Inteligencia Artificial y Big Data en la Odontología

Inteligencia Artificial - Big Data - Machine Learning - Odontología

Saludos lector, ¿sabías que el desarrollo de Inteligencia Artificial también ha traído y traerá beneficios a la Odontología y al sector salud?

¿Sabías que para hacer posible a la Inteligencia Artificial la misma requiere del Big Data y el Machine Learning? ¿y que la tecnología del Blockchain nació para proteger la privacidad de tus datos?

En este post también te hablaré de la robótica y el Internet de las cosas.

Una de las tantas aplicaciones actuales de, por ejemplo, la robótica, es el CAD-CAM para confeccionar diferentes tipos de prótesis dentales.

Índice

¿Qué es la inteligencia artificial?

La inteligencia artificial es una parte la computación dedicada a crear sistemas y máquinas que realizan operaciones similares al aprendizaje en humanos y a la toma de decisiones.

La Asociación para el Avance de la Inteligencia Artificial la define como:

…los mecanismos subyacentes al pensamiento y comportamiento inteligente y su materialización en máquinas.

Asociación para el Avance de la Inteligencia Artificial

Según Bruno López Takeyas del Instituto Tecnológico de Nuevo Laredo, la inteligencia artificial es una rama de las ciencias computacionales.

Y la misma está encargada de estudiar modelos de cómputos que tienen la capacidad de llevar a cabo actividades propias de los seres humanos, tales como son el razonamiento y la conducta.

La inteligencia artificial es lo que hace posible que las máquinas aprendan de su experiencia, se ajusten según los nuevos aportes y lleven a cabo tareas similares a nosotros los humanos.

Esto es gracias a que tales máquinas tienen gran capacidad de procesar grandes cantidades de datos.

Lo que también recibe el nombre de Big Data, y además reconocer patrones en ese océano de datos.

Así como también tienen capacidad de procesamiento del lenguaje natural.

Que es otra forma de llamar a que las computadoras realicen interacciones con el lenguaje humano.

Inteligencia Artificial
La Inteligencia artificial es capaz de tomar decisiones y aprender por cuenta propia

Definición con un ejemplo

¿Has visto alguno de esos robots que batean una pelota? Aquí te comparto un vídeo de 11 segundos

La robótica y la inteligencia artificial tienen mucho que ofrecer al sector salud

La computación tradicional, previa a una codificación del robot puede programarlo para que reaccione a cierto número de datos, por ejemplo, distintos formas en la que se le arroja la pelota al robot.

Ante un escenario inesperado, es decir, ante el cual no se le haya enseñado cómo responder, el robot no puede reaccionar adecuadamente.

La inteligencia artificial es una forma de computación, es decir, el robot será capaz de reaccionar ante el lanzamiento de una pelota ante el cual NO tenía una respuesta previamente programada.

Beneficios de la inteligencia artificial para la Odontología

  • Gracias a la Big Data, la inteligencia artificial en la Odontología ya permite identificar caries dentales y otras enfermedades bucales más rápido, más temprano y con más precisión que los humanos.
  • La capacidad predictiva de la I.A podrá analizar los datos no estructurados en la historia de un paciente y encontrar patrones para descubrir otros problemas de salud
  • La Inteligencia Artificial podrá usar los datos de miles de prácticas privadas, y permitirá a los investigadores encontrar correlaciones entre síntomas, y la necesidad de estudios adicionales.

En Dentistry Today encontramos un ejemplo, que el Odontólogo pueda colocar las radiográfías y datos de un paciente en un sistema de Inteligencia Artificial.

Y así la I. A le ayudará a encontrar anormalidades y problemas correlacionados.

Uso de la Inteligencia Artificial para acelerar la radioterapia

El U.K National Health Service se asoció al brazo de investigación en Inteligencia Artificial de Google, conocido como DeepMind, para entrenar a un sistema de I.A.

Esto para lograr reducir los tiempos de radioterapia en pacientes con cáncer de cabeza y cuello, tales como el cáncer bucal, por ejemplo.

El proyecto del sistema de DeepMind busca reducir el tiempo de mapeo de áreas con cáncer, de 4 a 1 hora.

El proyecto de momento está en una pausa por motivos legales a causa de consideraciones respecto a la privacidad de los datos usados.

DeepMind - Inteligencia Artificial
DeepMind – Brazo de Google de investigación de inteligencia artificial

Ensayos clínicos

Investigadores del Cincinnati Children´s Hospital Medical Center desarrollaron un sistema de machine learning para evaluar si hay probabilidad de que un paciente participe en un ensayo clínico

Aún está en desarrollo y perfeccionamiento, pero muestra como puede acelerar las investigaciones y una relación beneficiosa entre la I.A y el sector salud.

Otros beneficios de la Inteligencia Artificial para el sector salud

Que van desde la prevención de la pérdida de la visión en paciente con diabetes a mayor velocidad en la detección del cáncer.

Prevención de la pérdida de la visión en los pacientes con diabetes

En el California HealthCare Foundation científicos voluntarios desarrollaron una algoritmo de análsis de imágenes que analizan los escaneos de retina de pacientes con diabetes.

Los mismos identifican daños en la retina con 85% más de velocidad y precisión que el análisis humano tradicional.

Avances en la detección del Cáncer de Páncreas

La compañía farmaceútica Berg usa la I.A para analizar grandes cantidades de datos oncológicos para así crear un modelo del funcionamiento del cáncer de páncreas.

Nuevos antibióticos

Investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) encontraron un nuevo antibiótico usando la Inteligencia Artificial, que recibió el nombre de halicina, usando un algoritmo que analizó la estructura de más de 2.500 medicamentos y otros compuestos.

Posteriormente seleccionaron 100 candidatos, de los cuales, emergió la halicina.

Uno de los puntos positivos a resaltar, es que la Inteligencia Artificial puede acelerar el descubrimiento de nuevos medicamentos en distintas áreas, y reducir los costos de esa tarea.

MIT - Inteligencia artificial
En el Instituto Tecnológico de Massachusetts crearon un nuevo antibiótico usando inteligencia artificial
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Ahora bien, esa inteligencia artificial para llegar a ser tal, debe ser alimentada y nutrida con datos, grandes cantidades de datos, y allí es donde entra el Big Data.

