Как ИИ формирует будущее стоматологии?

Достижения в области искусственного интеллекта (ИИ) произвели революцию в стоматологической отрасли. Практика стоматологии исторически основывалась на ручном труде. То, что мы сейчас наблюдаем, является начальной фазой быстрой трансформации современной стоматологии. Это может быть связано с растущим списком приложений на базе ИИ, которые используются для улучшения каждой области от стоматологической диагностики до непрерывного образования, прогнозирования результатов лечения до управления практикой; и многое другое.

​​Одно из самых популярных сегодня стоматологических применений искусственного интеллекта демонстрирует его сверхъестественную способность анализировать рентгеновские снимки и 3D-сканы для создания индивидуальных шин для брекетов, которые можно распечатать дома. Это позволяет людям с ортодонтическими проблемами получать цифровую стоматологическую помощь, не посещая кабинет стоматолога.

Другие текущие и будущие приложения ИИ в стоматологии включают: Роботы-ассистенты стоматологической хирургии, Удаление зуба в виртуальной реальности, приложения дополненной реальности (AR) (например, для стоматологическое обучение и анализ улыбки), рентген зубов,диагностика рака ротовой полости с помощью оптической когерентной томографии (OCT) технологии обработки изображений и т. д.

Что такое искусственный интеллект?

Искусственный интеллект (ИИ) относится к любой компьютерной системе или процессу, который демонстрирует интеллектуальное поведение.

Впервые он был введен Аланом Тьюрингом в 1950 году как абстрактное понятие. Однако в последние годы был достигнут значительный прогресс в разработке машин с интеллектом на уровне человека.

Область ИИ охватывает практически любую ориентированную на будущее область, о которой вы могли бы подумать: обработка естественного языка, робототехника, автономные транспортные средства, распознавание речи, анализ изображений, экспертные системы, нейронные сети, компьютерная лингвистика, когнитивная наука, философия, психология, социология. антропология, экономика, теория игр, эволюционные вычисления, поиск информации, представление знаний и т. д.

Из них, пожалуй, две самые интересные отрасли, с которыми чаще всего ассоциируется стоматология, — это машинное обучение и глубокое обучение.

Стоматологический ИИ: машинное обучение против глубокого обучения

Термин «машинное обучение» относится к широкому классу алгоритмов, которые можно использовать для задач распознавания образов или прогнозирования.

Эти алгоритмы учатся на данных, делая предположения о том, как они должны себя вести, основываясь на том, что наблюдалось ранее. Затем они используют это изученное поведение, чтобы делать прогнозы о новых наблюдениях.

Ключевое различие между традиционными статистическими моделями (такими как регрессия) и методами машинного обучения заключается в том, что последние не предполагают какой-либо конкретной формы взаимосвязи между входными переменными и выходными значениями. Вместо этого он учится непосредственно на примерах.

Глубокое обучение относится к процессу, в котором алгоритм использует обучающие данные для построения собственной модели, а не опирается на уже существующие знания. Это позволяет машинам лучше выполнять задачи, в которых нет четких взаимосвязей между входами и выходами.

Машинное обучение уже много лет используется в медицине для прогнозирования исходов заболеваний на основе таких характеристик пациентов, как возраст или пол. Совсем недавно исследователи начали применять эту технологию для лечения стоматологических проблем, таких как кариес (кариес) и заболевания десен. Фактически, недавнее исследование показало, что ИИ может быть более точным, чем люди-клиницисты, при диагностике заболеваний пародонта.

Глубокое обучение использует нейронные сети с несколькими уровнями блоков обработки. Эти модели учатся на данных, корректируя свои внутренние параметры с течением времени, пока не достигнут оптимального решения.

Этот тип модели был впервые разработан в 1980-х годах, но не получил широкого распространения до 2015 года. Сегодня есть несколько компаний, использующих ИИ для диагностики и планирования лечения. Например, SmileDirectClub использует алгоритмы машинного обучения для создания 3D-изображений улыбок пациентов, чтобы врачи могли планировать лечение без физического осмотра пациентов.

Каковы некоторые примеры стоматологического ИИ?

Использование искусственного интеллекта в стоматологии находится на подъеме. Стоматологические практики все чаще обращаются к автоматизированным системам, чтобы заменить более традиционные методы лечения, поскольку они могут быть более эффективными и точными. В некоторых случаях эти системы даже превосходят стоматологов-людей! В следующем списке приведены несколько примеров того, как искусственный интеллект (ИИ) использовался поставщиками стоматологических услуг. 

Обнаружение кариеса

Исследование, проведенное учеными из Гарвардского университета, показало, что алгоритм может точно диагностировать кариес в зубах лучше, чем обученные стоматологи. Это было сделано с использованием данных более 1 миллиона изображений, сделанных во время обычных устных экзаменов.

Программное обеспечение для стоматологического ИИ

Разработка нового стоматологического программного обеспечения с искусственным интеллектом может улучшить качество лечения при одновременном снижении затрат. Например, использование ИИ для анализа рентгеновских снимков помогает врачам выявлять ранние признаки раковых опухолей до того, как они станут слишком большими или инвазивными для лечения. Другие приложения включают улучшение общения с пациентами с помощью моделирования виртуальной реальности и создание персонализированных 3D-моделей их рта на основе данных пациента.

ОРКА Стоматологический ИИ является хорошим примером того, как стоматологический ИИ может обеспечить высококачественные результаты рентгенологической диагностики. Он использует алгоритмы искусственного интеллекта для анализа их рентгеновских снимков и создания 3D-моделей зубов. Затем эти модели сравниваются с исходным изображением, чтобы определить, произошли ли какие-либо изменения с момента последнего посещения. Программное обеспечение также обеспечивает интерпретацию стоматологических изображений информации, основанной на клиническом опыте тысяч клиницистов со всего мира.

