Inteligencia Artificial en la Odontología

Como Odontólogo he escrito  cada artículo aquí publicado bajo este: proceso editorial 

Saludos lector, aquí leerás sobre la tecnología de Inteligencia Artificial también ha traído y traerá beneficios a la Odontología y al sector salud

Me presento soy Luis Marcano, Odontológo

Este es otro de mis artículos dedicado a:

Sigue leyendo, y conocerás más sobre la Inteligencia Artificial en Odontología

Antecedentes históricos

Esta es una tecnología que viene siendo pensada desde hace décadas.

  • En 1950 Alan Turing hizo la pregunta: ¿las máquinas pueden pensar? En su artículo Computing machinery and intelligence
  • John McCarthy y Marvin Minsky fundaron el laboratorio de inteligencia artificial en el MIT (Estados Unidos). Dependiendo de la fuente, a uno u otro se le atribuye que acuñó el termino inteligencia artificial en 1956, lo cierto es que trabajaban juntos en ese laboratorio.
  • Newell y Simon crearon uno de los primeros programas de inteligencia artificial en 1957. El «Solucionador General de Problemas»

¿Qué es la inteligencia artificial?

La inteligencia artificial consiste de una parte la computación dedicada a crear sistemas y máquinas que realizan operaciones similares al aprendizaje y pensamiento humano y a la toma de decisiones.

Por lo tanto refiere a la idea de máquinas capaces de realizar tareas específicas de humanos.

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 I.A 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, a través de redes neuronales artificiales.

Lo que antes era un sueño planteado en la ciencia ficción, ahora deviene una realidad con los avances tecnológicos.

Esto es, sistemas inteligentes que pueden:

  • Percibir.
  • Razonar
  • Y actuar en base a decisiones propias.

La inteligencia artificial es lo que hace posible que las máquinas sean sistemas que piensan como humanos.

Y también que aprenden de su experiencia.

Permite que ellas se ajusten según los nuevos aportes y lleven a cabo tareas similares a nosotros los humanos.

Se nutre de Datos

Las máquinas con I.A tienen gran capacidad de procesar enormes cantidades de datos.

Tema abordado desde hace décadas, como en el libro de Stuart Russell y Peter Norvig: Inteligencia Artificial. Un enfoque Moderno.

Lo que también recibe el nombre de Big Data,

Y además pueden reconocer patrones en ese océano de datos.

Además tienen capacidad de procesamiento del lenguaje natural.

Que es otra forma de llamar a que las computadoras realicen interacciones con el lenguaje humano (y acciones en el mundo físico)

Si te preguntas sobre la seguridad de la transmisión de esos datos te recomiendo leer mis artículos dedicados a:

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

La inteligencia artificial en salud se alimenta de lo que conocemos como el Health data.

Que son los grandes volumenes de datos que provienen del sector salud

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 con un programa informático le da la capacidad al robot para que reaccione a cierto número de datos.

Por ejemplo, distintas formas en la que se le arroja la pelota.

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

No puede resolver problemas ante los cuales no se le programó para dar una solución.

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.

Estos son sistemas que piensan racionalmente y toman decisiones sin la intervención humana.

En otras palabras, permite la existencia de sistemas que actúan por cuenta propia.

Tipos de inteligencia Artificial

Maquinas reactivas

Estas son un tipo de inteligencia artificial convencional, que no guardan recuerdos ni usan sus experiencias pasadas para tomar decisiones.

Como la super computadora de IMB que venció en el ajedrez a Garry Kasparov a finales de la década de 1990.

Memoria limitada

Este tipo de inteligencia artificial puede nutrirse de experiencias pasadas, como los automóviles que no necesitan de conductor, por ejemplo

Teoría de la mente

Es una clase de I.A aún en desarrollo, pero que implica, más allá del procesamiento de lenguaje natural, la interacción de la máquina con nosotros los humanos.

Y que comprendan nuestros pensamientos y cómo sentimos.

Estoy seguro que has sido testigo de cómo distintas empresas buscan siempre construir maquinas inteligentes para asistirte en tu trabajo o en casa.