¿Qué es el Big Data?

El Big Data son un conjunto de datos de gran volumen, de alta velocidad y alta variedad que para ser administrados requieren formas de procesamiento de información innovadores y costosas.

El procesamiento del Big Data permitirá ampliar el proceso de automatización y toma de decisiones, ya aquí notarás su vínculo con el desarrollo de la inteligencia artificial.

Los software de procesamientos de datos convencionales no pueden procesar tal volumen de información.

O como lo leí en un interesante post de Laura Calpe, el Big Data son grandes cantidades de datos, datos y más datos, procedentes de cada rincón del planeta.

Desde los recipes, las notas, los archivos en las laptops y teléfonos de los Odontólogos, las radiografías, tomografías y datos generados por nuestros instrumentos de trabajo digitales

Y eso es únicamente un pequeño ejemplo de lo que es el Big Data en Odontología.

El Big Data comprende básicamente todos los datos que generamos seres humanos, o son generados por nuestros dispositivos digitales.

Y estos datos proceden de todas partes, al mismo tiempo y a gran velocidad, de allí la relación del Big Data con el Deep Learning, el cual también trato en este post.

En Odontología el Big Data son los datos que son muy grandes y engorrosos de manejar para los Odontólogos y nuestras herramientas y tecnologías disponibles.

El Big Data nutre a la inteligencia artificial
Big Data: gran volumen de datos no-estructurados generados en tiempo real en todo el plante

Las Siete V de la Big Data

  • Volumen. Cantidad de los datos y rendimiento de las distintas tecnologías. ¿Qué datos? Por ejemplo: Signos y síntomas, radiografías, tomografías, diagnósticos diferenciales, y un largo etc, y eso es solo en el sector salud.
  • Velocidad. ¿Has escuchado del 2G, 3G, 4G y ahora el 5G?, entre más rápido se vuelve el internet, más rápido se transfieren y procesan los datos.
  • Variedad. Refiere a los datos estructurados y no estructurados. No todos los datos son procesables por los softwares convencionales, además los datos pertenecen a distintas categorías y taxonomías.
  • Valor. Se refiere a la relevancia de los datos.
  • Variabilidad. Evolución y aparición de las enfermedades según temporadas.
  • Veracidad. Refiere a la calidad de cada dato recibido.
  • Visualización de los datos. Es decir, la manera en que «se dan a ver» esos datos.

Estas son las siete V del Big Data, tal como están explicadas en una publicación del Journal of The American Dental Association y en otras fuentes consultadas.

Volumen

  • Cantidad de datos generados. Hablo de los datos producidos en el planeta y fuera de él, por ejemplo, contamos con satélites y sondas espaciales acumulando y generando grandes cantidades de información.
  • Transacciones online y offline.
  • En Gygabytes y Terabytes. Tratándose de Data proveniente de todo el planeta ya tendríamos que hablar de Exabytes y Zettabytes.
  • Guardados en registros, archivos, audios.

Velocidad

  • Cada vez hay dispositivos y hadware más veloces.
  • Datos producidos en tiempo real.
  • Datos online y offline.
  • En transmisiones en vivo, en información transmitida entre personas y dispositivos.
Big data
Entre más rápido se transmitan los datos, mayor será la Big Data

Variedad

  • Datos Estructurados y no-estructurados. Los estructurados son fácilmente ordenados y procesados por los softwares de tratamiento de datos; y los no estructurados son datos en bruto y no organizados, por ejemplo, publicaciones en redes sociales o correos electrónicos.
  • Vídeos e imágenes. Que varían según el formato en el cual estén almacenados, por ejemplo, radiografías, o vídeos de la sonrisa de un paciente.
  • Textos producidos por humanos. Por ejemplo, las notas que un Odontólogo pueda tener almacenadas de sus casos clínicos.
  • Lecturas hechas por máquinas. Un ejemplo podría ser como leen los motores de búsqueda la información que publicamos.

Valor

¿Dónde reside el valor de los datos en Big Data? en su capacidad de que a partir de ellos los responsables de una empresa, o en este caso, de tu salud, puedan tomar decisiones a partir de ellos.

Veracidad

Punto importante para nuestros datos, y más aún cuando se trata de nuestra salud, la Big Data garantiza la veracidad de la información recabada.

Variabilidad

Los datos son variables, y la Big Data provee de modelos estadísticos para ayudarnos a entender los diferentes significados de estos datos tan abundantes.

Visualización de los datos

Es importante la visualización de los datos, por ejemplo, para el Odontólogo o el Médico resultará muy ventajoso, que estos datos sean traducidos en una mayor precisión de las imágenes al momento de hacer un diagnóstico.

Big data y visualización
Parte de la Big Data es ayudar a visualizar esas grandes cantidades de datos
7 mitos sobre el blanqueamiento dental ☺️

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Relación y diferencia entre el Big Data con la Inteligencia Artificial

Esa gran cantidad de datos, producidos a gran velocidad, que conocemos con el nombre de Big Data es el alimento de la inteligencia artificial

El Big Data funciona como el combustible de la I.A, algunos incluso afirman que el Big Data es el nuevo petróleo del siglo XXI.

El investigador Alan Morrison afirma que la gran diferencia es que el Big Data son los datos crudos que necesitan ser estructurados, integrados y limpiados antes de que puedan llegar a ser útiles.

Mientras que, la Inteligencia Artificial viene a ser el resultado, la inteligencia que resulta a partir de esos datos procesados.

La I.A necesita de datos para alimentar construir su inteligencia, y el Big Data ofrece la oportunidad de que la Inteligencia Artificial procese información que los humanos no podemos.

Ahora te comparto la utilidad del Big Data en la Odontología.

¿Qué utilidad tiene el Big Data para la Odontologia?

  • Mejor entendimiento de las enfermedades y evolución de los pacientes.
  • Posibilidad de que los datos de salud o Health Data sean cotejados a nivel mundial.
  • Predictibilidad de posibles enfermedades, para tomar las medidas necesarias y evitarlas.

De acuerdo al Journal of the American Dental Association:

El Big Data cambiará la forma como definimos y diagnosticamos las enfermedades bucales, incluyendo la enfermedad periodontal, patologías inflamatorias e inmunológicas, e incluso cáncer.

