Die Rolle der künstlichen Intelligenz in der Zahnmedizin

Im Gespräch mit Dr. Lukas Berr

In den letzten zehn Jahren hat die künstliche Intelligenz in allen Branchen immer mehr Einzug gehalten, auch im Gesundheitswesen und in der Zahnmedizin. Künstliche Intelligenz, d. h. die Computerprozesse, die die menschliche Kognition simulieren und große Datenmengen analysieren, prägen die Art und Weise, wie moderne Zahnkliniken organisatorische Aufgaben, Diagnostik und Kommunikation bewältigen. Doch wie weit wird die künstliche Intelligenz gehen? Stellt sie eine existenzielle Bedrohung für Zahnärzte und andere medizinische Berufe dar?

Dr. Lukas Berr ist Kieferchirurg am Klinikum Donaustadt, Wien, mit einem ausgeprägten Verständnis für künstliche Intelligenz. Unser Team von Zircon Medical hat Dr. Lukas Berr kürzlich in unserer Podcast-Serie zu Gast gehabt, um über die Rolle der künstlichen Intelligenz in der Zahnmedizin und ihr disruptives Potenzial zu sprechen.

Wir stellen Ihnen Dr. Lukas Berr, den Kieferchirurgen der Klinik Donaustadt, Wien, vor

Dr. Lukas Berr ist derzeit Kieferchirurg am Klinikum Donaustadt, Wien. Er erinnert sich, dass er immer wusste, dass er in die Medizin gehen wollte, weil er besonders gut mit seinen Händen umgehen konnte und die Lebensqualität seiner Patienten verbessern wollte. Da er besonders gut auf kleinstem Raum arbeiten konnte, wusste er, dass er in der Gefäßchirurgie, der Nervenchirurgie und -rekonstruktion oder in anderen Bereichen, die eine große Präzision erfordern, tätig werden könnte. Die Gefäßchirurgie erforderte jedoch eine lange Ausbildungszeit, und Dr. Berr wollte in ein Fachgebiet einsteigen, in dem er sich relativ früh spezialisieren und schnell unabhängig werden konnte - die Zahnmedizin schien ihm wie geschaffen dafür.

Dr. Berr betont die Notwendigkeit, sich ständig weiterzuentwickeln und zu verbessern. Obwohl seine formale Ausbildung ihn nicht auf die Möglichkeiten der künstlichen Intelligenz vorbereitet hatte (öffentliche Universitäten haben oft Mühe, mit dem technologischen Fortschritt Schritt zu halten), brachte er sich selbst etwas über künstliche Intelligenz in der Zahnmedizin bei. Er bildete sich weiter und forschte auf dem Gebiet der künstlichen Intelligenz und folgte natürlich seiner Leidenschaft in verschiedene unbekannte Gebiete.

Die führenden Vorteile der künstlichen Intelligenz in der Zahnmedizin

Dr. Berr nannte drei primäre Vorteile von künstlicher Intelligenz in der Zahnmedizin - die Arbeitsteilung und die Reduzierung des Arbeitsaufwands, die digitale App-Gestaltung und die organisatorischen Vorteile.

• Arbeitsteilung
  

KI hilft bei der Arbeitsteilung und der anschließenden Reduzierung der Arbeitsbelastung für den Zahnarzt und das Personal. Verschiedene Tools, wie z. B. Spracherkennung und Organisationssoftware, können die Arbeitsbelastung für den Einzelnen reduzieren und so die Gesamtproduktivität der Klinik verbessern.

• Digital App Shaping
  

KI kann den Mund der Patienten digitalisieren und ihnen eine dreidimensionale Ansicht ihrer Zähne zeigen, die alle Details heranzoomt. Dies hilft nicht nur bei der Diagnostik, sondern hilft den Patienten auch zu verstehen, warum sie eine Behandlung benötigen. Die digitalisierten Visualisierungen können mit radiologischen Techniken verwendet werden, um die Implantatpositionen zu verfolgen und den kompletten Behandlungsplan zu skizzieren.