Un ejemplo de ello son los actuales sistemas de reconocimiento de voz, reconocimiento facial o reconocimiento de objetos.

Autoconsciencia

Estas máquinas tendrían consciencia de si mismas, así como de las emociones de las personas.

Para llegar a este punto los expertos tendrían que llegar a comprender a mayor profundidad a la inteligencia humana

Pero puedo predecir que podrían presentar características similares al comportamiento humano.

De momento esos son los tipos de inteligencia artificial que te comparto.

Algunas preguntas sobre las I.A

  • ¿Qué tan inteligentes son? Son una tecnología aún en desarrollo, incluso en debate, por ejemplo filósofo John Searle quien afirma que la I.A aún no se puede equiparar al pensamiento humano.
  • Las creaciones hechas por completo por una eventual I.A consciente: ¿cuál será la resolución a los problemas de propiedad intelectual de lo que hayan creado? ¿se considerará a la I.A como autor de lo creado?
  • Una I.A consciente ¿tendrá derechos? ¿deberes?. En cierta forma esto último ya ha sido abordado por las leyes de Asimov

¿Quién será el propietario de la creación de una inteligencia artificial?

7 beneficios de la inteligencia artificial para la Odontología

Entre las ventajas tangibles que la inteligencia artificial trae y traerá a la Odontología:

  • Mejora el acceso a servicios de salud. Ejemplo de ello es el uso de los drones para el sector salud.
  • Mejora en la calidad de tales servicios. Por el nivel de precisión que la I.A ayuda a alcanzar.
  • Seguridad.
  • Hacer más sencillos los procedimientos para el paciente. Al mejorar, por ejemplo, los tiempos de ejecución de un examen o tratamiento.
  • Ayuda a la investigación médica y odontológica. Al recabar cantidades masivas de datos diagnósticos y de los resultados de los tratamientos.
  • Respeto a la privacidad. Esto en posible combinación con tecnologías como el blockchain.
  • Escalabilidad. Gracias a una subrama de la I.A como lo es el machine learning o aprendizaje automático, que a su vez va de la mano del deep learning o aprendizaje profundo.

Respecto a la confiabilidad

La I.A es una tecnología aún en desarrollo, en cuanto a la confiabilidad debe:

  • Estar supervisada por humanos. Lo que implica vigilancia, validación y feedback, con mecanismos de evaluación y regulación basado en la evidencia científica disponible.
  • Garantizar igualdad y no-discriminación.
  • Entrenar a personal especializado para trabajar con las I.As.
  • Establecer los estándares para la investigación médica y odontológica con el uso de la inteligencia artificial. De hecho la Unión Internacional de Telecomunicaciones y la OMS ha promovido un focus groups para lograr la estandarización de la aplicación de la I.A en la salud.

Algunos ejemplos de estas ventajas

Caries dentales

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.

Diagnóstico

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.

Prótesis

Mejor confección de varios tipos de prótesis dentales a través del análisis de datos captados en el paciente en sistemas como el CAD-CAM.

Endodoncia

El campo de la endodoncia explora el mundo de los conductos radiculares, que como los rostros humanos, pueden ser bastantes diferentes unos de otros, por lo cual la tomografía cone-beam ha sido un gran aliado hasta ahora.

Sin embargo, el uso de una red neuronal convolucional para el análisis de radiografías podría ser un método alternativo a la tomografía para encontrar anomalías en los conductos.

Periodoncia

Usando parámetros inmunológicos, Papantanopoulos & cols usaron redes neuronales artificiales para diferenciar a la periodontitis agresiva de la periodontitis crónica, con un 90-98% de precisión.

Siendo más acertados cuando usaron entropía cruzada de:

  • monocitos.
  • Eosinófilos.
  • Neutrófilos.
  • cuentas CD4/CD8.

Radiología

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

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

Odontología forense

Un estudio sistemático de Sanjeev & cols encontró el uso de una técnica automatizada, basada en redes neuronales convolucionales para lograr la identificación de una persona.

