατρείου

Η τεχνητή νοημοσύνη μεταμορφώνει τον τρόπο με τον οποίο οι οδοντίατροι εκτελούν την εργασία τους, τον τρόπο με τον οποίο αλληλεπιδρούν με τους ασθενείς τους και πόσο χρόνο μπορούν να αφιερώσουν σε διοικητικές εργασίες έναντι της φροντίδας ασθενών.

Η τεχνητή νοημοσύνη αναπόφευκτα θα διαμορφώσει το μέλλον της οδοντιατρικής επειδή μπορεί να αυτοματοποιήσει πολλά από αυτά που αφορούν τη λειτουργία μιας οδοντιατρικής κλινικής. Οι συνήθεις εργασίες ρουτίνας που αφήνονται καλύτερα στον βοηθό διαχείρισης τεχνητής νοημοσύνης περιλαμβάνουν: Προγραμματισμός ασθενών, υπενθυμίσεις ραντεβού, σχεδιασμός θεραπείας, τιμολόγηση, επεξεργασία ασφαλιστικών απαιτήσεων κ.λπ.

Πολλές Λογισμικό διαχείρισης οδοντιατρείου που βασίζεται σε σύννεφο απλοποιήστε επίσης τη μετάβασή σας από τα έντυπα αρχεία στα ηλεκτρονικά, επιτρέποντάς σας να εισάγετε όλα τα δεδομένα σας απευθείας από το υπάρχον σύστημα EHR ή άλλα συστήματα τήρησης αρχείων, όπως το λογισμικό διαχείρισης πρακτικής (PMS). Αυτό σημαίνει λιγότερη χειροκίνητη εισαγωγή για εσάς, η οποία με τη σειρά της σας εξοικονομεί πολύτιμο χρόνο.

Αυτόματο γυάλισμα και καθαρισμός δοντιών

Η ετήσια ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης CES παρουσίασε μια σειρά από οδοντόβουρτσες τεχνητής νοημοσύνης που κάνουν το βούρτσισμα των δοντιών σας μια εμπειρία επιστημονικής φαντασίας. Ένα από αυτά τα ακριβά gadget περιλαμβάνει το Oral-B Pro 1000 Smartseries ηλεκτρική οδοντόβουρτσα με ενσωματωμένη τεχνολογία τεχνητής νοημοσύνης.

​Η συσκευή χρησιμοποιεί εξειδικευμένους αλγόριθμους για την ανίχνευση της συσσώρευσης πλάκας σε κάθε επιφάνεια του δοντιού και στη συνέχεια τα γυαλίζει αυτόματα χρησιμοποιώντας μια δόνηση υπερήχων. Μπορεί ακόμη και να καθαρίσει ανάμεσα στα δόντια χωρίς να απαιτείται η είσοδος του χρήστη. Η Oral-B παρουσίασε επίσης τη σειρά GeniusX , το οποίο περιλαμβάνει δύο μοντέλα: ένα για άνδρες και ένα για γυναίκες. Και τα δύο είναι εξοπλισμένα με έξυπνους αισθητήρες που παρακολουθούν τις συνήθειες στοματικής υγείας των χρηστών και παρέχουν ανατροφοδότηση μέσω φωνητικών μηνυμάτων ή οπτικών ειδοποιήσεων.

Η ηλεκτρική οδοντόβουρτσα Oral-B Genius AI είναι ένα παράδειγμα του τι μπορεί να επιτύχει η τεχνητή νοημοσύνη όσον αφορά τη στοματική υγιεινή. Η βούρτσα χρησιμοποιεί τεχνητή νοημοσύνη που μαθαίνει πώς να καθαρίζει καλύτερα τα δόντια κάθε χρήστη με βάση τις μοναδικές του συνήθειες βουρτσίσματος. Στη συνέχεια προσαρμόζει αυτόματα το σχέδιο καθαρισμού του ανάλογα.

Ενδοδοντικές Εφαρμογές

Το Dental AI επέδειξε ακρίβεια και ακρίβεια στην ανίχνευση, τη διάγνωση και την πρόβλεψη μελλοντικών οδοντικών ασθενειών στην ενδοδοντική. Για παράδειγμα, μια μελέτη από το Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν έδειξε ότι οι αλγόριθμοι βαθιάς μάθησης ήταν σε θέση να προβλέψουν με ακρίβεια εάν χρειαζόταν θεραπεία ριζικού σωλήνα για ασθενείς που είχαν διαγνωστεί με πολφίτιδα (φλεγμονή) χρησιμοποιώντας μόνο κλινικά δεδομένα από ακτινογραφίες που ελήφθησαν κατά τη διάρκεια επισκέψεων ρουτίνας στον οδοντίατρο. . Ο αλγόριθμος προέβλεψε επίσης ποιο δόντι θα ήταν πιο πιθανό να αποτύχει μετά από μια διαδικασία ακροεκτομής.