Taking a byte out of big data. Michael Glick. The Journal of the American Dental Association. November 2015
Big Data y Health Data
La Health Data abre la posibilidad de cotejar datos a nivel global

Toda esta multitud de datos, conocida como Big Data, como dije será lo que alimente, y de hecho ya alimenta, a la inteligencia artificial, para que aprenda y re-aprenda una y otra vez, por cuenta propia, lo que nos lleva al machine learning.

¿Qué es el Machine Learning o Aprendizaje Automático?

El machine learning es una rama de la inteligencia artificial enfocada en el diseño de algoritmos que pueden construir modelos analíticos sin previamente haber sido programados para ello.

El machine learning o aprendizaje automático diseña estos algoritmos de manera automática y reiterativa.

Ejemplos del el machine learning en la inteligencia artificial

  • Asistentes personales virtuales. Tales como Siri y Alexa, a los cuales puedes usar como motores de búsqueda para encontrar información, o para recordatorios de actividades pendientes.
  • Reconocimiento facial. Tales como ya lo hacen redes sociales como Facebook, la cual ha aprendido a como identificar personas en las fotos basandose en los datos de sus usuarios conocidos, así como también lo hacen varios Smartphones.
  • Reconocimiento de Spam. Los filtros de servicios como Gmail están constantemente aprendiendo para mantener tu bandeja de entradas libre de spam.
  • Refinamiento de los motores de búsqueda. Tal como Google y otros como Bing, habrás notado que a medida que usas sus servicios los resultados te son más personalizados.

¿Qué es el Deep Learning?

El Deep Learning es un subconjunto del machine learning, en el cual redes neurales artificiales aprenden de grandes cantidades de datos.

Estas redes neurales están inspiradas por el cerebro humano.

Así como los humanos aprendemos por experiencia, los algoritmos llevan a cabo repetidamente tareas.

En el Deep Learning o aprendizaje profundo, los algoritmos cambian cada vez un poco la manera en como la ejecutan en la búsqueda de lograr mejores resultados.

De este modo, el Deep Learning hace que las máquinas resuelvan problemas usando datos diversos, no estructurados e interconectados.

Entre más los algoritmos aprenden con el Deep Learning, mejor llevan a cabo sus tareas.

Un ejemplo insignia del Deep Learning es el reconocimiento de imagenes, capacidad que hoy día tiene cada teléfono de última generación de las respectivas marcas comerciales.

Ejemplos de Machine Learning en el sector salud

¿Ejemplo de Deep Learning? La capacidad de los motores de búsqueda de hacer traducciones cada vez mejores de los textos en ellos publicados.

Algunos investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts desarrollaron un sistema que usa un dispositivo portable para recoger datos respecto al uso de las cuerdas vocales (sobre los dispositivos portables hablo más abajo en la sección del Internet de las cosas)

Mediante el uso del Machine Learning pueden encontrar desordenes de la voz de las personas

Así como investigadores del Carnegie Mellon University usan el machine learning para priorizar qué experimentos deberían realizar para probar nuevos medicamentos.

Según reportan esto reduce en 70% las pruebas innecesarias.

El Deep Learning también ayudará a crear medicamentos específicamente diseñados para el genoma particular de cada individuo.

Machine Learning e Inteligencia Artificial
Machine Learning: diseña algortimos a partir de aprendizajes previos

Deep Learning: Definición de Amit Karp

El Deep Learning yace en simular redes amplias y de múltiples capas de neuronas virtuales, lo cual hace a la computadora capaz de aprender a reconocer patrones abstractos.

Amit Karp. Computista

El nombre Deep (o profundo) es porque automáticamente genera múltiples capas de abstracciones de datos y usa estas abstracciones para identificar patrones

Relación del machine learning con la Inteligencia Artificial

Resumiendo lo que vienes leyendo, el Machine Learning es una rama de la Inteligencia Artificial que se basa en que podemos darle a las máquinas acceso a datos, y que ellas aprenderán de ellos.

Lo que implica que el Machine Learning o aprendizaje automático es lo que hace posible que las inteligencia artificial devenga cada vez más inteligente, valga la redundancia

El Machine learning tiene dos formas de aprendizaje:

  • Aprendizaje Supervisado. En estos casos los algoritmos cuentan con la ayuda de un analista de datos que le da el feedback necesario durante la etapa de entrenamiento, para posteriormente aplicar lo aprendido a los nuevos datos.
  • Aprendizaje no supervisado. Es el usado en el Deep Learning, aquí, durante el aprendizaje, las máquinas toman decisiones y hacen predicciones por su cuenta
Machine learning e inteligencia artificial
El machine learning permite a las máquinas aprender por si mismas.

Paso a mostrarte los beneficios del machine learning en la Odontología.

¿Cómo beneficia el machine learning a la Odontología?

  • Ayuda al Odontólogo a diagnosticar enfermedades bucales y le sugiere planes de tratamiento.
  • Facilita al profesional la lectura e interpretación de las nuevas imágenes en 3D, tales como la Tomografía Computarizada.
  • Detección temprana de lesiones periapicales o caries dental, incluso antes de que lo detecte el Odontólogo.

Ahora bien, todos estos datos que conforman la Big Data y que a través del machine learning hacen cada vez mejor las distintas formas de inteligencia artificial pueden manejar sistemas físicos que conocemos como robots.

¿Qué es la robótica?

La robótica es una rama de la Ingeniería dedicada a la investigación, desarrollo y operación de los robots.

Los ingenieros dedicados a la robótica estudian cómo construir sistemas físicos para suplementar o llevar a cabo una tareas hecha por humanos.

Los robots son máquinas programables usadas para llevar a cabo acciones de manera autónoma o semi-autónoma.

Tres características de los robots:

  • Los robots interactúan con el mundo físico vía sensores y activadores.
  • Los robots son programables.
  • Son autónomos o semi-autónomos.

A la fecha de escribir este posts ya contamos con tele-robots, que son usados por médicos para llevar procedimientos quirúrgicos en distintas partes del planeta.

