L'IA sta cambiando il volto dell'ortodonzia

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L'intelligenza artificiale (AI) viene applicata in un'ampia gamma di settori dentali. L'ortodonzia non fa eccezione, con algoritmi di intelligenza artificiale e app di apprendimento automatico utilizzate per la diagnosi, la pianificazione del trattamento e il monitoraggio dell'IA.

Molti studi e innovazioni stanno proponendo - e portando alla luce - i modi in cui l'Intelligenza Artificiale può svolgere un ruolo nel mondo dell'ortodonzia sin dai tempi del software basato su cloud di Invisalign Software ClinCheck è stato introdotto sul mercato nel 1998.

L'algoritmo ClinCheck ha consentito ai medici di mappare e calcolare le forze minime necessarie per spostare i denti del paziente con la massima precisione. Con questa innovazione di Dental AI, il medico è in grado di visualizzare in remoto i record dei pazienti sugli schermi dei loro computer fornendo loro un feedback in tempo reale su come stanno procedendo.

Applicazioni AI per l'ortodonzia

La tecnologia AI applicata in ortodonzia si è evoluta nel tempo, ma la sua premessa di base rimane invariata. In genere utilizza i dati digitali raccolti da sensori collegati alle parentesi graffe dei pazienti o ad altri dispositivi, un algoritmo di apprendimento automatico crea modelli 3D personalizzati delle loro bocche sulla base di queste misurazioni. Queste immagini virtuali vengono poi utilizzate come punti di riferimento per la pianificazione dei trattamenti individualizzati.

Gli ortodontisti stanno utilizzando l'intelligenza artificiale per combinare imaging 3D e algoritmi di apprendimento automatico per analizzare i dati digitali che contribuiscono a quello che diventerà un ritratto completo dei denti, della mascella e delle caratteristiche facciali del paziente.

Come vedrai in questo articolo, possiamo persino utilizzare queste informazioni per prevedere i futuri cambiamenti nei denti e nella mascella e i vantaggi di avere tali informazioni potrebbero essere enormi. diamo un'occhiata ad alcuni esempi pratici.

Pianificazione del trattamento dell'IA

Le reti neurali artificiali percettron multistrato vengono utilizzate per aiutare gli ortodontisti a formulare i loro piani di trattamento. Può essere utilizzato per prevedere quanto movimento dentale è necessario per ciascun paziente in base al loro insieme unico di caratteristiche dentali. Questo aiuta i medici a prendere decisioni più informate su quali pazienti necessitano di apparecchi ortodontici o altri trattamenti. La tecnologia consente inoltre loro di identificare potenziali problemi prima che si verifichino.

​​Per ottenere risultati ortodontici soddisfacenti, la pianificazione del trattamento dell'IA deve essere eseguita in modo sistematico e il processo dovrebbe includere una valutazione di tutti i dati disponibili, inclusi: anamnesi del paziente, esame clinico, radiografie, fotografie, modelli, modelli di studio, analisi cefalometrica, e imaging 3D come le scansioni di tomografia computerizzata a fascio conico. La chirurgia ortognatica può essere necessaria se ci sono discrepanze significative tra l'aspetto facciale e l'occlusione.

La pianificazione del trattamento dell'IA per l'ortodonzia sta diventando più comune grazie alla sua capacità di fornire informazioni accurate sull'anatomia e sulla funzione del paziente. L'uso di questa tecnologia ha dimostrato di migliorare la precisione rispetto ai metodi tradizionali. Fornisce inoltre ai medici strumenti aggiuntivi che possono aiutare a guidare il loro processo decisionale durante le fasi di diagnosi e pianificazione.

Un esempio è il Software di pianificazione del trattamento con intelligenza artificiale Studio Pro 4 da Henry Schein Ortodonzia. L'intelligenza artificiale qui è progettata per aiutare il paziente a trovare un design del sorriso ideale in base alla forma del viso, all'età, al sesso, all'etnia e ad altri fattori. Li aiuta anche a scegliere tra centinaia di allineatori dentali o opzioni di bretelle disponibili. In tal modo, l'uso dell'IA aiuta a ridurre il carico di lavoro della valutazione del dentista migliorando al contempo l'accuratezza diagnostica.