• Organizational Software
  

KI-Funktionen können die organisatorischen Kapazitäten der Zahnklinik steigern. Zum Beispiel nimmt eine Diktiersoftware automatisch alles auf oder transkribiert alles, was die Zahnärzte sagen, und entlastet so die Zahnärzte und Assistenten, die sich Notizen machen müssen. Dies reduziert den Dokumentationsaufwand erheblich.

Die aktuelle Rolle der künstlichen Intelligenz in der Zahnmedizin

Künstliche Intelligenz bietet zwar einige brillante theoretische Möglichkeiten in bestimmten Nischen, hat sich aber noch nicht im Mainstream durchgesetzt, da die Kosten der KI-Integration für die meisten Zahnarztpraxen eine große Hürde darstellen. Dr. Berr arbeitet regelmäßig mit Diagnosesoftware aus radiologischen Bildern, d. h. der Identifizierung von Karies, Knochenentzündungen und Zahnpathologien. Er arbeitet auch mit Spracherkennung, Implantatplanung und Scan-Software.

Wenn es um die Diagnose von Karies geht, lernt die künstliche Intelligenz aus bestimmten Mustern, die nach Röntgenbildern gespeichert werden. Generell erkennt die KI bestimmte Muster in den Röntgenschattierungen, wobei die dunkleren Bereiche für Regionen stehen, in denen die Strahlung tiefer eindringt, und die helleren Bereiche für die Bereiche, an denen die Strahlung abprallt, wie zum Beispiel die Amalgamfüllungen. Die entsprechenden Schattierungen werden mit verschiedenen Bildern in die KI-Software eingespeist, wodurch die Software darauf trainiert wird, Karies zu erkennen.

Dieser Prozess reduziert den Arbeitsaufwand, weil die KI unzählige Röntgenbilder gleichzeitig analysiert. So muss der Zahnarzt nur noch die Röntgenbilder analysieren, die bestimmte Anomalien oder Auffälligkeiten aufweisen, was vielleicht bei einem von zehn Röntgenbildern der Fall ist. Das reduziert die Arbeitsbelastung des Zahnarztes erheblich. Es ist wichtig zu erwähnen, dass KI eine hervorragende Unterstützung bietet, aber die Interpretation der Ergebnisse muss vom Zahnarzt vorgenommen werden. Künstliche Intelligenz kann den Zahnarzt also unterstützen, aber nicht unbedingt ersetzen.

Dr. Berr erwähnt, dass die Telekommunikation ein weiterer technologischer Durchbruch ist, der die Dentalbranche durchdringt. Auch wenn es sich bei der Telekommunikation nicht gerade um künstliche Intelligenz handelt, so hat sie doch das Zeug dazu, eine disruptive Kraft zu entfalten und die Notwendigkeit von physischen Konsultationen und Schulungen durch virtuelle Konsultationen und Schulungen zu ersetzen. Online-Training wird die zahnmedizinische Fortbildung wahrscheinlich zugänglicher machen, weil angehende Zahnärzte nicht mehr in verschiedene Städte oder Länder fliegen müssen. Die eigentliche Herausforderung wäre jedoch die Bereitstellung einer qualitativ hochwertigen Online-Schulung ohne physische Präsenz.

Die zukünftigen Potenziale und die disruptive Kraft der KI

In den letzten Jahren gab es Berichte, dass ein "Roboter-Zahnarzt" in China erfolgreich ein Zahnimplantat bei einem Menschen durchgeführt hat, ohne dass es zu Schäden oder Komplikationen kam. Während die medizinische Industrie diese Entwicklung bewundert hat, hat sie berechtigte Fragen über die zukünftigen Möglichkeiten und die disruptive Kraft der KI aufgeworfen. Sie wirft die existenzielle Frage auf, vor der die meisten Branchen stehen - können Roboter Zahnärzte effektiv ersetzen?

