Sztuczna inteligencja w służbie dentysty
Sztuczna inteligencja już niebawem zastąpi dentystę? To dość daleka wizja przyszłości, ale już teraz stomatolodzy wykorzystują oprogramowanie jako pomoc w planowaniu działań, a specjalne algorytmy w przypadku badań klinicznych pomagają znaleźć najlepsze metody leczenia pacjentów.
Wielu naukowców przewiduje, że wraz z rozwojem sztucznej inteligencji wykorzystywanej w opiece zdrowotnej, stomatologia wkracza w nowy etap cyfryzacji. Przykładem są badania, gdzie AI (ang. Artificial Intelligence) oraz dentyści mieli ocenić próchnicę na podstawie zdjęć RTG. Częstokroć to właśnie sztuczna inteligencja wygrywała dzięki swojej dokładności. Już teraz mówi się, że AI może stanowić znakomite narzędzie diagnostyczne – precyzyjne i przewidywalne.
– Nie chodzi o to, by za kilkadziesiąt lat na pacjenta w gabinecie czekał robot zamiast dentysty, natomiast cyfryzacja stomatologii jest faktem. Mamy systemy CEREC i technologie CAD/CAM wykorzystywane w protetyce do przygotowania estetycznych koron, mostów, licówek, odbudowy zębów po leczeniu kanałowym, następnie skanery wewnątrzustne, dzięki którym możemy wykonywać komputerowe wyciski zębów przed założeniem aparatu ortodontycznego, komputerowe systemy do planowania leczenia stomatologicznego czy drukarki 3D przygotowujące uzupełnienia protetyczne. Choć stanowią one istotne wsparcie i pomagają w planowaniu leczenia, to pieczę nad nimi nadal ma stomatolog – komentuje lek. stom. Monika Stachowicz z Centrum Periodent w Warszawie.
Przyszłością w tym zakresie są także genomowe bazy danych, które mogą zapewnić jeszcze bardziej spersonalizowaną opiekę nad pacjentem. Według naukowców z University of Sheffield w Wielkiej Brytanii, wykorzystanie sztucznej inteligencji i tzw. uczenia maszynowego może pomóc lekarzom przewidywać stopień ryzyka zachorowania na raka jamy ustnej oraz zwiększyć wykrywalność nowotworów na wczesnym etapie, co z kolei daje o wiele większe szanse pacjentowi na przeżycie.
Z kolei inni wykorzystują sieci neuronowe do szybszego wykrywania próchnicy oraz chorób przyzębia na podstawie radiogramów. Takie rozwiązania zyskujące bardzo dużą popularność ze względu na celność prognoz, mogą stać się już niebawem powszechną praktyką w leczeniu schorzeń stomatologicznych.
Telekonsultacja pomocą nie tylko podczas pandemii
Rozwój i znaczenie tej dziedziny przyspieszyła pandemia. Gdy obawialiśmy się wizyt u dentysty lub przekładaliśmy terminy kontroli, na pomoc przyszła właśnie telestomatologia. Coraz więcej gabinetów zaczęło oferować teleporady i wprowadziło możliwość konsultacji online na podstawie przesłanych zdjęć czy wyników badań. Oczywiście nie jest możliwe wyleczenie zęba zdalnie, ale można skonsultować problem i przygotować się do zabiegu.
– Leczenie zdalne było i nadal jest możliwe choćby w przypadku terapii ortodontycznej nakładkami Invisalign. Jeżeli pacjent był już w trakcie leczenia tym systemem, niektóre konsultacje odbywaliśmy telefonicznie. Wówczas pacjent mógł wykonać i wysłać nam mailem zdjęcia swojego zgryzu, a my na tej bazie decydowaliśmy o dalszym postępowaniu. Następnie wykonywaliśmy kolejny zestaw alignerów i wysyłaliśmy pacjentowi do domu – mówi dentystka.
Korzyści z telekonsultacji są znaczne. – Pacjent może rozeznać możliwości leczenia, a dentysta zaplanować diagnostykę i przedstawić opcje terapii. To znaczna oszczędność czasu, która w żaden sposób nie obniża skuteczności leczenia, a stanowi dodatkowe narzędzie opieki nad pacjentem – dodaje ekspert.
Zalety video chatów i zdalnych konsultacji są także oczywiste w przypadku podejmowania decyzji o formie leczenia dzieci, starszych pacjentów przebywających w domach opieki, o ograniczonych możliwościach przemieszczania się, chorych oraz zamieszkałych w bardzo małych miejscowościach.
Smart szczoteczka uczy, jak myć zęby
Nasi praprzodkowie myli zęby wykorzystując źdźbła trawy lub gałązki roślin. Dziś zamiast tego mamy inteligentne szczoteczki soniczne, które dzięki innowacyjnym rozwiązaniom znacznie ułatwiają codzienną higienę jamy ustnej. Są oparte na technologii fal dźwiękowych i mogą poruszać się z prędkością nawet 90 000 drgań na minutę, co pozwala usunąć płytkę nazębną, dotrzeć do trudno dostępnych miejsc i zmniejszać ryzyko próchnicy.