Tipos de robots

  • Robots quirúrgicos/médicos. Tales como el robot Da Vinci usado para llevar a cabo cirugías, o prótesis biónicas.
  • Para investigación. Ayudan en las pesquisas en Universidades y centros de investigación.
  • Robots pre-programados. Robots industriales que operan en un ambiente simple y controlado, y no necesitan de inteligencia artificial para operar. Un ejemplo muy conocido son los robots usados para ensamblar carros.
  • Autónomos. Estos robots tienen la responsabilidad de detectar cambios en el ambiente y adaptarse a ellos, no necesitan que los humanos los supervisemos constantemente, se han vuelto populares como juguetes o dispositivos de limpieza en casa.
  • Teleoperados. Controlados remotamente por humanos, tales como los que operan bajo el agua para reparar tuberías, los que funcionan en el espacio y por supuesto, los usados en el campo médico y odontológico.
  • Robots que aumentan las capacidades. Por ejemplo, brazos prótesicos, o exo-esqueletos que aumentan el alcance y la fuerza del ser humano.
  • Aeroespaciales. Como los drones de vigilancia usados en el campo militar
  • De respuesta ante desastres. Tales como los que buscan sobrevivientes después de una emergencia.
  • Humanoides. Diseñados para lucir como seres humanos.

Características de la robótica

  • Movimiento. Hay robots de configuración cartesiana con tres ejes situados a lo largo de los ejes x, y, z; otros robots son de configuración cilíndrica cuya articulación es de tipo rotacional, produciendo rotación en torno a la base; y están los de configuración polar, con varias articulaciones, que pueden moverse en sentido rotacional, angular y lineal.
  • Energía. Cada robot tiene una fuente de energía que hace posible su funcionamiento.
  • Grado de libertad. El nivel de libertad del robot en cada movimiento.
  • Recolección de información. A través de distintos sensores el robot recolecta la información necesaria para llevar a cabo su tarea.
  • Autonomía. Es el grado de complejidad que el robot puede ejecutar gracias al uso de la inteligencia artificial.

Relación de la robótica con la Inteligencia Artificial

La róbotica y la inteligencia artificial se encuentran específicamente en los robots con inteligencia artificial, es decir, sistemas físicos capaz de analizar, aprender y tomar decisiones por si mismos.

Entre ellos está Sofía, creada por Hanson Robotic Limited, a la que escucharás razonar en el siguiente vídeo:

Sofía: robot con inteligencia artificial de Hanson Robotic Limited

Sofía es la primera robot a quien se le otorga una nacionalidad, y por tanto, una identidad.

En su caso es la de Arabia Saudita.

Robot con inteligencia artificial
Sofía es un robot con inteligenicia artificial
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¿Cómo beneficia la robótica al sector salud?

Te muestro al Robot Da Vinci, capaz de llevar a cabo intervenciones quirúrgicas de alta precisión, operado por un profesional, es decir, este es un ejemplo donde el robot no opera por inteligencia artificial sino que funciona como extensión de los seres humanos.

La robótica y la precisión que ha alcanzado tienen mucho que aportarle a la Odontología

Ya es posible con el robot Da Vinci, llevar a cabo cirugías con el médico a 4 metros de distancia, el reto ahora es ejecutarlas con el profesional a 4.000 kilómetros, lo que expandirá las posibilidades de la tele-medicina

Robótica e inteligencia artificial en Odontología

A continuación te mostraré específicamente uno de los beneficios de la robótica en la Odontología te muestro a un robot que fue capaz de realizar una cirugía de implantes dentales en un hora.

Los profesionales que ves en el vídeo NO participaron en el proceso, el robot colocó los implantes dentales con un margen de error de 0.2-0.3mm, lo que alcanza un standard de precisión para el proceso.

Robot autónomo lleva a cabo cirugía de implantes dentales en China
Robótica en Odontología
El CAD-CAM es uno de los usos actuales de la robótica en Odontología

Leyes de la robótica propuestas por la Unión Europea

A causa del rápido avance de la Inteligencia Artificial y la robótica, el Parlamento Europeo ha propuesto una serie de leyes para regular sus avances, las cuales son:

  • Proteger a los humanos de los daños causados por robots.
  • Respetar el derecho a rehusarse a ser cuidado por un robot.
  • Proteger la libertad humana ante los robots.
  • Proteger a la humanidad de las violaciones de la privacidad cometidas por un robot.
  • Gestión de datos personales procesados por un robot.
  • Proteger a la humanidad de ser manipulada por robots.
  • Evitar la disolución de vínculos sociales.
  • Igualdad de acceso al progreso de la robótica.
  • Restringir el acceso humano a las tecnologías de mejora.

Drones: ¿Qué son?

Los drones son vehículos aéreos no tripulados, básicamente un dron es un robot capaz de volar controlado remotamente, o volar de manera autónoma a través de planos de vuelo controlados por sistemas de software embebidos.

Un sistema embebido es un sistema para llevar a cabo tareas específicas en tiempo real, pero sin llegar a ser una computadoras, ejemplo de estos sistemas son los incluidos en modems, neveras, microondas.

Volviendo al tema de los drones, ellos son parte de la robótica, como dije son robots, y a ellos les dedico un apartado especial en estas líneas que lees por los beneficios potenciales que traer y traerán al sector salud.

Y es que piénsalo, si ya hay drones para niños ¿por qué no utilizar estos robots de manera creativa para mejorar los servicios de la salud?

Y es que los drones, aparte de robots voladores, son sistemas de transporte por vía aérea, lo que implica que al evitar los retrasos de las vías automotrices, pueden llegar más rápido a sus destino.

Lo que los hace idóneos para transportar, no solo sistemas de audio y vídeo, sino insumos y equipos médicos a lugares remotos o de difícil acceso.

Por ello, los drones son robots muy útiles para responder a emergencias médicas en tanto llegan los profesionales al paciente.

Tipos de drones

Según su diseño

  • Drones de ala fija. Que asemejan a pequeños aviones, muy útiles para mapear grandes distancias, útiles para trabajos agrícolas y fotografía, con ellos NO es posible realizar vuelos estacionarios, ni despegar ni aterrizar en forma vertical.
  • Drones de ala rotatoria. También conocidos como multirrotores, capaces de despegues y aterrizajes en forma vertical, se sustentan a través de las fuerzas producidas por sus hélices (semejantes a los helicópteros), su desventaja es el gran consumo de energía que requieren, por sus múltiples rotores.

