In che modo l'IA sta plasmando il futuro dell'odontoiatria?

I progressi dell'Intelligenza Artificiale (AI) stanno rivoluzionando il settore dentale. La pratica dell'odontoiatria si è storicamente basata sul lavoro manuale. Quello a cui stiamo assistendo ora è la fase iniziale di rapida trasformazione dell'odontoiatria moderna. Ciò può essere attribuito a un elenco crescente di applicazioni basate sull'intelligenza artificiale che vengono utilizzate per migliorare ogni campo, dalla diagnostica dentale alla formazione continua, dalla previsione dei risultati del trattamento alla gestione dello studio; e tanti altri.

​​Una delle applicazioni dentali più popolari dell'IA oggi mostra la sua straordinaria capacità di analizzare i raggi X e le scansioni 3D per creare tutori personalizzati per apparecchi ortodontici che possono essere stampati a casa. Ciò consente a coloro che hanno problemi di ortodonzia di ottenere cure dentistiche digitali senza dover visitare lo studio del dentista.

Altre applicazioni di intelligenza artificiale attuali e future in odontoiatria includono: Robot assistenti di chirurgia dentale, Estrazione del dente simulata in VR, app di realtà aumentata (AR) (ad es formazione odontoiatrica ed analisi del sorriso), radiografia dentale,rilevamento del cancro orale mediante tomografia a coerenza ottica (OCT) tecnologia di imaging, ecc.

Che cos'è l'intelligenza artificiale?

L'intelligenza artificiale (AI) si riferisce a qualsiasi sistema informatico o processo che mostra un comportamento intelligente.

Fu introdotto per la prima volta da Alan Turing nel 1950 come concetto astratto. Negli ultimi anni, tuttavia, sono stati compiuti progressi significativi verso lo sviluppo di macchine con intelligenza a livello umano.

Il campo dell'IA copre praticamente qualsiasi campo orientato al futuro che si possa pensare: elaborazione del linguaggio naturale, robotica, veicoli autonomi, riconoscimento vocale, analisi delle immagini, sistemi esperti, reti neurali, linguistica computazionale, scienze cognitive, filosofia, psicologia, sociologia, antropologia, economia, teoria dei giochi, calcolo evolutivo, reperimento di informazioni, rappresentazione della conoscenza, ecc.

Di questi, forse i due rami più interessanti a cui l'odontoiatria è più comunemente associata sono l'apprendimento automatico e il deep learning.

Intelligenza artificiale dentale: machine learning vs deep learning

Il termine "apprendimento automatico" si riferisce a un'ampia classe di algoritmi che possono essere utilizzati per il riconoscimento di schemi o attività di previsione.

Questi algoritmi imparano dai dati formulando ipotesi su come dovrebbero comportarsi in base a ciò che è stato osservato in precedenza. Quindi usano questo comportamento appreso per fare previsioni su nuove osservazioni.

La differenza fondamentale tra i modelli statistici tradizionali (come la regressione) ei metodi di apprendimento automatico è che quest'ultimo non assume alcuna forma particolare di relazione tra variabili di input e valori di output. Invece, impara direttamente dagli esempi.

Il deep learning si riferisce al processo in cui un algoritmo utilizza i dati di addestramento per costruire il proprio modello, piuttosto che fare affidamento su conoscenze preesistenti. Ciò consente alle macchine di eseguire meglio le attività in cui non ci sono relazioni chiare tra input e output.

L'apprendimento automatico è stato utilizzato per molti anni in medicina per prevedere gli esiti della malattia in base alle caratteristiche del paziente come l'età o il sesso. Più recentemente, i ricercatori hanno iniziato ad applicare questa tecnologia a problemi dentali come la carie (cavità) e le malattie gengivali. In effetti, uno studio recente ha scoperto che l'IA può essere più accurata dei medici umani nella diagnosi della malattia parodontale.

Il deep learning fa uso di reti neurali con più livelli di unità di elaborazione. Questi modelli imparano dai dati regolando i loro parametri interni nel tempo fino a raggiungere una soluzione ottimale.

