Jak sztuczna inteligencja kształtuje przyszłość stomatologii?

Postępy w sztucznej inteligencji (AI) rewolucjonizują przemysł dentystyczny. Praktyka dentystyczna historycznie opierała się na pracy fizycznej. To, czego jesteśmy obecnie świadkami, to początkowa faza szybkiej transformacji współczesnej stomatologii. Można to przypisać rosnącej liście aplikacji opartych na sztucznej inteligencji, które są wykorzystywane do ulepszania każdej dziedziny, od diagnostyki dentystycznej po ustawiczne kształcenie, przewidywanie wyników leczenia i zarządzanie praktyką; i wiele więcej.

​​Jedno z bardziej popularnych zastosowań dentystycznych sztucznej inteligencji wykazuje dziś niesamowitą zdolność do analizowania zdjęć rentgenowskich i skanów 3D w celu tworzenia niestandardowych szyn do aparatów ortodontycznych, które można wydrukować w domu. Dzięki temu osoby z problemami ortodontycznymi mogą uzyskać cyfrową opiekę dentystyczną bez konieczności wizyty w gabinecie dentystycznym.

Inne obecne i bliskie przyszłe zastosowania sztucznej inteligencji w stomatologii obejmują: Roboty asystujące w chirurgii dentystycznej, Ekstrakcja zęba symulowana VR, Aplikacje rzeczywistości rozszerzonej (AR) (np. dla szkolenie stomatologiczne i analiza uśmiechu), obrazowanie rentgenowskie zębów,wykrywanie raka jamy ustnej za pomocą optycznej koherentnej tomografii (OCT) technologia obrazowania itp.

Co to jest sztuczna inteligencja?

Sztuczna inteligencja (AI) odnosi się do dowolnego systemu komputerowego lub procesu, który wykazuje inteligentne zachowanie.

Po raz pierwszy został wprowadzony przez Alana Turinga w 1950 roku jako pojęcie abstrakcyjne. Jednak w ostatnich latach nastąpił znaczny postęp w kierunku opracowania maszyn o inteligencji na poziomie człowieka.

Dziedzina sztucznej inteligencji obejmuje praktycznie każdą przyszłościową dziedzinę, o której można pomyśleć: przetwarzanie języka naturalnego, robotyka, pojazdy autonomiczne, rozpoznawanie mowy, analiza obrazu, systemy eksperckie, sieci neuronowe, lingwistyka komputerowa, kognitywistyka, filozofia, psychologia, socjologia, antropologia, ekonomia, teoria gier, obliczenia ewolucyjne, wyszukiwanie informacji, reprezentacja wiedzy itp.

Spośród nich być może dwie najbardziej ekscytujące gałęzie, z którymi stomatologia jest najczęściej kojarzona, to uczenie maszynowe i uczenie głębokie.

Stomatologiczna sztuczna inteligencja: uczenie maszynowe a uczenie głębokie

Termin „uczenie maszynowe” odnosi się do szerokiej klasy algorytmów, które można wykorzystać do zadań związanych z rozpoznawaniem wzorców lub przewidywaniem.

Algorytmy te uczą się na podstawie danych, przyjmując założenia dotyczące tego, jak powinny się zachowywać, na podstawie tego, co zaobserwowano wcześniej. Następnie wykorzystują to wyuczone zachowanie do przewidywania nowych obserwacji.

Kluczowa różnica między tradycyjnymi modelami statystycznymi (takimi jak regresja) a metodami uczenia maszynowego polega na tym, że te ostatnie nie zakładają żadnej szczególnej formy relacji między zmiennymi wejściowymi a wartościami wyjściowymi. Zamiast tego uczy się bezpośrednio na przykładach.

Głębokie uczenie się odnosi się do procesu, w którym algorytm wykorzystuje dane szkoleniowe do budowy własnego modelu, zamiast polegać na istniejącej wiedzy. Dzięki temu maszyny mogą lepiej wykonywać zadania, w których nie ma jasnych relacji między danymi wejściowymi a wynikami.

Uczenie maszynowe jest stosowane w medycynie od wielu lat do przewidywania wyników choroby na podstawie cech pacjenta, takich jak wiek czy płeć. Niedawno naukowcy zaczęli stosować tę technologię w przypadku problemów dentystycznych, takich jak próchnica (ubytki) i choroby dziąseł. W rzeczywistości ostatnie badanie wykazało, że sztuczna inteligencja może być dokładniejsza niż klinicyści podczas diagnozowania chorób przyzębia.

Głębokie uczenie się wykorzystuje sieci neuronowe z wieloma warstwami jednostek przetwarzających. Modele te uczą się na podstawie danych, dostosowując swoje wewnętrzne parametry w czasie, aż do osiągnięcia optymalnego rozwiązania.