Según la distancia que recorren

  • Distancia muy corta. En esta categoría entran los drones para niños y muchos de los drones baratos que circulan en el mercado, vuelan una distancia de 5 kilómetros, con tiempo de vuelo entre 20 y 45 minutos.
  • Drones de distancia corta. Capaces de vuelos de hasta 50 kilómetros con baterías que duran de 1 a 6 horas.
  • Drones de distancia media. Recorren distancias de hasta 150 kilómetros, con tiempo de vuelo de 8 a 12 horas. A partir de estos, inician los usos militares de estos equipos.
  • Los drones de larga distancia. No solamente recorren distancia mucho mayores, hasta 650 kilómetros, lo que les permite incluso viajar entre países, sino son drones de alta velocidad.
  • Drones de muy larga distancia. Llegan a tener tiempos de vuelo de 36 horas, siendo capaces entonces de volar entre continentes. y pueden llegar a alturas de hasta 3.000 pies sobre el nivel del mar, en sus aplicaciones militares sirven como drones de vigilancia.

Según los equipos

  • Drones con cámaras y sistemas de audio. Usados en la industria del cine y el entretenimiento ¿Quién no recuerda las excelentes tomas en las redes sociales de Red Bull?, más allá de estas primeras aplicaciones, los drones de este tipo son muy útiles para monitorear emergencias médicas, ¿cómo?, permitiendo a los profesionales evaluar el escenario de un accidente automovilístico, así como permitiendo, de manera online, a los médicos acompañar a los rescatistas de manera remota mientras llegan a la escena del siniestro.
  • Drones con FPV. Drones de vista en primera persona (First Person Viewing), grabar lo que sucede viéndolo como las personas que están en el lugar, sus aplicaciones son similares a las del apartado anterior.
  • Los drones con GPS. Capaces de ubicar una localización exacta y volar hasta allí, lo que para el sector salud les permite llegar directa y rápidamente al paciente o lugar de la emergencia médica.
  • Drones con estabilizadores. Equipados con giroscopios para mejorar sus capacidades de vuelo ante cambios bruscos de posición.
  • Drones con equipos médicos. Aquellos utilizados para asistir a médicos, paramédicos y otros profesionales de la salud, para responder en casos de emergencia y asistir a las personas incluso antes que lleguen los profesionales, como lo verás en el vídeo a continuación.
Drones médicos
Drones médicos – Serán de utilidad, tanto para trasladar insumos de primeros auxilios, como equipos más complejos
https://www.instagram.com/tv/B9RaQuhnx6f/?utm_source=ig_web_copy_link
Los drones ambulancia ya son una realidad

Según su uso

  • Uso civil. En esta categoría entran todos los comercializados en la actualidad, y los ya nombrados drones para necesidades médicas, y también aquellos para entretenimiento, como lo son los drones para niños, hay toda una variedad de ellos, desde drones baratos, a drones muy sofisticados y mucho más costosos.
  • Para uso militar. Como los drones de vigilancia o los drones de ataque.

¿Cómo funcionan los drones?

¿Cómo pueden volar los drones? Gracias a unas hélices o rotores que les dan propulsión y le dan la capacidad de mantenerse en el aire.

Son populares los cuadricópteros, aunque también hay drones, seis e incluso ocho hélices.

En el caso de los de cuatro hélices, dos rotan en un sentido y dos en sentido contrario, y cada hélice tiene su propio motor eléctrico.

Pueden operarse a control remoto, o con sistemas embebidos, no es de extrañar que dentro de poco veamos drones pilotados por su propia inteligencia artificial.

Tres beneficios de los drones para el sector salud

  • Velocidad y entrega inmediata de insumos médicos. Los drones son rápidos, tanto por viajar por vía aérea, como por el hecho de que volar evita tropezarse con el tráfico y accidentes de la vía en el transporte terrestre, lo que hace que los drones inyecten rapidez a los procesos en los servicios de salud o lugares de emergencias médicas.
  • Mejoran la distribución de insumos en los centros de salud. Como los drones son capaces de llevar rápidamente medicamentos desde un centro de distribución, reducen la necesidad de acumularlos en dichos servicios, lo que reduce la cantidad de medicamentos e insumos desechados por expiración en algunos centros. En otras palabras, los drones ayudarían a que los insumos estén en los hospitales y centros de salud que deben estar, reduciendo costos ya que desecharían mucho menos.
  • Aceleran los estudios de laboratorio. En casos de locaciones lejanas, de estudios muy especializados o de rápida diseminación de una enfermedad (como por ejemplo en casos de epidemias) los drones ayudarían a hacer llegar muestras a los centros de bioanálisis donde están profesionales más especializados, lo que salvaría muchas vidas, al acelerar los procesos
La Start-up Zipline integra el uso de los drones con la inteligencia artificial para hacer llegar sangre, insumos e incluso órganos a regiones de díficil acceso en Rwanda

Drones de Zipline

Un ejemplo actual del uso de los drones para optimizar el funcionamiento de hospitales y centros de salud lo tenemos en Rwanda, por un acuerdo entre la start-up Zipline y el gobierno de ese país, que solo tiene que pagar por cada entrega exitosa.

Según un reporte de El País, hacer llegar sangre, vacunas, insumos a hospitales o centros de salud en zonas alejadas en Rwanda podría tomar hasta cinco horas por vía terrestre, pero al transportarlos en drones con una capacidad de vuelo de 128 km/h, la sangre y otros insumos llegan en cuestión de 20 a 30 minutos.

Drones de Zipline
Drones de Zipline para entrega de insumos médicos – Imagen de flyzipline.com

De acuerdo a la fuente citada, los hospitales en Rwanda han reducido en un 95% el índice de caducidad y desperdicio de sangre, a continuación te comparto una parte de la charla de Keller Rinaudo, fundador de Zipline.

https://www.instagram.com/tv/B9ZHdgPHwk1/?utm_source=ig_web_copy_link
Los drones de Zipline hacen entregas de sangre e insumos médicos a centros de salud remotos.

¿Ya viste el vídeo? Los drones en la salud, a pesar que hablamos de ellos aún como asunto del futuro, ya están en exitoso funcionamiento hoy en día, optimizando los servicios sanitarios.

