9 технологий, изменяющих будущее стоматологии

Никто не любит ходить к стоматологу, несмотря на то что все знают, насколько важно здоровье полости рта и как сильно оно связано с нашим общим здоровьем. Но новые технологии - от виртуальной реальности до искусственного интеллекта (Artificial Intelligence, AI) - в скором времени произведут революцию в стоматологии и в целом в нашем отношении к здоровью полости рта.

В этом обзоре мы познакомимся с 9 новыми технологиями, которые в ближайшем будущем изменят эту область здравоохранения.

Искусственный интеллект

Уже сейчас стоматологи используют программное обеспечение, чтобы получить информацию для принятия клинических решений. Уже скоро такие программы будут работать на основе AI-алгоритмов, которые существенно облегчат работу врача.

Такие интеллектуальные алгоритмы могут быть интегрированы в систему здравоохранения для анализа данных о здоровье, результатов исследований и методов лечения, чтобы предложить диагностические и терапевтические рекомендации для отдельных пациентов.

Это станет возможным благодаря накоплению информации, в частности, генетических данных, которые позволят глубже понять систему индивидуального ухода за каждым пациентом. С помощью инструментов A.I., имеющих доступ к такой информации, врачи смогут подобрать наилучшие варианты лечения и увеличить вероятность успеха.

Учитывая постоянно пополняющиеся данные о состоянии здоровья, AI-алгоритмы могут помочь специалистам лучше справляться с проблемами, связанными с зубами. В 2019 году исследователи разработали метод машинного обучения для точного количественного определения иммунных клеток вблизи раковых клеток полости рта. Это дает лучшее представление о распространении рака и устойчивости к нему, тем самым помогая определить шансы на выживание. Другие используют нейронные сети для лучшего обнаружения кариеса и пародонтита на рентгеновских снимках. Такие подходы могут стать стандартной практикой в ближайшем будущем.

Телестоматология

Пациентам с особыми потребностями, пожилым людям в домах престарелых и людям, живущим в сельской местности трудно получить доступ к стоматологу, и они почти никогда не имеют возможности выбора. Это может значительно измениться с распространением телестоматологии. 

Телемедицинские услуги, уже предлагаемые в США такими компаниями, как Teledenists и MouthWatch, облегчают доступ к услугам стоматологов. Эти услуги значительно дешевле для пациентов, они предлагают более дешевые методы профилактики и позволяют пациентам консультироваться с недоступными в ином случае медицинскими работниками. Например, служба TeleDent компании MouthWatch предлагает платформу телестоматологии "все в одном", позволяющую пациентам делать фотографии рта или зубов, удаленно отправлять соответствующую информацию стоматологу и проводить консультации в режиме реального времени. Стоматолог может начать видеочат с пациентом и ухаживающим за ним лицом, чтобы медицинский работник мог на самом деле увидеть пациента и поговорить с ним, установить с ним контакт, а затем и привести его в кабинет врача (при необходимости).

Компания Candid, предлагающая пациентам выравниватели зубов и соответствующие планы лечения, опробовала на практике технологию под названием Dental Monitoring, которая предусматривает передачу пациентам подключенного к Сети устройства ScanBox. Устройство выглядит как гарнитура виртуальной реальности. Но вместо того, чтобы закрывать людям глаза, оно смотрит им в рот и контролирует процесс использования выравнивателей.

ScanBox подключается к смартфону пациента, захватывает изображения и отправляет их удаленному ортодонту. Загруженные изображения также сканируются с помощью алгоритма искусственного интеллекта, который может отслеживать прогресс пациента, оценивать гигиену полости рта и выявлять любые потенциальные проблемы со здоровьем, такие как видимые кариесы или рецессия десны.

Врач-ортодонт рассматривает случай каждого пациента, определяет, имеют ли они право на лечение, и если да, то составляет план лечения. Затем выравниватели отправляются по почте пациентам, которым, как правило, должно быть не менее 16 лет и у которых проблемы с выравниванием в легкой или умеренной степени.

Отметим также, что поскольку во время пандемии значение удаленной помощи возросло, телемедицина также набирает обороты, и власти реагируют соответствующим образом.

