Использование искусственного интеллекта в современной стоматологии в Российской Федерации

Применение цифровых технологий — одно из основных и наиболее актуальных направлений в организации и оказании медицинской помощи (МП) в Российской Федерации [1, 2]. В последние годы искусственный интеллект (ИИ) активно внедряют во многие медицинские специальности. Инструмент довольно гибок в настройке и прост в использовании, благодаря чему существенно облегчает повседневную работу как медицинских организаций, так и непосредственно врачей [3, 4].

Зарубежными и отечественными учеными разработаны различные методы диагностики стоматологических заболеваний и прогнозирования возникновения кариеса зубов при помощи нейронных сетей [5—8]. Это отражает тенденцию внедрения ИИ в процесс принятия решений для точного прогноза состояния зубов с учетом плана лечения и идентифицирует этапы для будущих применений машинного обучения в области стоматологии.

В настоящее время особый интерес представляет организация оказания стоматологической помощи с использованием ИИ.

Цель исследования: выявление перспектив и возможностей использования отечественного программного обеспечения с ИИ в организации и оказании стоматологической помощи в Российской Федерации.

Проведен анализ фактической ситуации по применению отечественных компьютерных программ с использованием ИИ для оказания медицинской помощи в Российской Федерации на основании сведений, представленных на официальных сайтах разработчиков программного обеспечения, в научных источниках информационно-аналитических систем ВАК, eLibrary, PubMed, Scopus, Google Scholar. В работе применяли контент-анализ и аналитический метод с последующей интерпретацией полученных данных и выводов.

Указом Президента Российской Федерации №490 от 10.10.2019 утверждена национальная стратегия развития ИИ в Российской Федерации на период до 2030 г.

В настоящее время активно внедряются информационные технологии и отечественное программное обеспечение, направленные на автоматизацию, повышение безопасности и качества оказания МП. Определены требования к программам на основе ИИ, а именно: безопасность, доступность для медицинских специалистов и пациентов, а также высокая конкурентоспособность среди разработчиков.

Установлено, что применение ИИ приносит существенные выгоды для российского здравоохранения:

— помогает обрабатывать большие объемы медицинских данных, проводить анализ симптомов болезни, ранее установленных диагнозов, результатов лабораторных исследований и рентгенологических изображений. В результате выявляются скрытые паттерны и тренды, делаются более точные прогнозы и оптимизируется принятие решений;

— способствует созданию персонализированного подхода к лечению пациентов. Используя данные о генетике, информацию из истории болезни и реакции на лечение, электронный помощник выдает индивидуальные рекомендации по лечению и прогнозы возможных реакций организма на конкретные лекарственные препараты и лечебные процедуры;

— при помощи специализированных программ автоматизируются и оптимизируются административные процессы в здравоохранении, такие как управление медицинскими записями, планирование процедур, распределение ресурсов и учет финансовых операций;

— повышает точность постановки диагноза, идентификации ранних признаков заболевания, прогнозирует исход лечения. Это может привести к более эффективному лечению и улучшить прогнозы для пациентов в итоге;

— нейронные сети ускоряют развитие дистанционного здравоохранения и телемедицины, которая позволяет пациентам получать медицинские консультации и лечение удаленно.

В целом применение ИИ в здравоохранении помогает оптимизировать процессы, повышает точность диагностики и прогноза болезни, улучшает планирование лечения и обеспечивает в медицине более персонализированный подход.

Существуют 3 основных направления развития медицинских компьютерных программ (КП) с ИИ: анализ и лечение, профилактика возможных осложнений, а также иные специализированные программы.

В Российской Федерации наиболее распространены следующие КП, использующие ИИ:

Botkin.AI — разработана для автоматического обнаружения аномалий на рентгеновских снимках, компьютерных и магнитно-резонансных томограммах, а также в маммограммах.

Care Mentor AI — применяется для исследования и интерпретации результатов компьютерной томографии (КТ), конусно-лучевой компьютерной томографии (КЛКТ).

Celly.AI — анализирует мазки крови при помощи подключаемого к микроскопу смартфона.