Dr. Lukas Berr steht solchen Behauptungen etwas skeptisch gegenüber. Er glaubt, dass künstliche Intelligenz lediglich als erweiterter Assistent dienen wird, der den Chirurgen oder Zahnarzt bei dem Eingriff unterstützt. KI wird zum Beispiel die Terminplanung, das Implantieren, die Planung und bestimmte andere Aufgaben automatisieren, aber das Implantat muss immer noch von Zahnärzten gesetzt werden. Mit der Zeit, wenn die entsprechende KI-Software billiger und zugänglicher wird, glaubt Dr. Berr, dass die meisten Zahnärzte in der Lage sein werden, Implantate auch ohne große Erfahrung durchzuführen.

Er glaubt auch, dass Zahnärzte unersetzlich sind, weil Roboter nicht für Hands-on-Behandlungen eingesetzt werden können. Der Mund ist ein kleiner Raum, in dem selbst der zehnte Millimeter einen gewaltigen Unterschied ausmacht, und der Mund ist ständig in Bewegung. Daher braucht man menschliche Zahnärzte, die diese Bewegungen haptisch kompensieren können, was es praktisch unmöglich macht, dass Roboter Zahnärzte komplett ersetzen können. Der Patient wird sediert, entspannt und intubiert, um die Bewegung zu reduzieren. Für das Setzen von Einzelzahnimplantaten bleibt dies jedoch ein invasives Verfahren. Bei zahnlosen Kiefern, in denen mehrere Implantate auf einmal gesetzt werden müssen, könnte dies jedoch in Zukunft eine mögliche Behandlungsoption darstellen.

Es gab auch Behauptungen, dass Zahnärzte bald KI-Funktionen übernehmen müssen oder vom Aussterben bedroht sind. Dr. Berr ist auch diesen Behauptungen gegenüber skeptisch, denn nichts ist wichtiger als ein starkes Patientenerlebnis und die menschliche Note. Zahnärzte werden KI zwar bis zu einem gewissen Grad integrieren müssen, aber es wird nicht unbedingt eine Voraussetzung für das Überleben sein.

"Wird man wirklich arbeitslos, wenn man nicht mehr digital arbeitet? ", fragt Dr. Berr, bevor er sagt: "Ich weiß es nicht, denn am Ende des Tages entscheidet der Patient, ob er zu Ihnen kommt oder nicht. "Aus seiner beruflichen Erfahrung heraus ist der wichtigste Faktor für die meisten Patienten die zwischenmenschliche Chemie mit dem Zahnarzt. Die Patienten achten darauf, ob sie den Zahnarzt mögen, ob die Organisation stimmt und ob sie sich gut aufgehoben fühlen. Während alle Patienten unterschiedliche Vorlieben haben, ist ihr Bedürfnis nach einer guten zwischenmenschlichen Chemie mit dem Zahnarzt eine Konstante.

Tipps für neue Zahnärzte, die sich neue Techniken und Technologien aneignen möchten

Auf die Frage nach seinen Zielen für die Zukunft erklärte Dr. Berr, dass er die Digitalisierung nutzen möchte, um seine Möglichkeiten zu erweitern und die Zahnmedizin für mehr Menschen bequemer und praktischer zu machen. Er glaubt, dass prothetische Verfahren wirklich von der Digitalisierung profitieren können, weil sie zahlreiche Zwischenschritte beinhalten, die man abbauen kann. Außerdem möchte er Kollegen weltweit digital vernetzen, um einen effizienteren Austausch von Wissen und Informationen zu ermöglichen.

Dr. Berr can be found on Facebook and Linkedin, or you can schedule a consultation with him at the Donaustadt Clinic in Vienna. You can also listen to Dr. Berr in our Zircon Medical podcast or continue reading for a detailed article on the growing role of artificial intelligence in dentistry. 

In den letzten Jahren ist künstliche Intelligenz (KI) zu einem festen Bestandteil unserer täglichen Gespräche geworden. Man könnte die Aufregung um KI mit dem Internet-Boom in den 90er Jahren vergleichen, einer Zeit, in der jeder wusste, dass er am Rande eines Umbruchs stand, aber nur wenige konnten sich vorstellen, wie genau dieser Umbruch unser Leben verändern würde. In ähnlicher Weise ist künstliche Intelligenz darauf vorbereitet, jeden Aspekt unseres Lebens und menschlichen Verhaltens in einer Weise zu verändern, die wir zwar vorhersagen, aber nicht mit Sicherheit wissen können.