Questo tipo di modello è stato sviluppato per la prima volta negli anni '1980 ma non è stato ampiamente adottato fino al 2015. Oggi ci sono diverse aziende che utilizzano l'IA per la diagnosi e la pianificazione del trattamento. Per esempio, SmileDirectClub utilizza algoritmi di apprendimento automatico per creare immagini 3D dei sorrisi dei pazienti in modo che i medici possano pianificare i trattamenti senza doverli esaminare fisicamente.

Quali sono alcuni esempi di Dental AI?

L'uso dell'intelligenza artificiale in odontoiatria è in aumento. Gli studi dentistici si stanno rivolgendo sempre più a sistemi automatizzati per sostituire i metodi di trattamento più tradizionali, poiché possono essere più efficienti e precisi. In alcuni casi, questi sistemi superano persino i dentisti umani! L'elenco seguente fornisce alcuni esempi di come l'Intelligenza Artificiale (AI) è stata utilizzata dai fornitori di cure dentistiche. 

Rilevamento della carie

Uno studio condotto da ricercatori dell'Università di Harvard ha scoperto che un algoritmo potrebbe diagnosticare con precisione le lesioni della carie nei denti meglio di dentisti addestrati. Ciò è stato fatto utilizzando i dati di oltre 1 milione di immagini acquisite durante gli esami orali di routine.

Software di intelligenza artificiale dentale

Lo sviluppo di un nuovo software di intelligenza artificiale dentale può migliorare la qualità delle cure riducendo i costi. Ad esempio, l'uso dell'IA per analizzare i raggi X sta aiutando i medici a rilevare i primi segni di tumori prima che diventino troppo grandi o invasivi per essere trattati. Altre applicazioni includono il miglioramento della comunicazione con i pazienti attraverso simulazioni di realtà virtuale e la creazione di modelli 3D personalizzati delle loro bocche basati sui dati del paziente.

ORCA dentale AI è un buon esempio di come l'IA dentale può fornire risultati diagnostici radiologici di alta qualità. Utilizza algoritmi di intelligenza artificiale per analizzare i raggi X e creare modelli 3D dei denti. Questi modelli vengono quindi confrontati con l'immagine originale per determinare se si sono verificate modifiche dall'ultima visita. Il software fornisce anche l'interpretazione delle immagini dentali delle informazioni basate sull'esperienza clinica di migliaia di medici in tutto il mondo.

Gestione dello studio dentistico

L'intelligenza artificiale sta trasformando il modo in cui i dentisti svolgono il loro lavoro, il modo in cui interagiscono con i loro pazienti e quanto tempo possono dedicare alle attività amministrative rispetto alla cura del paziente.

L'intelligenza artificiale plasmerà inevitabilmente il futuro dell'odontoiatria perché può automatizzare gran parte di ciò che serve alla gestione di una clinica odontoiatrica. Le attività di routine che è meglio lasciare al tuo assistente amministrativo AI includono: pianificazione del paziente, promemoria degli appuntamenti, pianificazione del trattamento, fatturazione, elaborazione dei reclami assicurativi, ecc.

Molti software di gestione dello studio dentistico basato su cloud semplifica inoltre il passaggio dai record cartacei a quelli elettronici consentendoti di importare tutti i tuoi dati direttamente dal tuo sistema EHR esistente o da altri sistemi di archiviazione come il software di gestione delle pratiche (PMS). Ciò significa meno inserimenti manuali per te, il che a sua volta ti fa risparmiare tempo prezioso.

Lucidatura e pulizia automatica dei denti

L'annuale CES di elettronica di consumo ha presentato una serie di spazzolini da denti con intelligenza artificiale che rendono lavarsi i denti un'esperienza fantascientifica. Uno di questi gadget costosi include il Oral-B Pro 1000 SmartSerie spazzolino elettrico con tecnologia di intelligenza artificiale integrata.

Il dispositivo utilizza algoritmi specializzati per rilevare l'accumulo di placca su ciascuna superficie del dente e quindi li lucida automaticamente utilizzando una vibrazione ultrasonica. Può anche pulire tra i denti senza richiedere alcun input da parte dell'utente. Oral-B ha presentato anche la gamma GeniusX , che comprende due modelli: uno per uomo e un altro per donna. Entrambi sono dotati di sensori intelligenti che monitorano le abitudini di salute orale degli utenti e forniscono feedback tramite messaggi vocali o notifiche visive.