– Pomagają w tym m.in. wbudowane czujniki nacisku, które w czasie rzeczywistym kontrolują intensywność szorowania i informują sygnałem dźwiękowym, że zbyt mocno dociskamy włosie do zębów, a także różne tryby mycia zębów, w zależności od efektu, jaki chcemy osiągnąć – wyjaśnia dr Stachowicz.
Na rynku dostępne są także inteligentne szczoteczki do zębów dla dzieci posiadające specjalne aplikacje mobilne, które poprzez zabawę mają wykształcić w najmłodszych nawyk regularnego dbania o zęby. Smart szczoteczki dla dorosłych również wspierają ich codzienną rutynę niczym profesjonalny trener szczotkowania m.in. dzięki instruktażom poprawnego mycia, wizualizacjom efektów czy notyfikacjom na smartfonie.
I choć kolejne generacje smart szczoteczek przed nami, to stomatolodzy przypominają, że mimo wszystko warto znać tzw. oldschool i nauczyć się poprawnej, wymiatającej techniki mycia zębów za pomocą szczoteczki manualnej.
Sprawdź swój przyszły uśmiech za pomocą rozszerzonej rzeczywistości
Technologia Augmented Reality łącząca rzeczywistość cyfrową ze światem, w którym przebywamy fizycznie z powodzeniem wykorzystywana jest w różnych obszarach rozrywki, nauki, biznesu czy handlu. Na AR bazują także aplikacje społecznościowe takie jak Snapchat nakładający fikuśne filtry na twarz. Dlaczego więc nie użyć jej w stomatologii?
Już teraz naukowcy wykorzystują rozszerzoną rzeczywistość w celach edukacyjnych i klinicznych. Przykładem takiego zastosowania jest symulator DentSim, który łączy AR z manekinem, na którym adepci stomatologii mogą szkolić swoje umiejętności i wykonywać zabiegi otrzymując natychmiastową informację zwrotną. To przyśpiesza ich naukę i postępy, co jest oczywistą korzyścią dla ich późniejszych pacjentów.
– W praktyce stomatologicznej technologia rozszerzonej rzeczywistości jest powszechnie wykorzystywana podczas zabiegów rekonstrukcyjnych, z zakresu stomatologii estetycznej i ortodoncji, by pacjenci mieli wizualizację spodziewanego efektu. Warto przy tym pamiętać, że ostateczny wygląd uzębienia może nieco od niego odbiegać, ponieważ wpływa na niego wiele czynników, a technologia wciąż się rozwija – wyjaśnia ekspert.
Technologia rozszerzonej rzeczywistości wspiera także nasze nawyki higieniczne. Przykładem są nowoczesne szczoteczki do zębów dla młodych użytkowników, które znajdziemy w internecie. Zastosowana w nich technologia AR sprawia, że ruchy dzieci podczas mycia zębów są śledzone w czasie rzeczywistym. Szczoteczki łączące się ze smartfonami i tabletami przez Bluetooth nie tylko za pomocą specjalnych aplikacji instruują najmłodszych, jak poprawnie myć zęby, ale także motywują wplatając do codziennej rutyny element zabawy. Pomagają w tym specjalne animowane postacie i efekty technologii AR. Szczoteczki generują także specjalne raporty o postępach dzieci ich rodzicom.
Regeneracyjna stomatologia i zęby z laboratorium
Przyzwyczailiśmy się do świadomości, że prędzej czy później nasze zęby wypadną i będziemy musieli uzupełnić je protezą lub zainwestować w implanty stomatologiczne. Ale czy na pewno? Szybki postęp technologiczny w stomatologii daje nadzieję, że opcji będzie znacznie więcej.
– Stomatologia regeneracyjna to obiecująca, ale nadal dość młoda dziedzina. Aktualnie to zabiegi, w których wykorzystuje się m.in. substancje pozyskane z organizmu pacjenta np. osocze bogatopłytkowe, odwirowane z jego krwi czy jego komórki macierzyste. Takie materiały wspomagają regenerację i gojenie uszkodzonych tkanek miękkich np. dziąseł oraz odbudowę ubytków kostnych w jamie ustnej, a z racji swojej biozgodności są bezpieczne i nieinwazyjne. Dziś te zdobycze stanowią znaczną pomoc dla stomatologa podczas zabiegów chirurgii stomatologicznej, periodontologicznych czy wszczepiania implantów – wymienia dr Stachowicz.
To jednak nie koniec, bo stomatologia regeneracyjna wciąż się rozwija i skupia się m.in. na temacie samoodbudowy zniszczonych zębów, co potencjalnie może eliminować potrzebę leczenia kanałowego, a także uratować ząb przed jego bezpowrotną utratą.