Die Integration von KI in die Zahnmedizin ist ein Thema, das Zahnärzte auf der ganzen Welt beschäftigt. Den meisten Zahnärzten ist der "chinesische Roboterzahnarzt" bekannt, der erfolgreich Implantate ohne menschliches Zutun in den Mund eines Patienten eingesetzt hat (obwohl Zahnärzte dabei anwesend waren). Die Vorstellung, von Robotern ersetzt zu werden, ist so beängstigend, dass sie zahlreiche Filmreihen und Bücher hervorgebracht hat. Anstatt sich jedoch auf die ferne Möglichkeit zu konzentrieren, dass Roboterzahnärzte die Macht übernehmen, sollten Sie sich darauf konzentrieren, wie Sie die KI-Fähigkeiten zu Ihrem Vorteil nutzen können.

Tatsächlich nutzen die meisten von uns bereits in unterschiedlichem Maße KI, ohne dass wir uns dessen aktiv bewusst sind. Das liegt daran, dass es KI in verschiedenen Formen gibt - selbst Alexa und Siri sind Beispiele für KI - und ihre Unterscheidung von normaler Nicht-KI-Technologie ist oft etwas unscharf. Wenn Sie sich alle Tools und Software ansehen, die in Ihrer Zahnarztpraxis verwendet werden, stellen Sie vielleicht fest, dass Sie bereits von KI-Tools profitieren, z. B. von Spracherkennungssoftware, intelligenter Technologie für Diagnose und Analyse usw.

Im Folgenden erörtern wir, wie künstliche Intelligenz die Dentalbranche bereits heute prägt und welche Möglichkeiten sie in Zukunft bietet.

Diagnostik

Einer der größten Vorteile von KI liegt in den verbesserten Diagnosefähigkeiten. KI-gesteuerte Software und Tools ermöglichen es Zahnärzten, zahlreiche zahnärztliche Röntgenbilder in Rekordzeit zu analysieren und eine unglaublich präzise Diagnose für zugrunde liegende Probleme wie Karies, Entzündungen und andere Probleme zu erstellen. Künstliche Intelligenz kann auch zur Erkennung von Füllungen, Implantaten usw. eingesetzt werden, um einen vollständigen Überblick über den Mund des Patienten mit höchster Genauigkeit zu erhalten.

Denti.AI ist ein großartiges Beispiel für eine KI-gesteuerte Software, die eine automatische Diagnose von Röntgenbildern in der Zahnmedizin ermöglicht. Dieses Programm identifiziert und erkennt zahnmedizinische Anomalien, wie z. B. Karies, durch die Analyse von Hunderten oder Tausenden von Röntgenaufnahmen und Bildern. Darüber hinaus lernt das Programm ständig neue Pathologien und Probleme kennen, um komplexe Probleme zu lösen. Sie können mehrere Röntgenbilder durch das Programm laufen lassen und sich zurücklehnen, während das System eine Bestandsaufnahme möglicher Probleme in der gesamten Auswahl erstellt.

Die Verwendung von Denti.AI ist ebenfalls recht einfach. Sie müssen zahnmedizinische Bilder, wie z. B. Panoramaröntgenaufnahmen und Bissflügel, in die Software hochladen. Sie analysiert die Bilder innerhalb weniger Sekunden und liefert eine Tabelle mit wahrscheinlichen Pathologien, indem sie ihre Befunde auf dem Bild markiert. Sie können die Ergebnisse durchgehen und die Befunde prüfen. Das Programm erstellt auch einen Beurteilungsbericht mit der zahnärztlichen Vorgeschichte des Patienten, der möglichen Diagnose und anderen Details. Denti.AI kann Pathologien, frühere Behandlungen, Kronen, Implantate, Brücken, Extraktionen und mehr erkennen. 