Ten typ modelu został po raz pierwszy opracowany w latach 1980. XX wieku, ale został powszechnie przyjęty dopiero w 2015 r. Obecnie istnieje kilka firm wykorzystujących sztuczną inteligencję do diagnozowania i planowania leczenia. Na przykład, SmileDirectClub wykorzystuje algorytmy uczenia maszynowego do tworzenia trójwymiarowych obrazów uśmiechów pacjentów, dzięki czemu lekarze mogą planować zabiegi bez konieczności ich fizycznego badania.

Jakie są przykłady stomatologicznej sztucznej inteligencji?

Wykorzystanie sztucznej inteligencji w stomatologii rośnie. Praktyki dentystyczne coraz częściej zwracają się w stronę zautomatyzowanych systemów, aby zastąpić bardziej tradycyjne metody leczenia, ponieważ mogą one być bardziej wydajne i precyzyjne. W niektórych przypadkach systemy te przewyższają nawet ludzkich dentystów! Poniższa lista zawiera kilka przykładów wykorzystania sztucznej inteligencji (AI) przez dostawców usług dentystycznych. 

Wykrywanie próchnicy

Badanie przeprowadzone przez naukowców z Uniwersytetu Harvarda wykazało, że algorytm może dokładniej diagnozować zmiany próchnicowe w zębach lepiej niż przeszkoleni dentyści. Dokonano tego na podstawie danych z ponad 1 miliona zdjęć wykonanych podczas rutynowych egzaminów ustnych.

Oprogramowanie sztucznej inteligencji dentystycznej

Rozwój nowego dentystycznego oprogramowania AI może poprawić jakość opieki przy jednoczesnym obniżeniu kosztów. Na przykład wykorzystanie sztucznej inteligencji do analizy zdjęć rentgenowskich pomaga lekarzom wykrywać wczesne oznaki guzów nowotworowych, zanim staną się one zbyt duże lub inwazyjne, aby można je było leczyć. Inne zastosowania obejmują poprawę komunikacji z pacjentami poprzez symulacje w wirtualnej rzeczywistości i tworzenie spersonalizowanych modeli 3D ich ust na podstawie danych pacjenta.

Sztuczna inteligencja dentystyczna ORCA jest dobrym przykładem tego, jak stomatologiczna sztuczna inteligencja może zapewnić wysokiej jakości wyniki diagnostyki radiologicznej. Wykorzystuje algorytmy sztucznej inteligencji do analizy ich zdjęć rentgenowskich i tworzenia modeli 3D ich zębów. Modele te są następnie porównywane z oryginalnym obrazem, aby określić, czy od ostatniej wizyty zaszły jakieś zmiany. Oprogramowanie zapewnia również interpretację obrazów dentystycznych w oparciu o wiedzę kliniczną tysięcy klinicystów z całego świata.

Zarządzanie praktyką dentystyczną

Sztuczna inteligencja zmienia sposób, w jaki dentyści wykonują swoją pracę, sposób interakcji z pacjentami oraz to, ile czasu mogą poświęcić na zadania administracyjne, a nie na opiekę nad pacjentem.

Sztuczna inteligencja nieuchronnie ukształtuje przyszłość stomatologii, ponieważ może zautomatyzować wiele czynności związanych z prowadzeniem kliniki dentystycznej. Rutynowe zadania, które najlepiej pozostawić asystentowi administracyjnemu AI, obejmują: planowanie pacjentów, przypomnienia o wizytach, planowanie leczenia, fakturowanie, przetwarzanie roszczeń ubezpieczeniowych itp.

Wiele oprogramowanie do zarządzania praktyką dentystyczną w chmurze upraszcza także przejście z dokumentacji papierowej na elektroniczną, umożliwiając importowanie wszystkich danych bezpośrednio z istniejącego systemu EHR lub innych systemów do prowadzenia dokumentacji, takich jak oprogramowanie do zarządzania praktyką (PMS). Oznacza to mniej ręcznego wprowadzania danych, co z kolei pozwala zaoszczędzić cenny czas.

Automatyczne polerowanie i czyszczenie zębów

Na corocznych targach elektroniki użytkowej CES zaprezentowano szereg szczoteczek do zębów opartych na sztucznej inteligencji, dzięki którym mycie zębów staje się doświadczeniem science fiction. Jednym z tych drogich gadżetów jest m.in Seria Oral-B Pro 1000 Smart elektryczna szczoteczka do zębów z wbudowaną technologią sztucznej inteligencji.

â € <Urządzenie wykorzystuje wyspecjalizowane algorytmy do wykrywania odkładania się płytki nazębnej na powierzchni każdego zęba, a następnie automatycznie je poleruje za pomocą wibracji ultradźwiękowych. Może nawet czyścić przestrzenie międzyzębowe bez konieczności ingerencji użytkownika. Firma Oral-B zaprezentowała również gamę GeniusX , która obejmuje dwa modele: jeden dla mężczyzn i drugi dla kobiet. Oba są wyposażone w inteligentne czujniki, które monitorują nawyki zdrowotne użytkowników i przekazują informacje zwrotne za pomocą komunikatów głosowych lub powiadomień wizualnych.