– Takie badania już są prowadzone. Naukowcy z University of Nottingham i Harvard University opracowali światłoutwardzalne syntetyczne biomateriały, które mogłyby stać się czymś w rodzaju leczniczych plomb. Umieszczone w zębie umożliwiałyby jego naturalną regenerację poprzez stymulowanie komórek macierzystych do odbudowy miazgi i zębiny, kluczowych dla żywotności tej tkanki – komentuje ekspert.
Nie ustają także prace nad marzeniem każdego pacjenta - „wyhodowaniem” zębów w laboratorium, tak byśmy w razie ich utraty w wyniku próchnicy lub urazu mogli zastąpić je rezerwowym kompletem.
Grupa naukowców m.in. z Far Eastern Federal University w Rosji odkryła w 2019 roku komórki, które prawdopodobnie są odpowiedzialne za tworzenie się tkanki zębowej u ludzi i które mogłyby pomóc w opracowaniu technik bioinżynieryjnych w stomatologii ukierunkowanych na hodowlę nowych tkanek zębowych.
Z kolei na amerykańskim Columbia University naukowcy pobrali komórki macierzyste z ciał pacjentów i na ich bazie stworzyli trójwymiarowe „rusztowanie”, które może pobudzać ząb do wzrostu w określonym kierunku i kształcie. Na takiej matrycy ząb rośnie tylko 9 tygodni!
Wiele z tych badań potrzebuje dalszych analiz i finansowania, zanim zrewolucjonizują na dobre proces leczenia zębów. Na „odrastające” po ekstrakcji zęby przyjdzie więc jeszcze nam poczekać.
Borowanie w goglach VR
Virtual Reality (VR), to w odróżnieniu od AR, wirtualny świat, w którym całkowicie możemy się zanurzyć przy użyciu słuchawek i specjalnych gogli. Myli się jednak ten, kto uważa, że VR znajduje zastosowanie tylko w grach video. Technologię tą wykorzystuje się również m.in. w liniach lotniczych, aby wyciszyć zestresowanych lotem pasażerów, a także na coraz większą skalę, aby rozluźnić pacjenta na fotelu dentystycznym. W Polsce już działają gabinety oferujące taką metodę zredukowania stresu, jako alternatywę dla np. gazu rozweselającego.
– Mając takie gogle na nosie, pacjent ogląda relaksujące filmiki z kojącymi dźwiękami, m.in. plaże, gwiazdy czy krajobrazy. W taki sposób może się on rozluźnić, co ma szczególne znaczenie w przypadku pacjentów cierpiących na dentofobię – mówi dentystka.
Edycja genów narzędziem w walce z rakiem jamy ustnej
CRISPR (ang. Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) to nowoczesna metoda umożliwiająca modyfikowanie DNA, a dokładnie edycję, eliminowanie, a także „włączanie” lub „wyłączanie” genów.
Choć nie brakuje obaw o potencjalne nadużycia ze względu na możliwość manipulowania genomem, to jednocześnie badacze zajmujący się tą dziedziną nazywają CRISPR/Cas9 największym przełomem w nauce i dostrzegają jej olbrzymi potencjał w „naprawianiu” genów odpowiedzialnych za nieuleczalne choroby. Nic dziwnego więc, że autorki tego odkrycia zostały nagrodzone w 2020 roku Nagrodą Nobla w dziedzinie chemii.
Uważa się, że technologia CRISPR może pomóc m.in. w zidentyfikowaniu genów odpowiedzialnych za próchnicę u dzieci, choroby przyzębia, a także inne schorzenia stomatologiczne, co więcej pozwoli leczyć oraz przeciwdziałać rakowi jamy ustnej.
– Kluczowe znaczenie ma tutaj białko Cas9, którego działanie można porównać do niezwykle precyzyjnych „molekularnych nożyczek”. Dzięki niemu można w dowolnym miejscu ciąć i redagować genom, co pozwoli na opracowanie nowych terapii m.in. przeciwnotworowych – mówi dr Stachowicz.
Przykład? Chińscy naukowcy prowadzą badania nad technologią izolowania i „wyłączania” genów powiązanych z niektórymi rodzajami nowotworów jamy ustnej. Metoda CRISPR wykorzystywana jest także do zmiany fizjologii bakterii S. mutans odpowiedzialnych za tworzenie się płytki nazębnej, co w perspektywie zredukowałoby ryzyko próchnicy i chorób przyzębia.
Choć praktyczne zastosowanie technologii CRISPR w środowisku stomatologicznym może zająć dekady, to niewątpliwie potencjał tej metody inżynierii medycznej dla przyszłych pokoleń pacjentów jest ogromny. – Zęby z probówki czy leki na próchnicę to nie wizja szalonego naukowca, ale w świetle dzisiejszych badań realne scenariusze, które być może już niebawem zrewolucjonizują współczesną stomatologie będąc wsparciem dla milionów pacjentów i dentystów – podsumowuje stomatolog.