Con resultados sorprendentes comparándolos con evaluadores experimentados.

La Odontología forense tiene un rol relevante en identificar:

  • Abuso sexual en niños.
  • Crímenes.
  • Asalto sexual.
  • Calamidades de masas.
  • Identificación de edad.
  • Encontrar el género de una persona. Ya Pati et al lograron usar redes neuronales artificiales para encontrarar el género de una persona partir de radiografías panorámicas.
  • Identificación de una persona.

La inteligencia artificial también será un valioso aliado en la Odontología forense.

Estas son algunas de las principales aplicaciones de la I.A en Odontología actualmente.

En el campo de la medicina hay otras aplicaciones, por ejemplo:

Uso de la Inteligencia Artificial para acelerar la radioterapia

El U.K National Health Service se asoció al brazo de investigación en I.A 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.

Volviendo al tema, 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, lo que la convierte en una inteligencia artificial fuerte en ese área.

Aclaro, la inteligencia artificial fuerte es el nombre que recibe toda aquella I.A que iguala o excede a la inteligencia humana promedio.

Avances en la detección del Cáncer de Páncreas

La compañía farmaceútica Berg usa la I.A para analizar muchos 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 I.A puede acelerar el descubrimiento de nuevos medicamentos en distintas áreas, y reducir los costos de esa tarea.

MIT - Inteligencia artificial
En el MIT crearon un nuevo antibiótico usando inteligencia artificial

Ahora bien, esa inteligencia artificial para llegar a ser tal, debe ser alimentada y nutrida con datos, muchos de ellos, y allí es donde entra el Big Data.

Ahora bien, todos estos datos que la conforman, 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.

Opiniones contrapuestas

  • Stephen Hawking llegó a afirmar sobre un posible peligro para la humanidad de la creación de sistemas inteligentes
  • Por su parte Elon Musk afirmó que las inteligencias artificiales harán que sea prescindible la necesidad de humanos para muchos trabajos. Llegando a afirmar que en un futuro estas I.A podrán escribir y editar su propio código

Para concluir.

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, una de las caras de la aplicación 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.

Espero este post te haya sido informativo, cualquier duda te espero abajo, en la sección de comentarios.

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

También hay que aclarar que hay varios tipos de inteligencia artificial (descritos en este artículo)

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

Identificación de lesiones patológicas más rápido que algunos profesionales.
Análisis de la data 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)

También puedes leer en mi Blog de Odontología sobre:

Referencias

  • Castro D. The promise of artificial intelligence [Internet]. Center for Data Innovation. 2016 [cited 2022 Aug 24]. Available from: https://datainnovation.org/2016/10/the-promise-of-artificial-intelligence/
  • Mudrak J. Artificial intelligence and deep learning in dental radiology [Internet]. Oral Health Group. 2019 [cited 2022 Aug 24]. Available from: https://www.oralhealthgroup.com/features/artificial-intelligence-and-deep-learning-in-dental-radiology-a-way-forward-in-point-of-care-radiology/
  • Stanley K. Artificial intelligence: The future of dentistry [Internet]. Dentistry Today. 2019 [cited 2022 Aug 24]. Available from: https://www.dentistrytoday.com/artificial-intelligence-the-future-of-dentistry/
  • Papantonopoulos G, Takahashi K, Bountis T, Loos BG. Artificial neural networks for the diagnosis of aggressive periodontitis trained by immunologic parameters. PLoS One [Internet]. 2014;9(3):e89757. Available from: http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0089757
  • Schwendicke F, Samek W, Krois J. Artificial intelligence in dentistry: Chances and challenges. J Dent Res [Internet]. 2020;99(7):769–74. Available from: http://dx.doi.org/10.1177/0022034520915714

Odontólogo (USM), Diplomado de Odontología Estética (UCV) - Miembro General y en formación en la Academy of Biomimetic Dentistry, y en el Patreon del Dr. Rolando Nuñez.

Prótesis dentales y Estética. San Román, Caracas.

4 comentarios en «Inteligencia Artificial 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!

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    • 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!

      Responder
  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

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    • 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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