Umělá inteligence se prosazuje v různých odvětvích. Jak promění zubní lékařství?

Již dnes můžeme vidět řadu možností využívání AI ve stomatologii, od diagnostiky přes plánování léčby až po samotnou realizaci léčby a její podporu. Doposud se AI ve stomatologii zaměřovala především na analýzu obrazových dat, tedy na práci s rentgenovými snímky, fotografiemi a skeny pro diagnostické účely, ale také pro plánování léčby. Například rozšířená realita se při samotné realizaci léčby již používá. Do budoucna se bude s největší pravděpodobností více využívat AI pro predikci rizik a rozvoj tzv. precizní stomatologie. Dále pak na využívání velkých jazykových modelů, analýzu řeči a podobné technologie pro administrativní účely ve stomatologii.

Mohl byste uvést konkrétní příklad, jak se dnes AI využívá ve stomatologii?

Hlavní využití v současné stomatologii spočívá v analýze rentgenových snímků. Existuje řada výrobců, v Evropské unii jich je pět až deset, kteří poskytují systémy pro analýzu 2D a 3D rentgenových snímků. Například segmentují anatomické struktury, detekují kariézní léze, apikální léze nebo ztrátu periodontální kosti. Výhledově nejspíše uvidíme tyto systémy dělat ještě více, třeba podporovat rozhodování o léčbě nebo provádět analýzu rizik u určitých stavů, tedy zda se budou zhoršovat nebo ne.

Jaké etické aspekty předvídáte v souvislosti se stále větším zapojením AI do diagnostiky a plánování léčby v zubním lékařství? Jak by se například mělo při používání nástrojů AI přistupovat k otázkám, jako je ochrana osobních údajů a souhlas pacienta?

Na jedné straně je dobře, že se na toto téma soustředíme, protože to musíme dělat správně. Musíme dodržovat zákony o ochraně osobních údajů a etické zásady týkající se lékařských technologií, včetně AI. Na druhé straně AI není tak odlišná od mnoha jiných věcí, které ve stomatologii používáme. Když například posíláme skeny do zubní laboratoře, také potřebujeme souhlas pacienta a musíme zohlednit aspekty ochrany dat. Tohle jsme vždy dělali a budeme dělat i nadále, bez ohledu na AI. Co je však specifické pro AI, jsou zkreslení a předsudky, které se mohou při používání těchto technologií objevovat, stejně jako přílišné spoléhání se na AI. O těchto věcech je nutné mluvit.

Diagnostika řízená umělou inteligencí může být v některých případech přesnější, ale jak budou reagovat pacienti na to, že do rozhodování o jejich péči budou stále více vstupovat nástroje umělé inteligence?

Lze předpokládat, že pacienti jsou přirozeně vůči AI kritičtí, protože je to nová technologie. Chtějí kontakt se svým lékařem, chtějí potvrzení toho, co AI říká. To je i jedním z etických požadavků. Pokud ale budeme využívat AI například na podporu komunikace s pacientem, pacienti to velmi ocení. Řada studií ukazuje, že třeba při analýze rentgenových snímků, kde AI zvýrazní kariézní lézi červenou barvou, je to pro pacienta velký rozdíl – konečně pochopí, co máme na mysli, když říkáme, že tam je kaz. To ve výsledku napomáhá společnému rozhodování. Podle mého názoru je zapojení AI do našich postupů jen otázka zvyku. Mnoho pacientů si na AI zvykne a její přítomnost v zubních ordinacích bude časem považovat za normální.

Jakou roli hraje umělá inteligence v budoucnosti zubního lékařství? Zejména v oblasti záchovné stomatologie a kariologie, která je středem vašeho zájmu?

Pokud jde o detekci kazů a odhad ztráty periodontální kosti, nástroje AI se neustále zlepšují, protože se do nich vkládá stále více rozmanitých dat. Dá se říct, že v tomto směru bude AI stejně dobrá jako velmi zkušení zubní lékaři a pravděpodobně lepší než průměrný zubní lékař. Už nyní to vidíme zejména při detekci raných kariézních lézí. Mnoho důkazů ukazuje, že s pomocí AI dokážeme odhalit více kazů. Také přesnost při detekci a odhadu ztráty periodontální kosti je velkou výhodou, protože AI dokáže během deseti sekund změřit na panoramatickém snímku 50 míst. To je obrovská výhoda.

Domníváte se, že se AI bude využívat pouze na základě rentgenových snímků, nebo existují i jiné možnosti, například popis případu pacienta, který by pomohl při hodnocení rizika?

Hodnocení rizik jako takových je oblast, kde pomalu, ale stabilně roste zájem o využití AI. Problém je v tom, že pokud chcete vytvořit opravdu přesné nástroje pro vyhodnocování rizik, potřebujete velké a rozmanité datové soubory, a to je něco, s čím má stomatologie problém. Většina našich datových souborů pochází z kohortních studií, kde máme zařazeno jen několik stovek pacientů, což je pro budování robustních modelů AI problém. Modely, které se v jiných oborech trénují na milionech pacientů, vyžadují obrovské množství dat. Právě to je důvod, proč je jejich využití ve stomatologii zatím omezené. V současné době se většina aplikací zaměřuje spíše na demonstraci použitelnosti technologie, ale současně se ukazuje, že máme problémy s predikcí vzácných událostí, jako je ztráta zubu, selhání náhrad nebo progrese kariézních lézí. Tyto události se v zubní praxi nestávají často, což je skvělé, ale současně to představuje výzvu, protože tím, že jde o vzácné události, je těžké je předvídat.