Zipline acumula en un almacén en Rwanda sangre proveniente del centro nacional de transfusiones, previo acuerdo con el Ministerio de Salud de ese país, lo que además permite reducir contaminaciones sanguíneas.

¿Cómo funciona al sistema de drones de Zipline para entregar sangre y otros insumos?

De dos maneras: por una logística de servicios a terceros y logística de cross-docks, en una serie de pasos que cito de su propia página web.

Logística de servicios a terceros

  • Recibo del producto. Zipline recibe el inventario para ellos almacenarlos en sus centros de distribución.
  • Orden. Un médico, a través de un sencilla llamada, texto, whatsapp o formulario web hace la petición de la encomienda, lo que puede ser de manera inmediata o por adelantado.
  • Zipline prepara el paquete. Un técnico de Zipline, o un farmaceuta, prepara al producto para su entrega, el cual mantiene y respeta la cadena de frío y protege a productos frágiles.
  • Lanzamiento. El dron es lanzado desde una catapulta.
  • Entrega. El dron entrega el paquete que cae en paracaídas, con una precisión de centímetros.
  • Recuperación. El dron vuelve al centro de Zipline para que los técnicos lo preparen para un nuevo vuelo.

Logística de cross-docks

  • El cliente prepara el paquete. Cada cliente prepara al paquete, que pueden ser desde kits de salud hasta prescripciones específicas para cada paciente. Estas ordenes pre-empacadas son enviadas a Zipline.
  • Recibo. Los técnicos de Zipline reciben la orden pre-empacada, cualquier paquete que necesite respetar la cadena de frío se coloca en almacenamiento en frío mientras espera su entrega.
  • Arreglar la entrega. El receptor final determina la fecha de entrega del paquete, lo cual puede ser de inmediato o cuando sea conveniente para él.
  • Lanzamiento. Los técnicos de Zipline lanzan el dron para iniciar su vuelo.
  • Entrega. El dron entrega el paquete a través de un paracaídas en la locación especificada.
  • Recuperación. El dron vuelve al centro de Zipline y es recuperado por sus técnicos.

¿Hay usos para los drones en Odontología?

En mi investigación para la redacción de estas líneas no he encontrado usos actuales de los drones en odontología, sin embargo, estoy seguro que los tendrán, así que a continuación describo algunos escenarios para sus usos, según puedo avistar el futuro:

  • Entrega de insumos más rápida a servicios odontológicos. Será mucho mejor entregar en minutos lo que mediante transporte terrestre demora horas o días, lo que garantizaría el mejor aprovisionamiento de los servicios odontológicos distantes mediante el uso de drones.
  • Traslado más rápido de equipos especializados a servicios odontológicos. Lo que podría ser un electrobisturí, un equipo quirúrgico o un kit para tratar la fluorosis, los cuales quizás son procedimientos que solo en ocasiones un Odontólogo ejecuta en dicho servicio, PERO, que el poder acceder a determinados insumos cuando algún paciente lo necesita elevaría mucho la calidad de los servicios en esos centros lejanos.
  • Conexión entre servicios odontológicos distantes y especialistas para exámenes específicos. Los Odontólogos sabemos que lo que no es rosado no es normal en los tejidos blandos de la boca, supongamos que un colega encuentra un segmento del tejido bucal de su paciente con ciertas anomalías, en este escenario para beneficio del propio paciente los drones podrían hacer llegar las muestras de una biopsia a centros de estudio histopatológico en las ciudades más cercanas.
  • Entrega expedita de medicamentos. Es común que algunos Odontólogos acudan a zonas lejanas de cualquier ciudad a ofrecer atención a los habitantes de esas zonas. Si entre ellos hay algunos con necesidad de un tratamiento constante en el tiempo, los drones podrían entregar esos medicamentos con velocidad, evitando horas de traslado terrestres y probables demoras en el cumplimiento del consumo de dichas medicinas.

Son cuatro ejemplos que se me ocurrieron, y apuesto a que los drones aportaran mucho más a mi profesión, la Odontología.

Bien, he estado un buen tiempo hablándote de ciertas tecnologías que traerán muchas ventajas al sector salud, pero quizás te preguntas por la seguridad de los datos, tus datos, en el uso de esas tecnologías, así que te hablaré del blockchain.

¿Qué es la tecnología Blockchain?

El blockchain es un registro único distribuido en varios nodos de una red, permite la distribución de la información digital SIN ser copiada, ya que es una serie de registros inmutables y con sello temporal que es manejado por un grupo de computadoras que no pertenecen a una entidad única.

Asimismo, el blockchain es una lista de registros llamados bloques (blocks en inglés) que están enlazados mediante criptografía, cada bloque contiene un registro criptográfico marcado con fecha.

¿Por qué te estoy hablando del blockchain? porque la inteligencia artificial y el Big Data provienen de nuestros datos digitales en gran parte, y naturalmente, tu, yo y cualquier persona desea que sus datos sean tratados y transmitidos de forma privada y segura, y el blockchain ofrece tanto privacidad como seguridad.

Te comentaba que el blockchain está conformado por bloques, cada uno de ellos almacena:

  • Registros o transacciones.
  • Información única de ese bloque.
  • Su vinculación con tanto el bloque anterior como el siguiente mediante el registro criptográfico de ese bloque, una suerte de huella digital

¿qué hace tan segura a la tecnología blockchain?

Cada bloque del blockchain tiene un puesto específico en la cadena, y cada cadena está guardada en cada nodo de la red.

Hace poco leíste que el grupo de computadoras no pertenece a una entidad única, ni gobierno, ni corporación, ni particulares como tu y yo, ni ONGs, sino que es una serie de computadoras que almacenan la cadena constituida por bloques con su propia estampa temporal cada uno.

Al estar distribuida la cadena en una serie de computadoras, esto hace que cada vez que se va a agregar un nuevo bloque la cadena entera sea verificada en cada nodo de la red.

Y cada nodo en la red cuenta con sus propios certificados y firmas digitales para verificar la información.

El blockchain entonces permite almacenar información dándonos la seguridad de que accidentes fortuitos con los equipos NO las harán perder, ni que terceros podrán intervenir para modificar o eliminar la información.

Lo explico de otra manera, el blockchain NO está distribuido en todo internet, sino que es una metodología, que hace usos de recursos (computadoras) para cifrar la data que viaja a través de ese sistema, y hacer su transmisión de manera muy segura.