Rete neurale artificiale (ANN) in ortodonzia

La rete neurale artificiale (ANN) ha il vantaggio di poter apprendere dall'esperienza senza richiedere programmazione o formazione da parte di esperti umani. È anche in grado di apprendere relazioni complesse tra variabili che altrimenti richiederebbero una codifica manuale estesa.

In quanto tale, ciò consente alle RNA di svolgere compiti che in precedenza erano considerati impossibili utilizzando i metodi tradizionali. Applicate alla pianificazione di una procedura ortodontica, le ANN possono prevedere quanto movimento dei denti si verificherà in ciascuna fase di un corso d'azione pianificato. Il sistema suggerisce quindi linee d'azione alternative in base alle sue previsioni. Se una di queste alternative si traduce in risultati non ottimali, il medico può modificare il piano di conseguenza.

L'intelligenza artificiale prevede la decisione di estrazione

Per molto tempo, la questione se estrarre o meno è stata una questione controversa in ortodonzia, con una significativa disparità rilevata nelle decisioni dei diversi professionisti ortodontici.

Nel tentativo di ridurre al minimo la soggettività relativa nel prendere la decisione di estrazione, la rete neurale artificiale (ANN) è stata adottata come parte di uno studio di Il Dipartimento di Ortodonzia del West China Hospital of Stomatology sviluppare sistemi in grado di fare previsioni basate su modelli di estrazione.

Secondo l'articolo di ricerca, queste RNA sono state in grado di prevedere la decisione di estrazione con una precisione del 94%. Inoltre, il sistema ha ottenuto un punteggio rispettivamente dell'84.2% e del 92.8% per la determinazione del modello di estrazione e per la determinazione del modello di ancoraggio.

Gli studi suggeriscono che una ANN può produrre la fattibilità di più opzioni di estrazione consentendo così agli ortodontisti una maggiore flessibilità. Evidenziando fattori importanti come l'ancoraggio, può persino prevedere la quantità di resistenza al movimento dentale indesiderato.

Il Dipartimento di Ortodonzia del West China Hospital of Stomatology si è formato ttre reti neurali con 302 casi per determinare se un paziente necessita dell'estrazione del dente.

I risultati degli studi condotti dai modelli di rete neurale del Dipartimento hanno prodotto un'accuratezza predittiva dell'estrazione che ha raggiunto il 94%, una percentuale superiore ai precedenti modelli di previsione. In particolare, si diceva che fosse uno dei primi studi, se non il primo, a fare una previsione dell'uso dell'ancoraggio massimo da parte di una RNA. Con il 92.8%, il livello di accuratezza mostra che l'ANN può potenzialmente aiutare gli ortodontisti a elaborare piani di trattamento altamente dettagliati.

Conclusione

Oltre ad essere utilizzato come uno strumento ausiliario accurato per la diagnostica, la pianificazione del trattamento e la previsione dei risultati procedurali, in questo articolo abbiamo visto la potenza dei sistemi di intelligenza artificiale completamente automatizzati. Hanno l'ulteriore vantaggio di essere altamente efficienti e un enorme risparmio di tempo. Non richiedono l'intervento umano o la supervisione durante il loro funzionamento. Non è necessario passare ore a inserire manualmente i dati nei computer, cosa che altrimenti richiederebbe tempo prezioso per la clinica.

Questi sistemi di intelligenza artificiale può essere utile per supportare le decisioni cliniche, migliorando così l'accuratezza della diagnosi. Gli ortodontisti possono utilizzare i sistemi di intelligenza artificiale per aiutarli a prendere decisioni sulla cura del paziente, ad esempio se devono estrarre i denti prima di posizionare l'apparecchio ortodontico sui pazienti.

Detto questo, i medici dovrebbero sempre fare affidamento sul proprio giudizio esperto. Il modo migliore per garantire che un sistema non sostituisca il giudizio umano è utilizzarlo insieme ad altri strumenti e metodi. Ad esempio, i piani di trattamento ortodontico vengono spesso creati sia con software di progettazione assistita da computer che con tecniche tradizionali di disegno a mano. Ciò consente a un ortodontista di avere accesso a tutte le informazioni disponibili contemporaneamente, facendo comunque affidamento sulla propria esperienza quando prende decisioni importanti.