"Умные" зубные щетки

Появившиеся в продаже "умные" зубные щетки, по утверждениям их производителей, значительно облегчают поддержание гигиены полости рта и предотвращает образование налета или кариеса. 

Электрическая зубная щетка Kolibree обеспечивает правильную чистку зубов и предлагает детям разные игры, чтобы сохранить привычку регулярно чистить зубы. Интеллектуальная зубная щетка Philips Sonicare поставляется с сенсорами в ручке. Они обеспечивают обратную связь в реальном времени через вспомогательное приложение, предупреждая вас, если вы прилагаете слишком много усилий, когда чистите зубы, и даже тренирует пользователя, как правильно чистить зубы. На рынке представлено несколько таких устройств, в том числе от таких компаний, как Colgate и Oral-B.

Правда, надо признать, что это технологии, которые не являются особенно нужными. Хотя наличие личного тренера по оптимизации ежедневной гигиены полости рта может показаться заманчивым, не все с энтузиазмом относятся к этой технологии. Подобное приложение сообщает вам, что необходимо изменить чистку зубов, но не улучшает эту технику. Скорее, это сделает стоматолог, который может продемонстрировать правильную технику на очередной встрече. 

Кроме того, покупая "умные" зубные щетки у таких компаний, как Procter & Gamble и Philips Oral Healthcare, вы соглашаетесь с их политикой конфиденциальности, которая позволяет им передавать ваши данные третьим лицам. Поэтому, возможно, вы захотите взять на вооружение подобную зубную щетку только от компании, которая даст вам больше контроля над вашими данными, или щетку, которая вообще не будет предоставлять их третьим лицам.

Дополненная реальность

Технология дополненной реальности (augmented reality, AR) уже начинает использоваться в стоматологии как для образовательных, так и для клинических целей.

Система DentSim Simulator компании Image Navigation применяет эту технологию в паре с манекеном, на котором студенты могут выполнять процедуры, получая немедленную обратную связь по мере того, как их движения отслеживаются. Это помогает им быстрее определить, где они должны совершенствоваться и развивать свои навыки. Сегодня эту систему уже используют 8 500 студентов стоматологических школ по всему миру.

В стоматологической практике эта технология более распространена в реконструктивных и эстетических процедурах, чтобы помочь пациентам узнать, как они будут выглядеть после лечения. Например, компании SmartTek и Kapanu разработали такие AR-приложения, которые с помощью камеры телефона или планшета накладывают виртуальное изображение улучшенного набора зубов на реальные зубы перед процедурой. Приложение работает за счет сопоставления трехмерного скана ротовой полости пациента (такую операцию в Европе уже проводят многие врачи) с заранее подготовленными наборами сканов, в которых представлены здоровые зубы, полученные при подобных лечебных процедурах.

Программа использует камеру для фотографирования рта и зубов пациента, затем поверх накладывает изображение исправленных зубов и вот тут-то и начинается самое интересное. Дальше пользователь может сам исправлять себе улыбку, подстраивая зубы – расстояние между зубами, различные формы зубов и т.п. Причем все эти изменения видны «живьем».

После того, как пациент «настроил свой зубной ряд» и внимательно оценил его в «зеркале» дополненной реальности, готовая модель направляется в производство, где бы такая замена зубов не производилась.

Виртуальная реальность

Так же, как и технология дополненной реальности, виртуальная реальность (virtual reality, VR) может использоваться для обучения и повышения квалификации стоматологов. Обычно только пара студентов может подсматривать из-за плеча хирурга за тем, как он делает сложную операцию и это существенно усложняет процесс обучения. Зато VR-камера позволяет транслировать операцию по всему миру и делать это буквально "глазами хирурга", если студенты используют VR-очки. Например, еще в 2015 году компания Nobel Biocare организовала трансляцию операции на зубах, которая была доступна через устройства виртуальной реальности.

Технология виртуальной реальности полезна и пациентам. Эксперимент с участием 69 пациентов показал, что VR может быть использован в качестве эффективного отвлекающего средства. Пациенты носили очки, которые отображали успокаивающие естественные сцены, а затем вспоминали о лечении более позитивно. Одним из таких VR-инструментов для уменьшения "зубной тревожности" является система OperaVR.

