Come viene usata l'IA nel settore dentale?

Cardiologia, oncologia, imaging medico, dermatologia, odontologia o anche radiologia, l'intelligenza artificiale (AI) si sta sviluppando ad alta velocità in questi giorni e si sta estendendo notevolmente ai vari settori della salute. Preoccupa tanto quanto ispira, e non possiamo più far finta che non esista. A riprova del fatto che l'AI è una delle principali sfide per la salute, il Conseil national de l'Ordre des médecins (CNOM) ha esaminato la questione e ha pubblicato il suo libro bianco "Medici e pazienti nel mondo dei dati, degli algoritmi e dell'intelligenza artificiale" nel gennaio 2018.

Quando si tratta di odontoiatria, l'IA ha una grande varietà di applicazioni, da un semplice strumento che facilita la routine quotidiana del dentista a uno che suggerisce le diagnosi. Quindi noi dentisti dovremmo avere paura dell'IA?

Diamo prima un'occhiata a ciò per cui l'IA è principalmente utilizzata in questi giorni: migliorare la produttività dello studio riducendo i compiti ripetitivi che richiedono tempo.

Molte applicazioni software basate sull'AI si concentrano su compiti molto specifici. Per esempio, l'AI è usata nei comandi vocali come DEXvoice, l'"Alexa" per dentisti realizzata da Simplifeye e DEXIS. Questo software è in grado di estrarre radiografie, cartelle cliniche e diagrammi con un semplice comando vocale. Questa soluzione offre un approccio a mani libere e può in definitiva accelerare il lavoro dell'operatore. In particolare, Spotimplant offre un servizio di identificazione degli impianti basato sull'intelligenza artificiale.

Sempre con l'obiettivo di aumentare la produttività, il CHUM di Montreal sta testando un software per il triage nel pronto soccorso. I pazienti arrivano al pronto soccorso, inseriscono le loro informazioni in un computer che poi li ordina secondo il loro grado di urgenza. L'AI determina anche se il problema è respiratorio, polmonare, cardiaco o altro. "Questo triage automatico viene ora confrontato con il triage umano. La macchina fa risparmiare tempo, ma vogliamo essere sicuri che questo triage sia fatto con saggezza e che sia di buona qualità", dice il dottor Fabrice Brunet, Presidente e CEO del CHUM, che conferma l'importanza della supervisione umana di un'IA che sembra essere benefica.

Altre IA vanno anche oltre: non si limitano a un semplice guadagno di produttività, ma arrivano ad aiutare il professionista a prendere una decisione. Questo è il cuore della questione etica dell'IA e delle domande che solleva.

L'obiettivo è quello di migliorare il follow-up del paziente e, se necessario, di fare una diagnosi. Sapere se un neo è un melanoma, interpretare una scansione cerebrale o una radiografia polmonare: l'IA è in grado di offrire una seconda opinione al professionista o anche di rilevare anomalie molto sottili, al fine di fare una diagnosi affidabile o di sollevare sospetti su patologie. La tecnica più matura è il riconoscimento delle immagini tramite apprendimento automatico. Iniettando miliardi di dati già diagnosticati da esperti in un programma di apprendimento, l'algoritmo imparerà a riconoscere un segno patologico in un'immagine digitale. Google AI ha sviluppato un'intelligenza artificiale che diagnostica il cancro ai polmoni con un tasso di successo del 94,4% (1). Queste procedure permettono anche di evitare test invasivi come le biopsie. E naturalmente, l'IA offre solo una seconda opinione che il medico considera - o meno - per fare la sua diagnosi finale e unica. Quindi l'AI è solo uno strumento per il professionista.

Ma cosa succede quando il paziente viene per una visita di routine? VisualDx, un altro programma in medicina e presto nel settore dentale, permette ai medici di inserire immagini e sintomi dei pazienti e di stilare immediatamente una lista di possibili diagnosi. Questo dà al medico una panoramica di tutte le possibili patologie. L'IA propone solo scenari, e al massimo completa il punto di vista del dentista.

Piuttosto che proporre diverse diagnosi probabili, l'algoritmo di Evidentiae (2) si concentra nel farne una sola, e la più precisa possibile. È progettato per estrarre informazioni dalle storie mediche e dentali e dai risultati dei test mappati per generare una panoramica completa della salute dentale del tuo paziente. Sviluppa un parere diagnostico completo per le preoccupazioni parodontali, i parametri biomeccanici, la decisione funzionale e le alterazioni dento-facciali.

L'AI fornisce anche assistenza in una prospettiva preventiva, per esempio rilevando un rischio di allergia o di interazione tra farmaci a cui un medico potrebbe non aver pensato.

Sempre con questo obiettivo di anticipare il futuro, l'IA aiuta i laboratori nelle loro attività di ricerca. Ci vogliono circa dieci anni e milioni di dollari prima che un farmaco sia messo sul mercato. E nel caso di epidemie come il Covid-19, la necessità può essere urgente. Un modo per accorciare i tempi di sviluppo di un vaccino è ottimizzare la ricerca preclinica. Questo è l'obiettivo di InVivo AI, una start-up creata da tre dottorandi del Quebec. "Attualmente, il processo di sviluppo dei farmaci è ancora abbastanza intuitivo", spiega Therence Bois, co-fondatore di InVivo AI. "Per un bersaglio terapeutico specifico, un ricercatore testa una serie di molecole, spesso in modo abbastanza casuale, e ripete gli esperimenti fino a quando non ne trova una che sia attiva per il bersaglio di interesse, il tutto in modo molto iterativo. Le tecnologie di InVivo AI analizzano i dati generati da questi ricercatori e creano modelli che permettono di simulare questi esperimenti in modo computerizzato e di procedere più rapidamente.