Управление стоматологической практикой

Искусственный интеллект меняет то, как стоматологи выполняют свою работу, как они взаимодействуют со своими пациентами и сколько времени они могут тратить на административные задачи, а не на уход за пациентами.

ИИ неизбежно определит будущее стоматологии, потому что он может автоматизировать большую часть работы стоматологической клиники. Рутинные задачи, которые лучше оставить вашему помощнику по административным вопросам, включают в себя: планирование пациентов, напоминания о встречах, планирование лечения, выставление счетов, обработка страховых требований и т. д.

Много облачное программное обеспечение для управления стоматологической практикой также упростите переход от бумажных записей к электронным, позволяя импортировать все свои данные непосредственно из существующей системы EHR или других систем ведения записей, таких как программное обеспечение для управления практикой (PMS). Это означает меньше ручного ввода для вас, что, в свою очередь, экономит ваше драгоценное время.

Автоматическая полировка и очистка зубов

Ежегодная выставка потребительской электроники CES представила множество зубных щеток с искусственным интеллектом, которые превращают чистку зубов в научно-фантастический опыт. Один из этих дорогих гаджетов включает в себя Oral-B Pro 1000 SmartSeries электрическая зубная щетка со встроенной технологией искусственного интеллекта.

Устройство использует специальные алгоритмы для обнаружения налета на поверхности каждого зуба, а затем автоматически полирует их с помощью ультразвуковой вибрации. Он может даже чистить межзубные промежутки, не требуя вмешательства пользователя. Oral-B также представила линейку GeniusX , который включает в себя две модели: одну для мужчин и другую для женщин. Оба оснащены интеллектуальными датчиками, которые отслеживают привычки пользователей в отношении гигиены полости рта и обеспечивают обратную связь с помощью голосовых подсказок или визуальных уведомлений.

Электрическая зубная щетка Oral-B Genius AI — пример того, на что способен искусственный интеллект, когда речь идет о гигиене полости рта. В щетке используется искусственный интеллект, который учится тому, как лучше чистить зубы каждого отдельного пользователя, основываясь на его уникальных привычках чистки. Затем он автоматически регулирует схему очистки соответствующим образом.

Эндодонтические приложения

Стоматологический ИИ продемонстрировал точность и точность в обнаружении, диагностике и прогнозировании будущих стоматологических заболеваний в эндодонтии. Например, исследование, проведенное Мичиганским университетом, показало, что алгоритмы глубокого обучения могут точно предсказать, требуется ли лечение корневых каналов для пациентов, у которых был диагностирован пульпит (воспаление), используя только клинические данные рентгеновских снимков, сделанных во время обычных визитов к стоматологу. . Алгоритм также предсказал, какой зуб с наибольшей вероятностью выйдет из строя после процедуры апикоэктомии.

Стоматологическая система обнаружения рака полости рта с искусственным интеллектом

В 2012 году исследователи из Стэнфорда разработали Программное обеспечение AI способный идентифицировать рак полости рта на изображениях, снятых с помощью камер смартфонов. Эта система основана на нейронной сети, обученной на более чем 1 миллионе изображений нормальных тканей и опухолей. Он может обнаруживать злокачественные образования размером от 0 мм в диаметре. В 5 году команда сообщила, что их модель может правильно идентифицировать все типы рака, присутствующие в 2019% протестированных случаев. С тех пор они расширили эту технологию до мобильного приложения OScan, доступного для устройств iOS.

Зубные имплантаты

Искусственный интеллект применяется для диагностики, прогнозирования и оптимизации эффективности имплантируемых медицинских устройств. Например, исследователи из Университетского колледжа Лондона (UCL) разработали алгоритм искусственного интеллекта, чтобы помочь стоматологам решить, какие пациенты, скорее всего, выиграют от зубных имплантатов.

Стоматологическая система искусственного интеллекта использует данные (например, отчет о стоматологической практике), собранные во время обычной клинической практики, чтобы обучить ее тому, как лучше всего обнаруживать признаки потери костной массы вокруг зубов. Затем он прогнозирует, потребуется ли им дальнейшее лечение с помощью зубных имплантатов.

Безграничный потенциал

ИИ, безусловно, меняет будущее стоматологических технологий. Он может изменить то, как люди видят стоматологов и взаимодействуют с ними, а также то, как разрабатываются и применяются стоматологические инструменты. Например, ИИ можно использовать по-разному:

От улучшения благосостояния пациентов за счет улучшения диагностики и планирования лечения до более точного прогнозирования стоматологических рисков и результатов лечения пациентов — это расширит возможности стоматологов, а также предоставит им время, чтобы сосредоточить свое время и ресурсы там, где они больше всего нужны. Возможность для пациентов получать доступ к информации о состоянии своего здоровья или лечении из любого места в любое время также может улучшить общение между врачами и пациентами. Это может привести к повышению уровня соблюдения требований и общей удовлетворенности обеих сторон.

При этом использование ИИ следует рассматривать как дополнительный актив, а не как альтернативу принятию решений человеком в здравоохранении. Важно, чтобы мы продолжали в значительной степени полагаться на нашу интуицию, когда дело доходит до медицинских решений, потому что во многих случаях одни только данные не могут дать нам все ответы, необходимые для осознанного выбора. В обозримом будущем ИИ по-прежнему будет помогать, а не заменять практикующих стоматологов.