Lo spazzolino elettrico Oral-B Genius AI è un esempio di ciò che l'IA può ottenere quando si tratta di igiene orale. Lo spazzolino utilizza l'intelligenza artificiale che impara come pulire al meglio i denti di ogni singolo utente in base alle loro abitudini di spazzolamento uniche. Quindi regola automaticamente il suo schema di pulizia di conseguenza.

Applicazioni endodontiche

L'IA dentale ha dimostrato accuratezza e precisione nel rilevare, diagnosticare e prevedere future malattie dentali in endodonzia. Ad esempio, uno studio dell'Università del Michigan ha dimostrato che gli algoritmi di deep learning erano in grado di prevedere con precisione se fosse necessario un trattamento canalare per i pazienti a cui era stata diagnosticata la pulpite (infiammazione) utilizzando solo i dati clinici dei raggi X presi durante le visite dentistiche di routine . L'algoritmo prevedeva anche quale dente avrebbe avuto maggiori probabilità di fallire dopo aver subito una procedura di apicectomia.

Sistema di rilevamento del cancro orale con AI dentale

Nel 2012 si sono sviluppati i ricercatori di Stanford Software AI in grado di identificare il cancro orale su immagini catturate attraverso le fotocamere degli smartphone. Questo sistema si basa su una rete neurale addestrata su oltre 1 milione di immagini di tessuti e tumori normali. Può rilevare lesioni maligne fino a 0 mm di diametro. Nel 5, il team ha riferito che il loro modello potrebbe identificare correttamente tutti i tipi di cancro presenti nel 2019% dei casi testati. Da allora hanno ampliato questa tecnologia in un'app mobile chiamata "OScan" disponibile per dispositivi iOS.

Impianti dentali

L'intelligenza artificiale è stata applicata per aiutare a diagnosticare, prevedere e ottimizzare l'efficacia dei dispositivi medici impiantabili. Ad esempio, i ricercatori dell'University College London (UCL) hanno sviluppato un algoritmo di intelligenza artificiale per aiutare i dentisti a decidere quali pazienti hanno maggiori probabilità di beneficiare degli impianti dentali.

Il sistema di intelligenza artificiale dentale utilizza i dati (ad es. rapporto dello studio dentistico) raccolti durante la pratica clinica di routine per addestrarlo su come rilevare al meglio i segni di perdita ossea intorno ai denti. Quindi prevede se avranno bisogno o meno di ulteriori trattamenti con impianti dentali.

Potenziale illimitato

L'IA sta sicuramente cambiando il futuro dei settori dell'odontotecnica. Ha il potenziale per cambiare il modo in cui le persone vedono e interagiscono con i dentisti, così come il modo in cui gli strumenti dentali sono progettati e implementati. Ad esempio, l'IA potrebbe essere utilizzata in vari modi:

Dal miglioramento del benessere del paziente attraverso una migliore diagnosi e pianificazione del trattamento, al fare previsioni più accurate sui rischi dentali e sugli esiti dei pazienti, questo darebbe potere ai dentisti dando loro il tempo di concentrare il loro tempo e le loro risorse dove sono più necessari. La possibilità per i pazienti di accedere alle informazioni sulle proprie condizioni di salute o sui trattamenti da qualsiasi luogo e in qualsiasi momento può anche migliorare la comunicazione tra medici e pazienti. Ciò può portare a un miglioramento dei tassi di conformità e alla soddisfazione generale tra entrambe le parti.

Detto questo, l'uso dell'IA dovrebbe essere visto come una risorsa complementare piuttosto che un'alternativa al processo decisionale umano in ambito sanitario. È importante continuare a fare molto affidamento sul nostro intuito quando si tratta di decisioni mediche perché ci sono molti casi in cui i dati da soli non possono fornirci tutte le risposte necessarie per fare scelte informate. Nel prossimo futuro, l'IA continuerà ad aiutare e non sostituirà in alcun modo i dentisti.