Medgital Vision — навигационная система для хирургии, основанная на применении технологии дополненной реальности.

MultiVox — облачный анализ изображений, который основан на системе PACS/RIS.

В стоматологической практике из отечественных известны только две программы, которые анализируют полученные при КТ, КЛКТ снимки и телерентгенограммы пациентов, выстраивают модель решения проблем, предлагают клинические рекомендации.

Dentomo — технология, которая основана на сверхточной нейронной сети и использует ИИ для анализа и обработки изображений зубочелюстной системы. Для достижения максимально корректных и точных результатов, программа «учится», извлекая полезную информацию из большого объема данных, а также использует переобучение модели. Это означает, что стоматолог может вводить исправления и примечания, которые помогут модели стать более совершенной и адаптированной к конкретным требованиям.

Diagnocat — анализирует телерентгенограммы, выстраивает модель с патологией прикуса, программно позволяя исправить патологию и спрогнозировать лечение. Врач же, основываясь на полученных результатах, может проконсультировать пациента и последовать предложениям ИИ.

Следует подчеркнуть, что основная роль существующих искусственных цифровых помощников в стоматологии — это анализ полученных при КТ, КЛКТ изображений и телерентгенограмм, а значит, программы максимально востребованы в ортопедической стоматологии, ортодонтии, хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии.

ИИ применяется и в качестве ассистента врача. Программы включают возможность сбора жалоб пациента, его маршрутизацию, могут указать пациенту на необходимость получения срочной медицинской помощи и выдать необходимые рекомендации. С помощью искусственного электронного помощника осуществляется поддержка пациентов в дистанционном формате, когда получение медицинской услуги по объективным причинам ограничено или невозможно. При обращении пациента в клинику по телефону голосовой помощник помогает и направляет к нужному специалисту. В настоящее время данной программой пользуются многие организации, не связанные с медицинской деятельностью.

По нашему мнению, перспективным направлением развития стоматологических программ с использованием ИИ будет создание платформ, содержащих множество инструментов и нацеленных на прогнозирование и профилактику стоматологических заболеваний у населения Российской Федерации.

В частности, для снижения риска развития и прогрессирования кариеса зубов на основе системного программирования разработана технология, прогнозирующая изменения зубной формулы (кариес—пломба—удаление) [9]. Симбиоз медицинских и компьютерных технологий позволяет стоматологу с высокой точностью прогнозировать развитие деминерализации твердых тканей зубов у взрослых пациентов, своевременно выявлять кариозные полости, проводить обоснованные персонифицированные лечебно-профилактические мероприятия.

Важным условием повышения качества и доступности стоматологической помощи является наличие квалифицированных специалистов. Именно врач должен нести ответственность за принятые решения на основе «подсказок» и рекомендаций искусственного помощника, поскольку ИИ в настоящее время не может полностью заменить специалиста и работать автономно. Если рассматривать ИИ как виртуального помощника, то он вполне способен разгрузить врача на повседневном приеме, а именно, упростить ведение медицинских записей, анализировать медицинские изображения и результаты лабораторных тестов, предоставлять сведения о лечении пациентов и актуальную медицинскую информацию.

В российском здравоохранении успешно применяются КП с использованием ИИ при оказании медицинской помощи, однако в стоматологической службе их только две, и они востребованы, преимущественно при ортодонтическом и ортопедическом лечении, а также при имплантации зубов. Отечественные профилактические, терапевтические и детские стоматологические КП с ИИ отсутствуют.

ИИ — полезный инструмент для медицинских специалистов, предоставляющий доступ к актуальной информации и клиническим рекомендациям. Тем не менее для принятия важных медицинских решений следует всегда обращаться к опытным специалистам и учитывать индивидуальные особенности каждого пациента.

Применение компьютерных программ с использованием искусственного интеллекта в стоматологии открывает значительные перспективы для улучшения качества оказания медицинской помощи, взаимодействия с пациентами и повышения уровня образования врачей. Наиболее востребованными будут программы по терапевтической и детской стоматологии, направленные, в том числе, на профилактику стоматологических заболеваний.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.