Blockchain
La tecnología Blockchain hace segura la circulación de tus datos en internet

Beneficios del blockchain para la Odontología y todo el sector salud

Los profesionales en transformación digital de Izertis afirman que hay tres ventajas del blockchain para el sector salud: una historia clínica única, confidencialidad y control de los medicamentos.

Historia clínica única

Todos tus datos, historia clínica y prescripciones podrían ser unificados y almacenados en blockchain, lo que permitiría que tus datos sean guardados bajo llave y al mismo tiempo disponibles en caso de que otro profesional los necesite para atenderte.

Si has sido atendido en diferentes clínicas, por ejemplo, porque has vivido en diferentes ciudades, cada una de ellas guarda un registro clínico que por ley y ética, no comparte con la otra clínica.

El asunto es, si ya el primer profesional determinó que un tratamiento no fue efectivo, ¿acaso no sería de gran ventaja que el nuevo profesional conociera esa información y su sustento?

El que distintas clínicas usen la tecnología blockchain haría disponible tus datos de manera inmediata a los distintos participantes de dicha cadena.

Evitando así círculos viciosos

Lo que te evitaría repetición innecesarias de pruebas ahorrándote tiempo y dinero.

Subrayo de que se trata de evitar pruebas innecesarias, lo que es distinto a que el Odontólogo, o Médico, no pueda indicarte la misma prueba, por razones, por ejemplo, el paso del tiempo, o cambio de variables clínicas.

El blockchain también garantiza que la información esté lo más actualizada posible.

Y en caso de alguna negligencia, estar al tanto de quien accedió a tu historia clínica y en qué momento del tiempo.

Confidencialidad

El blockchain es capaz de darle el poder a cada paciente de controlar el acceso de su historia clínica.

Es decir, puede hacer disponible su información a tanto un profesional que lo recibirá en su consulta como, de manera anónima, para un centro de investigación y así ayudar a alimentar el Big Data del sector salud.

Control de medicamentos

A su vez el blockchain podría abrir las puertas para la verificación de las prescripciones médicas y evitar la venta de medicamentos a través de prescripciones duplicadas de algún modo o falsificadas.

Esta tecnología digital, aplicada de la manera anteriormente expuesta, podría tener un impacto tremendo en frenar en seco el consumo no-prescrito de antibióticos, y con ello, quitarle mucha velocidad a la aparición de la resistencia de las bacterias a los antibióticos.

Fenómeno, en MUCHO, acelerado por el consumo irresponsable de dichos medicamentos (Recordatorio: los antibióticos NO curan la gripe)

También, el blockchain podría facilitar la automatización y abastecimiento de medicamentos basándose en lo prescrito por distintos profesionales en diferentes centros de salud.

Una publicación en Elsevier agrega dos ventajas más para el sector salud:

Lucha contra la falsificación

La Organización Mundial del a Salud denuncia que miles de personas mueren anualmente a causa de medicamentos falsificados, la OMS trabaja en conjunto con la Interpol para acabar este delito.

Según el Center for Medicine in the Public Interest en Estados Unidos la venta de medicamentos falsos superó los 75.000 millones de dólares.

Seguridad del blockchain
El Blockchain ofrecería seguridad a tus datos sobre tu salud, a la vez que los haría inmediatamente accesibles

Acelerando la I + D

Con un sistema de estudio basado en blockchain los investigadores pueden recopilar rápidamente los datos clínicos necesarios de manera verificada.

Ya que el sistema almacena todos los datos en una infraestructura coherente y accesible en la que son los propios pacientes los que otorgan acceso a otros al compartir claves públicas y privadas

Blockchain, la revolución en la gestión de nuestros datos de salud. Elsevier Connect. Junio, 18. 2018.
Ejemplo

Te daré un ejemplo de cómo el blockchain puede beneficiar a la Odontología.

En mi consulta a cada nuevo paciente le solicito una radiografía panorámica, ya que es parte de la consulta de evaluación y diagnóstico del caso, y es una práctica común entre Odontólogos.

Dichas radiografías por décadas se entregaban en formato físico, luego con los equipos digitales te las podían entregar también en un CD, y finalmente ahora te las envían directamente a tu mail y al de tu Odontólogo.

Con el blockchain, todos esos datos digitales podrían estar muy bien encriptados e inmediatamente accesibles con tan solo tu usuario y password.

Ya no tendrías el problema que si borraste el mail, u olvidaste a cual te llegó la radiografía.

Y este es un ejemplo que muestra una de las múltiples ventajas del blockchain a la salud.

Esta seguridad del blockchain es lo que podría garantizar la seguridad de tus datos en multitud de dispositivos que los recolectan constantemente y tal vez no lo sabías, así que ahora hablaremos del internet de las cosas.

¿Qué es el Internet of things o Internet de las cosas?

El internet de las cosas es una red de dispositivos, «cosas», que tienen sensores, softwares, API conectados unos a otros a través de internet.

Objetos que varían desde electrodomésticos, vehículos, maquinaria industrial.

De acuerdo a Oracle, hay un estimado de 10 billones de dispositivos (IoT) conectados en 2020.

Relación del internet de las cosas con la inteligencia artificial

Hay una relación íntima entre el Internet de las cosas y la Inteligencia Artificial, y es que dichos dispositivos funcionan como recolectores de información, que a su vez nutren a los sistemas de Inteligencia Artificial para ayudarlos a tomar mejores decisiones.

Ejemplos del internet de las cosas

  • Wearables. Son dispositivos que «visten» a las personas, como por ejemplo el muy conocido Apple Watch.
  • Billeteras electrónicas. Que dan la ventaja de que las transferencias son instantáneas.
  • Drones. Ya abordados en una sección previa en este post.
  • Impresoras 3D. Muy útil para la producción de prototipos, ya disponibles en Odontología.
  • CAD-CAM. Es la producción de prótesis asistidas por computador, ya presente en Odontología desde hace años, y que gracias al internet y los datos producidos en todas partes, podrá mejorar su funcionamiento.

Estos son algunos ejemplos entre muchos otros, los presentes más cercanos al sector salud.

Beneficios del internet de las cosas para la Odontología y la Salud

Mejora la precisión en la confección de aditamentos: como ya mencioné, el internet de las cosas ya está presente en la Odontología, en el ejemplo mencionado de las impresoras 3D,.