Σύστημα ανίχνευσης καρκίνου του στόματος με τεχνητή νοημοσύνη Οδοντικής

Το 2012, ερευνητές στο Stanford ανέπτυξαν Λογισμικό AI μπορεί να εντοπίσει τον καρκίνο του στόματος σε εικόνες που τραβήχτηκαν μέσω καμερών smartphone. Αυτό το σύστημα βασίζεται σε ένα νευρωνικό δίκτυο εκπαιδευμένο σε πάνω από 1 εκατομμύριο εικόνες φυσιολογικού ιστού και όγκων. Μπορεί να ανιχνεύσει κακοήθεις βλάβες με διάμετρο 0 mm. Το 5, η ομάδα ανέφερε ότι το μοντέλο της μπορούσε να αναγνωρίσει σωστά όλους τους τύπους καρκίνου που υπάρχουν στο 2019% των περιπτώσεων που εξετάστηκαν. Έκτοτε έχουν επεκτείνει αυτήν την τεχνολογία σε μια εφαρμογή για κινητά που ονομάζεται "OScan" διαθέσιμη για συσκευές iOS.

Οδοντικά εμφυτεύματα

Η τεχνητή νοημοσύνη έχει εφαρμοστεί για να βοηθήσει στη διάγνωση, την πρόβλεψη και τη βελτιστοποίηση της αποτελεσματικότητας των εμφυτεύσιμων ιατρικών συσκευών. Για παράδειγμα, ένας αλγόριθμος τεχνητής νοημοσύνης αναπτύχθηκε από ερευνητές στο University College του Λονδίνου (UCL) για να βοηθήσει τους οδοντιάτρους να αποφασίσουν ποιοι ασθενείς είναι πιο πιθανό να ωφεληθούν από τα οδοντικά εμφυτεύματα.

Το οδοντιατρικό σύστημα τεχνητής νοημοσύνης χρησιμοποιεί δεδομένα (δηλαδή αναφορά οδοντιατρικής πρακτικής) που συλλέγονται κατά τη συνήθη κλινική πρακτική για να το εκπαιδεύσει σχετικά με τον καλύτερο τρόπο ανίχνευσης ενδείξεων οστικής απώλειας γύρω από τα δόντια. Στη συνέχεια, προβλέπει εάν θα χρειαστούν ή όχι περαιτέρω θεραπεία με οδοντικά εμφυτεύματα.

Απεριόριστες δυνατότητες

Η τεχνητή νοημοσύνη σίγουρα αλλάζει το μέλλον των τομέων της οδοντιατρικής τεχνολογίας. Έχει τη δυνατότητα να αλλάξει τον τρόπο με τον οποίο οι άνθρωποι βλέπουν και αλληλεπιδρούν με τους οδοντιάτρους, καθώς και πώς σχεδιάζονται και εφαρμόζονται τα οδοντιατρικά εργαλεία. Για παράδειγμα, η τεχνητή νοημοσύνη θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί με διάφορους τρόπους:

Από τη βελτίωση της ευημερίας των ασθενών μέσω του καλύτερου σχεδιασμού διάγνωσης και θεραπείας έως την πραγματοποίηση ακριβέστερων προβλέψεων σχετικά με τους οδοντιατρικούς κινδύνους και τα αποτελέσματα των ασθενών, αυτό θα ενδυναμώσει τους οδοντιάτρους ενώ θα τους παρείχε τον χρόνο να εστιάσουν τον χρόνο και τους πόρους τους εκεί που χρειάζονται περισσότερο. Η δυνατότητα των ασθενών να έχουν πρόσβαση σε πληροφορίες σχετικά με τις δικές τους συνθήκες υγείας ή θεραπείες από οπουδήποτε και ανά πάσα στιγμή μπορεί επίσης να βελτιώσει την επικοινωνία μεταξύ γιατρών και ασθενών. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε βελτιωμένα ποσοστά συμμόρφωσης και συνολική ικανοποίηση και των δύο μερών.

Τούτου λεχθέντος, η χρήση της τεχνητής νοημοσύνης θα πρέπει να θεωρείται ως συμπληρωματικό περιουσιακό στοιχείο και όχι ως εναλλακτική λύση στην ανθρώπινη λήψη αποφάσεων στον τομέα της υγειονομικής περίθαλψης. Είναι σημαντικό να συνεχίσουμε να βασιζόμαστε σε μεγάλο βαθμό στη διαίσθησή μας όταν πρόκειται για ιατρικές αποφάσεις, επειδή υπάρχουν πολλές περιπτώσεις όπου τα δεδομένα από μόνα τους δεν μπορούν να μας δώσουν όλες τις απαραίτητες απαντήσεις για να κάνουμε συνειδητές επιλογές. Στο άμεσο μέλλον, η τεχνητή νοημοσύνη θα εξακολουθεί να βοηθά και σε καμία περίπτωση δεν θα αντικαθιστά τους οδοντιάτρους.