Jakou radu byste dal stomatologům, kteří chtějí začlenit AI do svých ordinací?

Mám několik rad. Zaprvé, myslím, že nastal čas začít. Druhá rada je, že pokud mluvíte s výrobci, ptejte se jich na kritické otázky. Ptejte se, jaká data byla použita pro trénování a testování daných nástrojů, jak rozmanitá byla tato data a zda odpovídají vaší populaci nebo praxi. Třetí rada je, abyste systém vyzkoušeli. Použijte AI u různých pacientů a na začátku ji důkladně kontrolujte, zkoumejte, jak dobře funguje, a podobně. Některé nástroje AI nemusí nutně fungovat právě ve vaší praxi, protože mohly být trénovány na datech z Koreje nebo USA, což neznamená, že budou dobře fungovat v České republice nebo Německu. A my si musíme být jisti, že tyto nástroje opravdu fungují. A poslední rada je, zkontrolujte, zda jsou konkrétní systémy schváleny jako zdravotnický prostředek. Většina těchto nástrojů je regulována jako zdravotnické prostředky, které vyžadují v Evropské unii schválení notifikovaným orgánem, a ne všechny jsou tímto způsobem certifikovány.

Jaké jsou limity AI ve stomatologii, kde zůstává lidská odbornost nenahraditelná?

Zaprvé, AI je v medicíně přísně regulována, aby byla pouze podpůrným nástrojem. Žádný z nástrojů AI, které používáme v medicíně, není autonomní. Často mluvíme o „augmentované AI“, která nás zlepšuje, což automaticky znamená, že musíme být těmi, kdo činí konečná rozhodnutí. Co se týče limitů, zmínil jsem na začátku, že mnoho těchto nástrojů není trénováno na rozmanitých a rozsáhlých datových souborech. Potřebujeme zlepšit jejich robustnost a schopnost generalizace. Také musíme být schopni tyto nástroje hodnotit objektivním způsobem a vytvořit standardy, podle kterých je budeme posuzovat.

Jaký lze předvídat vývoj ve vzdělávání zubních lékařů, aby byli v budoucnu připraveni na integraci AI a dalších digitálních technologií?

Zcela určitě musíme tyto technologie zařadit do výuky. Existují dvě klíčové oblasti. Zaprvé, musíme studentům předat základní znalosti o tom, jak tyto technologie fungují a co by o nich měli vědět. Ve spolupráci se Světovou zdravotnickou organizací (WHO) jsme vyvinuli základní kurikulum a věřím, že ho mnoho univerzit na celém světě začne postupně využívat. Druhá věc je, že musíme studenty nechat tyto nástroje používat. Nejlepší způsob, jak naučit studenty kriticky přistupovat k AI a jak tyto nástroje hodnotit, je umožnit jim jejich používání přímo v univerzitním prostředí. Doufám, že mnoho univerzit umožní jejich využívání ve výuce, přičemž je potřeba zajistit, aby se neztratilo kritické myšlení.

Co přinese v budoucnu umělá inteligence do stomatologického výzkumu?

Z mého pohledu AI určitě změní způsob, jakým provádíme výzkum. Budeme tyto nástroje používat například při psaní odborných článků nebo při analýze dat. Již nyní je využíváme k automatickému generování kódu pro analýzu dat, což je logické – proč bychom je nevyužili, když nám mohou usnadnit práci? Tyto nástroje mohou učinit výzkumný proces transparentnějším a reprodukovatelnějším. Na druhou stranu však musíme také provádět výzkum zaměřený na AI samotnou. Musíme pochopit, co to znamená, když stomatologové používají AI ve své praxi, jak to ovlivňuje rozhodování o léčbě, jaký má dopad na zdravotní péči jako celek...

Na závěr musím zdůraznit, že AI už nikam nezmizí. Je tu, aby s námi zůstala. Musíme ji začít využívat hned, ale musíme to dělat s otevřenýma očima. Není to zázračná technologie. Má své nedostatky, a stomatologie o nich musí vědět.

Dr. Falk Schwendicke

působí jako profesor a ředitel kliniky záchovné stomatologie a parodontologie Univerzitní nemocnice Ludwiga Maximiliana v Mnichově. Výzkum Prof. Schwendickeho se zaměřuje na záchovnou a preventivní stomatologii, diagnostiku a umělou inteligenci. Je autorem více než 600 článků, 200 abstraktů a 30 kapitol v odborné literatuře a odprezentoval více než 300 přednášek po celém světě. Obdržel řadu prestižních ocenění, je recenzentem více než 40 časopisů a působí v různých národních odborných organizacích. Vede pracovní skupiny ve Světové zdravotnické organizaci WHO, Světové dentální organizaci FDI a Mezinárodní normalizační organizaci ISO. Je držitelem čestných profesur na univerzitách v Aarhusu (Dánsko) a Chennai (Indie). Již řadu let patří mezi jedno procento nejcitovanějších vědců v oboru stomatologie podle Stanford University.