Las cuales confeccionan desde prototipos hasta férulas para ortodoncia invisible.

Permiten realizar examenes complejos a distancia del consultorio: y el Apple Watch es un ejemplo actual del internet de las cosas en la Medicina, ya que este dispositivo permite tomar electrocardiogramas.

Eso si, siempre y cuando la configuración del mismo sea de acuerdo a las indicaciones del médico.

Aumenta la velocidad en la entrega de los insumos: punto explicado en la sección donde traté a los drones.

Facilitan y hacen más rápidas las operaciones de cobro y pago: ya que las billeteras electrónicas son más expeditas que la autorización de las tarjetas de débito físicas.

Vayamos concluyendo este escrito.

Conclusiones sobre la Inteligencia Artificial en Salud

  • La Inteligencia Artificial, usando la Big Data, nos ayudará a los Odontólogos a proveer a nuestros pacientes con una Odontología más precisa, con análisis predictivos y de diagnósticos más rápidos.
  • La robótica, otra de las caras de la I.A, ya permite, a través del CAD-CAM, automatizar procesos en la confección de, por ejemplo, onlays y overlays, e incluso carillas dentales.
  • Los Odontólogos que aprendamos e incorporemos la I.A a nuestras practicas podremos ofrecer mayor calidad aún en los tratamientos, lo que redundará en mayor confianza de nuestros pacientes.

Resumen

¿Qué es la inteligencia artificial?

La inteligencia artificial es la capacidad de las máquinas de aprender de su propia experiencia, y de responder a eventos para los cuales no habían sido programadas previamente
Ejemplo, un robot, que sin un operador fue capaz de instalar un implante dental en un paciente, gracias a la I.A

¿Qué es el Big Data?

El Big Data se refiere a las grandes cantidades de datos, estructurados y no estructurados, online y offline, que no pueden ser procesados por los softwares tradicionales.

Son la fuente de aprendizaje de la Inteligencia artificial.
Por ejemplo, desde imágenes radiográficas a prescripciones escritas por un profesional, desde una consulta puntual a todo el histórico clínico de un pacinete

¿Qué es el Machine learning?

Es el diseño de algoritmos por la Inteligencia artificial, sin que un humano le haya enseñado cómo, y de esta manera aprender cada vez más.
Ejemplo, el reconocimiento facial de muchos smartphones.

¿Qué es la robótica?

Rama de la ingeniería que construye sistemas físicos que suplantan a los humanos en algunas tareas.

¿Beneficios de estas tecnologías para la Odontontología y el sector salud?

Identificación de lesiones patológicas más rápido que algunos profesionales.
Análisis de grandes cantidades de datos de pacientes en todo el mundo, para mejor entendimiento de su enfermedad y evolución.
Los robots ayudan en la precisión de procedimientos quirúrgicos, así como en la confección de prótesis dentales (sistema CAD-CAM)
Entre otros.

Referencias

  • Artificial Intelligence and Deep Learning in Dental Radiology: A Way Forward in Point of Care Radiology. OralHealthGroup.com. Jorg Mudrak. December, 2019.
  • Machine Learning: How we can substantially improve our relationship with technology. Jayacompany.com. June, 2019.
  • Artificial Intelligence: The Future of Dentistry. Kyle Stanley. April 2019
  • Health Data in Dentistry: An Attempt to Master the Digital Challenge. Joda T et al. Public Health Genomics. 2019
  • ¿Qué es el machine learning? Elsevier. 22/08/2018.
  • What Is Deep Learning AI? A Simple Guide With 8 Practical Examples. Forbes. Bernard Marr. October, 2018.
  • Blockchain, la revolución en la gestión de nuestros datos de salud. Elsevier Connect. Junio, 18. 2018.
  • Understanding the Three Vs of Big Data – Volume, Velocity and Variety. Whishworks. 2017.
  • 9 Machine Learning Examples from Day-to-Day Life. https://insights.daffodilsw.com/. June, 2017.
  • What is Blockchain Technology? A Step-by-Step Guide For Beginners. Ameer Rosic. https://blockgeeks.com/. 2017
  • The Promise of Artificial Intelligence. Daniel Castro & Joshua New. Center for Data Innovation. October 2016
  • Taking a byte out of big data. Michael Glick. The Journal of the American Dental Association. November 2015.
  • ¿Cuántos tipos de drones existen en el mercado?. https://www.aerial-insights.co/
  • Types of drones. Filmora.
  • Drones de Sangre. ElPais.com

Od. Luis Marcano

Odontólogo (USM) Diplomado de Odontología Estética (UCV), con práctica clínica dedicada a las Prótesis dentales y a la Odontología Estética, en Caracas, Venezuela. Consultorios en San Román (cerca del C.C Paseo Las Mercedes) y en Chacao (al frente del C.C Lido)

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4 pensamientos sobre “Inteligencia Artificial y Big Data en la Odontología”

  1. Excelente articulo Luis, me parece muy interesante como abordas los beneficios tecnologicos de la inteligencia artificial en tu área de conocimiento y le das al lector una gran cantidad de información sobre estos aspectos que en estos momentos son tecnologia de punta y ademas son de gran interes para muchas personas. Felicitaciones!

    1. Gracias José!

      Si, la Odontología hoy en día se ha beneficiado mucho de la tecnología, y estoy seguro que lo hará más aún en el futuro.

      Este post es una forma de plasmar las oportunidades que veo venir con la Inteligencia Artificial, y las otras tecnologías como la robótica y el internet de las cosas.

      Saludos!

  2. Excelente disertación acerca de la posibilidad de poner la robótica al servicio de la salud. En los últimos años se han alcanzado increíbles avances tecnológicos, los cuales junto a la experticia de los profesionales en las diversas áreas del saber humano pueden traer por consecuencia lógica el logro de metas inimaginables hace algunos años. Felicidades por el artículo

    1. Muchas gracias Juan, me alegra que te haya sido útil mi post sobre la inteligencia artificial en el sector salud.

      Ya podemos ver los beneficios que traerá a la Odontología y Medicina, y me parece que es un tema del cual ya debemos estar hablando y dando a conocer al público en general

      Saludos desde Caracas

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