Una rete di intelligenza artificiale (AI) sviluppata da DeepMind, la filiale AI di Google, per esempio, ha fatto un enorme passo avanti nella risoluzione di una delle più grandi sfide della biologia: determinare la forma 3D di una proteina dalla sua sequenza di aminoacidi. "In un certo senso, il problema è stato risolto", spiega John Moult, un biologo informatico dell'Università del Maryland a College Park, che ha co-fondato CASP, un esperimento globale di predizione della struttura delle proteine basato sulla comunità che si tiene ogni due anni dal 1994.

Quindi possiamo fidarci dell'IA? Quali sono le implicazioni etiche?

È chiaro che in tutti i casi di cui sopra, l'IA può essere solo uno strumento su cui il professionista fa affidamento. Nel migliore dei casi, se l'IA non è usata per presentare informazioni sul paziente, suggerisce solo una diagnosi potenziale. L'IA non prende mai una decisione senza che il medico confermi questa opinione. Crediamo che questo sia esattamente il modo in cui l'IA dovrebbe essere usata: come un "bonus", una grande opportunità per ridurre gli errori e le sviste come proposta per il parere del professionista. Perché lasciarsi sfuggire una tale scoperta medica con risultati benefici comprovati? "L'IA ha un grande potenziale per rafforzare l'efficacia e l'efficienza del nostro sistema sanitario. Il primo rischio etico sarebbe quello di chiudersi all'innovazione, di non aprirsi a tutto questo potenziale di nuove soluzioni". David Gruson, membro del comitato di gestione della cattedra di salute di Sciences Po Paris, fondatore di Ethik-IA intervistato da UFSBD, l'Unione francese per la salute orale.

Tanto più che l'IA è drasticamente controllata quando aiuta nella diagnosi. Infatti, la nuova direttiva UE 2017/745 richiede ora che le IA considerate come dispositivi medici abbiano una certificazione di classe II-A. L'autocertificazione che era raccomandata per la classe I è quindi ora sostituita da un controllo effettuato da un'organizzazione terza e dalla realizzazione di prove cliniche per convalidare le prestazioni del sistema. L'obiettivo è quello di migliorare l'integrità dei dispositivi medici computerizzati, la loro sicurezza operativa e la qualità funzionale per fare una diagnosi.

La questione più delicata è la temuta immagine dell'IA robot che sostituisce i dentisti.

In effetti, l'immagine del dentista robot Yomi ha fatto il giro del mondo ma merita di essere chiarita. Yomi è un nuovo robot capace di piazzare impianti dentali, secondo i risultati di uno studio pubblicato dal South China Morning Post. In Cina, due nuovi denti, creati dalla stampa 3D, sono stati impiantati con successo nella bocca di una donna utilizzando Yomi. Ma prima di tutto, questa tecnologia non è niente senza gli esseri umani, i dentisti l'hanno programmata ed è solo dopo il processo intellettuale umano di pianificazione pre-impianto che Yomi può agire, come un braccio tecnologico che è stato telecomandato. È solo quando l'osso è stato studiato nella sua altezza e nel suo spessore e l'intervento è stato preparato in anticipo che si può agire, elementi che sono troppo difficili da gestire per i robot. Risponde quindi a semplici ordini come fa un computer, niente di più. Non è quindi un'IA ed è molto più vicino ai semplici strumenti già utilizzati dai professionisti per molto tempo. Quindi, i dentisti robot non sono per il domani.

Torsten Meyer-Elmenhorst, un dentista della Ivoclar Vivadent AG, non è preoccupato di questi sviluppi: "I robot sono solo capaci di fare ciò che gli umani insegnano loro. Eseguiranno fasi di lavoro di alta precisione in base a specifici set di dati. Tuttavia, tali sistemi avranno sempre un ruolo di assistenza. In futuro, la conoscenza dei dentisti qualificati - e quindi degli specialisti umani - rimarrà indispensabile per determinare le indicazioni e prendere le decisioni".

Marie Christine Jaulent, direttrice di ricerca dell'Inserm presso il laboratorio di informatica medica e di ingegneria della conoscenza per l'E-Health, sottolinea anche la mancanza di capacità di ragionamento dei robot, che non possono quindi sostituire i medici(3). Solo la loro incredibile memoria può servire da supporto a quest'ultima.

È sempre più chiaro quanto l'IA possa essere benefica per noi, che viene già utilizzata nel mondo della salute e dell'odontoiatria, e che è solo uno strumento al servizio del dentista, per facilitare il suo compito e permettergli di fornire una diagnosi ancora migliore.

1. “Santé et intelligence artificielle : quelle révolution nous attend ?”, Céline Deluzarche, FuturaSanté, 17 Octobre 2020.
2. “Pourquoi l’intelligence artificielle est l’avenir de la dentisterie”, Dr. Marc Cooper, DentisFuturis, 26 Novembre 2017.
3. Vidéo Youtube “Les médecins de demain remplacés par des robots... Vraiment ?”, publiée par la chaîne Inserm, 25 janvier 2019.
4. “Impacts du nouveau règlement 2017/745 sur la gestion biomédicale des dispositifs médicaux”, V. Boissart NCBI, 31 mars 2021.