Dx Vision von Dentem ist ein weiteres Beispiel für die KI-Integration in der Diagnostik. Wie Denti.AI identifiziert auch dieses Programm mögliche Anomalien und Probleme bei zahnärztlichen Röntgenaufnahmen. Dx Vision hat eine Erfolgsquote von 99 % bei der Erkennung von Objekten wie Implantaten, Füllungen, Brücken usw. Das Programm versieht das Röntgenbild mit seinen Befunden, und Zahnärzte auf der ganzen Welt können Feedback zu den Diagnoseergebnissen geben, um das Programm weiter zu trainieren. Im Laufe der Zeit wird das Programm mit fortlaufendem Training immer intelligenter und kann komplexere Sachverhalte besser handhaben.

DiagnoCat ist eine weitere KI-basierte Software mit beeindruckenden Ergebnissen in der dentalen Radiologie und Diagnostik. Die künstliche Intelligenz dieser Software analysiert die aufgenommenen CBCT-Bilder und empfiehlt mögliche pathologische Prozesse. Sie geht über die reine Diagnostik hinaus und hilft aktiv bei der individualisierten Therapieplanung, z. B. bei der Implantatplanung und Endodontie. Nach dem Hochladen des Datensatzes unterstützt DiagnoCat die CBCT-basierte Implantatplanung und generiert Bilder der für den Eingriff vorgesehenen anatomischen Region. Es ermöglicht die Aufzeichnung von Diagnoseprotokollen in wenigen Sekunden.

KI-basierte Diagnosetools wie Denti.AI, Dx Vision und DiagnoCat sparen Zahnärzten unzählige Stunden bei der Diagnose, verbessern die Identifizierung von Anomalien und schaffen mehr Vertrauen bei den Patienten.

Kieferorthopädie

Künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen haben einen bedeutenden Einsatz in der kieferorthopädischen Behandlungsplanung gefunden. Tatsächlich nutzen zahlreiche Aligner-Unternehmen, darunter auch Invisalign, KI-Algorithmen zur Planung kieferorthopädischer Behandlungen. KI-Technologien ermöglichen es Kieferorthopäden, den optimalen Behandlungsplan zu finden, um die Zähne der Patienten von Punkt A nach Punkt B zu bewegen. Dies ist besonders vorteilhaft für Kieferorthopäden oder Zahnärzte, die nicht über das notwendige Ausbildungsniveau verfügen, um die Behandlung selbst zu planen.

Invisalign nutzt derzeit Virtual-Reality-, Gesichtserkennungs- und maschinelle Lerntechnologien für seine beliebte "SmileView"-Funktion. Invisalign und andere ähnliche Aligner bieten Patienten eine Vorschau ihres Lächelns nach dem kieferorthopädischen Eingriff. Einige von ihnen bieten auch eine wöchentliche Übersicht über die Position der Zähne des Patienten während des gesamten Behandlungsplans. Kieferorthopäden nutzen diese Technologie, um Patienten zu zeigen, warum sie eine kieferorthopädische Behandlung benötigen, und führen sie durch den gesamten Behandlungsplan.

Dental Monitoring ist ein ™ (DM) weiteres Beispiel für ein Unternehmen, das Deep-Learning-Technologien für sein fortschrittliches Behandlungsmanagementsystem in der Kieferorthopädie einsetzt. Deep Learning ist eine Untergruppe der künstlichen Intelligenz, die nicht "trainiert" werden muss - sie lernt automatisch durch eine Analyse großer Datensätze. DM hat zahlreiche Möglichkeiten - es erkennt nicht sitzende Aligner und sendet eine angepasste Nachricht an den Patienten, der Zahnarzt kann den Fortschritt des Patienten ohne persönliche Besuche verfolgen, und das Programm benachrichtigt den Zahnarzt, wenn der Drahtbogen des Patienten passiv geworden ist, und vieles mehr.