Elektryczna szczoteczka do zębów Oral-B Genius AI jest przykładem tego, co sztuczna inteligencja może osiągnąć, jeśli chodzi o higienę jamy ustnej. Szczoteczka wykorzystuje sztuczną inteligencję, która uczy się, jak najlepiej czyścić zęby każdego użytkownika w oparciu o jego unikalne nawyki szczotkowania. Następnie automatycznie dostosowuje schemat czyszczenia.

Zastosowania endodontyczne

Sztuczna inteligencja dentystyczna wykazała się dokładnością i precyzją w wykrywaniu, diagnozowaniu i przewidywaniu przyszłych chorób zębów w endodoncji. Na przykład badanie przeprowadzone przez University of Michigan wykazało, że algorytmy głębokiego uczenia były w stanie dokładnie przewidzieć, czy konieczne jest leczenie kanałowe u pacjentów, u których zdiagnozowano zapalenie miazgi, wykorzystując jedynie dane kliniczne ze zdjęć rentgenowskich wykonanych podczas rutynowych wizyt dentystycznych . Algorytm przewidywał również, który ząb najprawdopodobniej ulegnie uszkodzeniu po poddaniu się zabiegowi apicoektomii.

System wykrywania raka jamy ustnej Dental AI

W 2012 roku naukowcy ze Stanford opracowali Oprogramowanie AI jest w stanie zidentyfikować raka jamy ustnej na zdjęciach zrobionych przez aparaty smartfonów. System ten opiera się na sieci neuronowej wytrenowanej na ponad milionie obrazów prawidłowych tkanek i guzów. Może wykrywać zmiany złośliwe o średnicy zaledwie 1 mm. W 0 roku zespół poinformował, że ich model może poprawnie identyfikować wszystkie rodzaje nowotworów obecne w 5% badanych przypadków. Od tego czasu rozszerzyli tę technologię na aplikację mobilną o nazwie „OScan” dostępną na urządzenia z systemem iOS.

Implanty stomatologiczne

Sztuczna inteligencja została zastosowana do diagnozowania, przewidywania i optymalizowania skuteczności wszczepialnych urządzeń medycznych. Na przykład algorytm sztucznej inteligencji został opracowany przez naukowców z University College London (UCL), aby pomóc dentystom zdecydować, którzy pacjenci odniosą największe korzyści z implantów dentystycznych.

Stomatologiczny system sztucznej inteligencji wykorzystuje dane (tj. raport z praktyki dentystycznej) zebrane podczas rutynowej praktyki klinicznej, aby nauczyć go, jak najlepiej wykrywać oznaki utraty kości wokół zębów. Następnie przewiduje, czy będą potrzebować dalszego leczenia implantami dentystycznymi.

Nieograniczony potencjał

Sztuczna inteligencja z pewnością zmienia przyszłość dziedzin technologii dentystycznych. Ma potencjał, aby zmienić sposób, w jaki ludzie postrzegają dentystów i wchodzą w interakcje z nimi, a także sposób projektowania i wdrażania narzędzi dentystycznych. Na przykład sztuczna inteligencja może być wykorzystywana na różne sposoby:

Od poprawy dobrostanu pacjentów poprzez lepszą diagnostykę i planowanie leczenia do dokładniejszych przewidywań dotyczących zagrożeń dentystycznych i wyników pacjentów, dałoby to dentystom więcej możliwości, a jednocześnie dałoby im czas na skoncentrowanie czasu i zasobów tam, gdzie są najbardziej potrzebni. Możliwość dostępu pacjentów do informacji na temat ich stanu zdrowia lub leczenia z dowolnego miejsca w dowolnym czasie może również poprawić komunikację między lekarzami a pacjentami. Może to prowadzić do poprawy wskaźników zgodności i ogólnego zadowolenia obu stron.

To powiedziawszy, wykorzystanie sztucznej inteligencji powinno być postrzegane jako dodatkowe atuty, a nie alternatywa dla podejmowania decyzji przez ludzi w opiece zdrowotnej. Ważne jest, abyśmy nadal w dużym stopniu polegali na naszej intuicji, jeśli chodzi o decyzje medyczne, ponieważ w wielu przypadkach same dane nie mogą dostarczyć nam wszystkich odpowiedzi niezbędnych do dokonywania świadomych wyborów. W dającej się przewidzieć przyszłości sztuczna inteligencja nadal będzie pomagać, ale w żadnym wypadku nie zastąpi lekarzy dentystów.