Próchnica pod lupą AI. Naukowcy rozwijają nową technologię diagnostyczną

Czy sztuczna inteligencja może pomóc wykrywać choroby jamy ustnej zanim pacjent trafi do dentysty? Naukowcy z Eastman Institute for Oral Health otrzymali 3,1 mln dolarów na pięcioletni projekt SMARTeeth++, którego celem jest rozwój technologii łączącej obrazowanie jamy ustnej, AI i dane o stanie zdrowia pacjenta.

Próchnica i choroby dziąseł należą do najczęstszych chorób przewlekłych na świecie, a dostęp do opieki stomatologicznej nadal jest dla wielu osób utrudniony. Nowy projekt ma sprawić, że wczesne wykrywanie zmian będzie możliwe także poza gabinetem stomatologicznym. Naukowcy chcą nie tylko rozpoznawać chorobę, ale również przewidywać, u których pacjentów może ona szybko postępować.

3,1 mln dolarów na rozwój SMARTeeth++

Grant w wysokości 3,1 mln dolarów przyznano badaczom z Eastman Institute for Oral Health na pięć lat. Projekt finansuje National Institute of Dental and Craniofacial Research – podmiot należący do National Institutes of Health (NIH).

Jednym z jego głównych celów jest rozwój technologii SMARTeeth++, która wykorzystuje przenośne obrazowanie jamy ustnej, sztuczną inteligencję oraz informacje dotyczące zdrowia pacjenta. System ma analizować obrazy jamy ustnej pod kątem oznak próchnicy i wczesnych stadiów chorób dziąseł.

– Próchnica i choroby dziąseł należą do najczęściej występujących chorób przewlekłych na świecie, jednak miliony osób nadal napotykają bariery w dostępie do opieki, takie jak koszty, transport, miejsce zamieszkania czy niedobór specjalistów – powiedziała prof. Jin Xiao, dentystka, profesor Eastman Institute for Oral Health i kierowniczka projektu. – Zanim pacjent trafi do dentysty, choroba może być już znacznie trudniejsza i droższa w leczeniu.

Projekt jest kontynuacją wcześniejszych badań zespołu prof. Xiao dotyczących mobilnej stomatologii, sztucznej inteligencji i wczesnego wykrywania chorób jamy ustnej.

AI nie tylko wykryje chorobę, ale oceni ryzyko jej progresji

Badacze chcą pójść o krok dalej niż samo rozpoznawanie istniejących zmian. SMARTeeth++ ma wykorzystywać modele predykcyjne, które połączą informacje uzyskane z obrazów jamy ustnej z innymi danymi dotyczącymi pacjenta. Dzięki temu system ma pomagać określić, kto jest szczególnie narażony na pogorszenie stanu zdrowia jamy ustnej i może wymagać szybszej interwencji.

– Zespół opracuje również modele predykcyjne, które połączą informacje wykryte przez AI na obrazie jamy ustnej z innymi istotnymi danymi dotyczącymi pacjenta. Pomoże to określić, u kogo istnieje największe prawdopodobieństwo pogorszenia się choroby i kto może wymagać szybszej interwencji – wyjaśnił dr Jiebo Luo, informatyk i wykładowca na University of Rochester, współkierownik projektu.

Według prof. Jin Xiao właśnie możliwość przewidywania przebiegu choroby może być jednym z najważniejszych elementów projektu.

– Wykrywanie jest ważne, ale predykcja może zmienić sposób działania systemu. Jeśli jesteśmy w stanie zidentyfikować osobę, u której zaczyna rozwijać się choroba i wiemy, że istnieje duże prawdopodobieństwo jej szybkiej progresji, możemy znacznie wcześniej podjąć interwencję. W ten sposób przechodzimy od reagowania na choroby jamy ustnej do ich zapobiegania – powiedziała.

Badanie jamy ustnej poza gabinetem dentystycznym

SMARTeeth++ ma być wykorzystywany również w miejscach, w których pacjenci już korzystają z opieki zdrowotnej. Naukowcy wcześniej wykazali, że wysokiej jakości obrazy stomatologiczne można wykonywać poza gabinetem, a następnie analizować je zdalnie pod kątem wczesnych oznak próchnicy.

W jednym z badań prowadzonych podczas wizyt położniczych przesiewowe badanie pozwoliło wykryć próchnicę we wczesnym stadium u 71,7% uczestników. Zdaniem badaczy pokazuje to potencjał technologii w docieraniu do osób, które z różnych powodów mają utrudniony dostęp do stomatologa.

Docelowo SMARTeeth++ ma mieć dwa zastosowania. Pierwszym będzie mobilna platforma, dzięki której pacjenci będą mogli uczestniczyć w przesiewowej ocenie stanu zdrowia jamy ustnej. Drugim – platforma kliniczna dla higienistek stomatologicznych i innych odpowiednio przeszkolonych pracowników ochrony zdrowia, umożliwiająca badanie i monitorowanie większych grup pacjentów.

– SMARTeeth++ nie tylko pomoże poszczególnym pacjentom, ale także stworzy modele przewidujące, jak choroby jamy ustnej rozwijają się w całych społecznościach. Modele na poziomie populacji pomogą identyfikować czynniki ryzyka chorób jamy ustnej oraz określać, jakie zasoby są potrzebne do skutecznej profilaktyki – powiedziała dr Tong Tong Wu, ekspertka z zakresu biostatystyki i biologii obliczeniowej oraz współkierowniczka projektu.

Technologia ma wspierać dentystów, a nie ich zastępować

Elementem projektu będzie także opracowanie przenośnego systemu obrazowania. Odpowiednio przeszkolony personel niemedyczny mógłby wykonywać za jego pomocą zdjęcia jamy ustnej np. w gabinetach lekarskich czy podczas programów zdrowotnych prowadzonych w lokalnych społecznościach.

Nie oznacza to jednak przeniesienia diagnostyki i leczenia na algorytmy. Naukowcy podkreślają, że specjaliści stomatologiczni nadal będą niezbędni. AI ma przede wszystkim pomóc im dotrzeć do pacjentów wcześniej i objąć opieką osoby, które w przeciwnym razie mogłyby nie skorzystać z konsultacji.

– To rozróżnienie jest bardzo ważne. Technologia ma służyć zwiększeniu dostępu do wiedzy i doświadczenia specjalistów stomatologicznych, a nie ich zastąpieniu – podsumowała prof. Xiao.

Źródło: https://www.urmc.rochester.edu

Czy rozwój sztucznej inteligencji i nowoczesnych technik obrazowania może zmienić pojęcie mistrzostwa w stomatologii? Mówi o tym prof. dr hab. n. med. Kazimierz Szopiński – kierownik Zakładu Radiologii Stomatologicznej i Szczękowo-Twarzowej WUM, specjalista radiologii i diagnostyki obrazowej oraz medycyny nuklearnej, prezes Polskiego Towarzystwa Radiologii Stomatologicznej i Szczękowo-Twarzowej. – Wszystkie te techniki należy traktować jako narzędzia, które nie mogą zastąpić myślenia klinicznego i zdrowego rozsądku – podkreśla ekspert.