Während KI eine massive Rolle in der Kieferorthopädie spielt, haben Studien gezeigt, dass sie noch einige Einschränkungen hat. Die bestehenden kieferorthopädischen KI-Programme ignorieren oft orale Erkrankungen und frühere Gesundheitsprobleme, die die kieferorthopädische Korrektur beeinflussen. Sie erstellen einen kieferorthopädischen Behandlungsplan, ohne den Zahnarzt auf bestehende Pathologien, wie z. B. Parodontitis, hinzuweisen, die die Ursache für die Zahnwanderung sein können. Daher müssen Zahnärzte weiterhin die Zügel in der Hand halten, um die Mundgesundheit des Patienten zu diagnostizieren, bevor sie KI-basierte kieferorthopädische Werkzeuge einsetzen.

Organization

Über die diagnostischen und kieferorthopädischen Fähigkeiten hinaus hilft die künstliche Intelligenz bei organisatorischen Aufgaben, um die Gesamtfunktionalität der Zahnklinik zu verbessern.

KI-gesteuerte Dentalanalysen helfen Zahnärzten zum Beispiel bei der Verwaltung ihres gesamten Geschäftsbetriebs und der Patientenversorgung. KI-Technologien können auch die zahnmedizinische Anamnese des Patienten mit seiner gesamten Krankengeschichte verknüpfen und Warnungen senden, wenn er aufgrund von Grunderkrankungen ein erhöhtes Risiko für Zahnerkrankungen hat. Wie bereits erwähnt, können einige der bestehenden KI-Tools den Fortschritt des Patienten überwachen und Zahnärzte informieren, wenn etwas nicht in Ordnung ist - der Patient muss lediglich regelmäßig Bilder seines Lächelns hochladen.

Spracherkennung ist derzeit eine der am weitesten verbreiteten KI-Funktionalitäten - Google Home, Alexa und Siri sind Beispiele für KI-basierte Spracherkennung. Sprach- oder Spracherkennungssoftware kann genaue Notizen machen, während der Zahnarzt erzählt, dem Zahnarzt die notwendigen Informationen viel schneller präsentieren als ihre menschlichen Gegenstücke und Aufgaben rund um die Zahnarztpraxis automatisieren. VoiceboxMD ist ein Beispiel für eine KI-basierte Spracherkennungssoftware, die präzise Notizen macht, genau transkribiert und komplexe Rezeptnamen und medizinische Begriffe erkennt.

Chirurgie

Eine der umstrittensten Anwendungen von künstlicher Intelligenz ist die Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie, d. h. die Roboterchirurgie. Die größte Herausforderung ist hier die Simulation menschlicher Körperbewegungen und menschlicher Intelligenz, um höchste Präzision zu gewährleisten - das Arbeiten im menschlichen Mund erfordert millimetergenaue Präzision bei gleichzeitiger Anpassung an die ständigen Zungen- und Mundbewegungen. Obwohl die Implementierung von KI in der Oralchirurgie noch nicht vollständig den Mainstream erreicht hat, scheinen die zukünftigen Möglichkeiten faszinierend zu sein. Wenn der Patient sediert und intubiert ist, ist die Bewegung deutlich reduziert, was Bedingungen für die Roboterchirurgie verbessern kann.

In der oralen Implantologie sind KI-Algorithmen bereits weit verbreitet, um die richtige Implantatposition (in Bezug auf den zugänglichen Knochen und die später am Implantat befestigte prothetische Versorgung) vor der Platzierung in einem virtuellen Software-3D-Kiefermodell zu planen. Anhand dieser Daten kann eine chirurgische Implantatschiene gedruckt oder gefräst werden, die Informationen für die beste Implantatposition enthält. Durch die Positionierung dieser Schiene auf den verbleibenden Zähnen oder die provisorische Befestigung am Knochen mit kleinen Schrauben können die optimalen Bohrungen durch ein Loch in der Schiene durchgeführt werden. Nach Entfernen der Schiene kann das Implantat dann leicht und schonend in das Bohrloch eingeschraubt werden. Dieses Verfahren kann auch als Backward Planning bezeichnet werden.