Буковинський державний медичний університет

  • Українська
  • English
Використання штучного інтелекту в ортодонтії

Використання штучного інтелекту в ортодонтії

Ортодонтична діагностика – це комплексний процес, який об’єднує різноманітну інформацію, отриману з лицевих та оклюзійних параметрів пацієнта, враховуючи його індивідуальні потреби. Щоб зробити процес діагностики більш точним і ефективним використовують інструменти штучного інтелекту. В ортодонтії ШІ застосовується при аналізі структури лицевого скелета та ідентифікації анатомічних орієнтирів, аналізі рентгенограм і 3D-сканів, визначенні кісткового віку та при плануванні і прогнозуванні результатів лікування. Ці вміння ШІ значно поліпшують комунікацію між пацієнтами та стоматологами, часто усувають потребу в багатьох клінічних та лабораторних процедурах, а результати таких досліджень набагато точніші, ніж проаналізовані людиною.

Цефалометричний аналіз

Першим кроком в аналізі цефалометричних зображень є визначення анатомічних орієнтирів, на основі яких можна виконати геометричні оцінки у вигляді кутів, відстаней і співвідношень, що дозволяє провести аналіз лицевого черепа в різних площинах. До використання штучного інтелекту геометричні побудови та вимірювання полегшувалися лише програмними рішеннями, але ідентифікація самих орієнтирів залишалася рутинним завданням для практикуючого лікаря. Хоча ручна ідентифікація залишається найбільш використовуваним методом, перехід до аналізу за допомогою штучного інтелекту дозволяє уникнути тривалих процедур і мінімізує систематичні та випадкові суб’єктивні помилки.

Оцінка потенціалу росту

Велике значення для корекції дисгнатії у дітей та підлітків має оцінка потенціалу росту та визначення часу пубертатного стрибка росту. Динаміка росту в підлітковому віці сильно варіює, тому оцінка виключно хронологічного віку недостатня для оцінки ступеня росту дитини. Скелетний вік своєю чергою набагато більше підходить для індивідуальної оцінки росту, який можна визначити рентгенологічно за допомогою пов’язаних із ростом змін кісток зап’ястка або тіл хребців. Цей метод також відомий як метод дозрівання шийних хребців.

Правильне визначення ступеня зрілості скелета за допомогою цього методу є складним. Існує висока ймовірність помилок через індивідуальні анатомічні особливості пацієнтів. Для усунення проблеми та об‘єктивізації визначення скелетного віку були розроблені підходи до автоматизації цього процесу з використанням ШІ.

Визначення плану лікування

В ортодонтичній діагностиці, сучасні алгоритми ШІ також можуть бути використані також і для визначення плану лікування. Одним із таких прикладів є рішення «за» або «проти» видалення зубів за ортодонтичними показами. З огляду на безліч клінічних, рентгенологічних і навіть соціально культурних чинників, рішення щодо ортодонтичної екстракції залишаються складними. Важко прийняти «ідеальний» вибір в інтересах пацієнта, оскільки це також залежить від особистої підготовки, досвіду та філософії роботи практикуючого лікаря. Для лікарів загальної практики була продемонстрована система оцінки потреби в ортодонтичному лікуванні пацієнтів у період постійного прикусу. Іншим напрямком використання штучного інтелекту є ортогнатична хірургія. Важливість цього рішення актуальна у випадках, коли неможливо досягти адекватної оклюзії за допомогою ортодонтичної апаратури, або коли основні скарги пацієнта не можуть бути усунені лише ортодонтичним лікуванням.

Станом на сьогодні з’явився підвищений інтерес до використання ШІ для цифрового планування елайнерів і фіксації брекет-систем. Використовуючи точні 3D-сканування та віртуальні моделі, можна легко надрукувати та виготовити елайнери відповідно до унікальної стратегії лікування. Оскільки обробляється величезна кількість даних, розробляється алгоритм, який визначає, під яким тиском і як слід переміщати зуби пацієнта, а також точки тиску, характерні для цього зуба або групи зубів. Елайнери, виготовлені з використанням штучного інтелекту, скорочують тривалість лікування, а сам процес роблять більш точним, простішим та прогнозованішим.

Фотометрія

Як допоміжний метод діагностики та подальшого лікування в ортодонтії широко використовується фотометрія. Інструменти штучного інтелекту були запропоновані для оцінки фотометричних показників після лікування. Це цікавий новий підхід, який показує, що штучний інтелект може бути використаний для визначення необхідності ортогнатичної хірургії. Разом з аналізом фотопротоколу, важливою частиною аналізу даних пацієнтів для ортодонтичної діагностики та планування лікування є стоматологічні моделі, які зазнали значних технологічних змін. Сьогодні використовують не тільки класичні гіпсові відбитки, а й відбитки з цифровим скануванням та повноцінне внутрішньоротове сканування.

Моніторинг стоматологічного здоров‘я

Dental Monitoring – це комбінація штучного інтелекту та дистанційної медицини, яка забезпечує легку щоденну співпрацю та спілкування між стоматологічною клінікою та пацієнтом через програмне забезпечення для смартфона. Використання DM полегшує координацію та виконання кожного кроку та моніторинг досягнутих цілей протягом усього періоду лікування. Через переваги використання цього інструменту як лікарем, так і пацієнтом, зростає попит на додатки для здоров’я не лише в ортодонтії, а й в інших медичних спеціальностях. Поточні дослідження показали, що телемедицина також надає змогу покращити доступність первинної медичної допомоги, оскільки вона може скоротити час отримання консультації від спеціаліста, зменшити кількість візитів та час очікування, а також дозволяє швидше реагувати на термінові випадки.

Штучний інтелект є одним із найперспективніших інструментів роботи завдяки високій точності та ефективності в роботі з ним. Враховуючи сучасну наукову динаміку в галузі ШІ, можна припустити, що він стане невіднятною частиною діагностики та планування лікування в найближчому майбутньому. Практикуючі стоматологи зможуть використовувати його як додатковий інструмент для зменшення робочого навантаження та підвищення точності діагностики, прийняття рішень, планування лікування та прогнозування його результатів.

 

Підготували доцент кафедри стоматології

дитячого віку Анастасія КОТЕЛЬБАН

та  асистент Ілля КУЗИК.

 

Корисно знати