InicioTecnología¿Qué es el estado del arte de la IA en Odontología?

¿Qué es el estado del arte de la IA en Odontología?

Francesc Pérez Pastor
Doctor en Medicina. Estomatólogo. Co-fundador de TotIA.
Gráfico de crecimiento de Big Data
Gráfico de crecimiento de Big Data. Mayo, 2020.

Podemos definir la Inteligencia Artificial (IA) como el campo de la informática que se centra en el desarrollo de sistemas dotados de algunos de los procesos intelectuales característicos de los humanos, como la capacidad de descubrir asociaciones y generalizarlas.

Esta tecnología se ha desarrollado de forma espectacular en las dos últimas décadas, básicamente gracias a la posibilidad de acumular e intercambiar información y datos desde la aparición de Internet, por el aumento de la capacidad de cálculo de los ordenadores y por la enorme cantidad de bases de datos disponibles debido a la digitalización. Así, la IA se usa con éxito en muchas áreas del conocimiento en las que es posible recabar grandes volúmenes de datos relacionados sobre un problema de interés, y los ingenieros informáticos crean los algoritmos de IA con el fin de identificar patrones y establecer asociaciones entre los mismos, de manera que ese «conocimiento» es utilizado cuando el algoritmo analiza un nuevo caso al que no había sido expuesto previamente.

En Odontología, un ejemplo de la aplicación de técnicas basadas en IA para la detección de caries comienza por guardar (en la memoria de un ordenador y/o en la nube) «muchas» imágenes radiográficas (decenas de miles si se quieren obtener resultados satisfactorios) que han sido previamente analizadas por expertos y, mediante un algoritmo apropiado, asigna a cada imagen las interpretaciones hechas por los expertos dentistas de las caries existentes.

De esta manera, el programa informático va reconociendo los patrones que definen «qué es una caries».

Una vez que el algoritmo ha «aprendido» en qué consiste una caries, podrá identificar la existencia de una cuando al ordenador se le presente una imagen nueva, no incluida en el conjunto de imágenes que tiene «memorizadas» (conjunto de entrenamiento en la terminología de IA). Guardando las distancias, es algo similar al duelo Deep-Blue vs Kasparov, en el que al ordenador de IBM se le proporcionaron las respuestas óptimas a «muchas» (otra vez, varias decenas de miles) jugadas de ajedrez, de modo que, ante una jugada del adversario, la máquina respondiese según lo que hubiese podido memorizar.

LA IA SE USA CON ÉXITO EN MUCHAS ÁREAS DEL CONOCIMIENTO EN LAS QUE ES POSIBLE RECABAR GRANDES VOLÚMENES DE DATOS RELACIONADOS SOBRE UN PROBLEMA DE INTERÉS

De acuerdo al reporte más reciente (marzo de 2022) presentado por el Instituto para la Inteligencia Artificial Centrada en el Ser Humano (Universidad de Stanford, https://hai.stanford.edu/), la inversión privada a nivel mundial en IA durante el año 2021 totalizó un poco más de 93.500 millones de dólares, duplicando así lo que el sector privado invirtió en 2020.

De estos fondos, las áreas que recibieron los mayores aportes fueron las relativas al uso de IA para el manejo de datos y aplicaciones en la salud.

La IA toma impulso en la Odontología

En lo que se refiere a la Odontología, el interés por la IA puede verse reflejado en la gran cantidad de estudios relacionados con el tema y que abarcan prácticamente todas las áreas: Radiología, Ortodoncia, Cirugía, Endodoncia, Medicina y Patología y Periodoncia.

Caben destacar dos de las principales razones que explican este interés. La primera de ellas tiene que ver con que el análisis e interpretación de distintos tipos de imágenes (radiografías periapicales, bitewings, ortopantomografías, CBCT, etc.) es fundamental en el diagnóstico y seguimiento de patologías y ésta es un área en la que las aplicaciones de la IA pueden ser de gran ayuda, generando una segunda opinión que aumenta la eficacia, la eficiencia de la atención clínica odontológica y disminuye costos al hacer innecesarias algunas tareas rutinarias. Sobre este tipo de aplicaciones de IA en Odontología, el estado actual del arte es el de hacer hincapié en dos líneas de trabajo complementarias: una que comprende desarrollar algoritmos de aprendizaje cada vez más eficientes y construir bases de datos con más y más imágenes «curadas»; mientras que la otra se enfoca en la búsqueda de metodologías de aprendizaje no supervisada por los expertos, sino más bien basada en la detección automática de patrones atípicos en la imagen.

El Dr. Francesc Pérez Pastor mostrando la aplicación TotIA
El Dr. Francesc Pérez Pastor mostrando la aplicación TotIA.

En segundo lugar y, en un ámbito de más reciente desarrollo que el anterior, la IA permite integrar diferentes tipos de datos; por ejemplo, historial médico/dental, datos clínicos y datos sociodemográficos, datos de imágenes, datos biomoleculares, datos de redes sociales, etc., captando así su interacción y, por esta vía, extraer toda la información relevante para una mejor atención del paciente. Ésta es una línea de I+D muy prometedora, con una acelerada generación de técnicas y resultados, la mayoría de los cuales tienen la ventaja de una mayor facilidad de interpretación y requerir una menor intensidad de cómputo.

Caso aparte y también un campo con grandes posibilidades y un gran futuro es el del Business Intelligence (BI), que comprende la aplicación de la tecnología del aprendizaje automático a las técnicas de negocios en Odontología.

A día de hoy, aún cuando todas estas herramientas se encuentran en lo que podríamos llamar una fase beta y no son, todavía, usadas en la actividad rutinaria del especialista, podemos asegurar que hay un creciente entusiasmo entre investigadores, clínicos e inversores, que están convencidos de que la IA será de gran ayuda, en el corto plazo, para el mejoramiento del diseño y funcionamiento de las clínicas dentales, disminuyendo los costos de diagnóstico y tratamiento, aliviando así la presión en los sistemas de salud, sobrecargados por una sociedad que envejece y en la que hay un número cada vez mayor de casos complejos de enfermedades crónicas.

En cualquier caso, tal como ha sido indicado por la Comisión Europea (https://digital-strategy.ec.europa.eu/en/policies/artificial-intelligence), se espera que con el uso generalizado de la IA en el área de la salud se puedan mejorar el acceso y calidad de atención sanitaria, así como aumentar la eficiencia y la seguridad de los servicios; empoderar y capacitar a los pacientes para participar y orientar su atención médica y odontológica; y apoyar al profesional de la salud en investigación e innovación.

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TOTIA, IA EN ESPAÑA

En España, la empresa TotIA (www.totia.es) se especializa en el desarrollo e implantación de esta tecnología en el área médico/odontológica y participa en actividades de I+D con el Instituto Balear de Salut (IB-Salut), el Hospital de Son Espases (IB-Salut) en Palma de Mallorca, la Universidad de Murcia y la Universidad Complutense de Madrid (UCM).

Autores

Doctor en Medicina. Estomatólogo. Co-fundador de TotIA.

Colaboradores

  • Dr. Juan Jiménez Recaredo - Doctor en Ciencias Físicas. Catedrático

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