Моделирование и 3D-печать

Технологии компьютерного моделирования и производства с использованием 3D-печати начинают революционизировать стоматологические лаборатории. Они превращаются в существенно более дешевые и более эффективные цифровые лаборатории.

С помощью новых технологий процесс изготовления, например, коронок существенно ускоряется. Зуб подготавливается для установки протеза, затем делается его снимок, который отправляется в компьютер, управляющей машиной, изготавливающую подходящую именно этому пациенту коронку прямо в офисе и очень быстро.

За счет использования 3D-печати исключаются все промежуточные стадии, создающие очередь, и существенно упрощается работа врача. Такие решения для стоматологов уже предлагают компании Stratasys, Envisiontech и FormLabs.

3D-принтеры также способны быстрее и точнее создавать ортодонтические модели, хирургические направляющие, выравниватели, фиксаторы и большее количество стоматологического оборудования. Это задачи, которые при использовании традиционных методов занимали бы больше времени. Это помогает улучшить рабочие процессы, уменьшить количество ошибок и трудозатрат, что, в конечном счете, обеспечивает экономию времени и средств.

Важность этой технологии была еще раз подчеркнута во время кризиса COVID-19, поскольку она позволяет обойтись без традиционных цепочек поставок в целях удовлетворения потребностей больниц. Так как технология должна стать неотъемлемой частью медицинской практики, она также будет внедрена в зуботехнических лабораториях.

Интраоральная камера

Одной из самых больших неудобств, с которым мы сталкиваемся в кресле стоматолога, это невозможность еще шире открыть рот, что не позволяет врачу хорошо рассмотреть то, что ему надо увидеть, даже при помощи своего стоматологического зеркальца. Такие ситуации не только неудобны как для пациента, так и для врача, но и болезненны. Эту проблему решает интраоральная камера.

Различные виды таких устройств уже предлагают компании MouthWatch, Dürrdental и Carestream Dental. Последние разработки в этой сфере позволяют создать революционные устройства с уникальными "жидкими" линзами, которые работают как человеческий глаз, позволяя без особого труда получить четкое, детальное изображение всех уголков рта пациента.

Например, мобильная камера MouthWatch - это специальный врачебный инструмент для визуализации состояния внутренней поверхности рта, который, в отличие от существующих систем, стоит очень недорого. Устройство подключается к компьютеру или планшету через USB и включает в свой состав специальное программное обеспечение MouthWatch Home Monitoring и программу захвата изображений. Система интегрируется с популярными системами визуализации, такими как Dexis, Schick, Apteryx и многие др. Камеру не надо фокусировать, а управляется она всего одной кнопкой.

Подобные устройства очень полезны для запуска услуг телестоматологии.

Регенеративная стоматология

Одним из самых интересных и перспективных направлений в стоматологии является зубная регенерация и предотвращение кариеса. Биоактивная замена твердой ткани зубов (дентина) позволяет стоматологам полностью переосмыслить методы лечения зубов.

Регенеративная медицина сегодня в основном опирается на исследования применения стволовых клеток и сегодня, в частности, ведется исследование, ставящее своей целью найти источник мезенхимальных стволовых клеток, которые обладают способностью формирования зубов.

Несколько лет назад ученые из Гарвардского и Ноттингемского университетов уже разработали зубной заполнитель, который позволяет зубам самостоятельно вылечиваться. Это вещество работает за счет использования стволовых клеток для стимуляции роста дентина, позволяя пациенту вырастить себе зубы, пострадавшие от болезни. Представьте себе, что вы смогли избавиться от ваших искусственных зубов, которые к старости будут замещать ваши собственные.

Новые открытия, сделанные шведскими исследователями Каролинского института в 2020 году, могут ускорить развитие в области регенеративной медицины. Они смогли создать карту всех клеток, из которых состоят зубы человека. Они также открыли новые типы клеток и клеточные слои в зубах, которые могут влиять на их чувствительность.

CRISPR

CRISPR - это новейший метод редактирования генома, которые предоставляет нам сама природа и которым ученые научились пользоваться только сейчас. Уже сегодня ведутся исследования возможности использования этого метода для борьбы с раком и другими тяжелыми заболеваниями, может он использоваться и в стоматологии.

Исследователи считают, что уже скоро специалисты-стоматологи смогут идентифицировать гены, связанные с многими оральными патологиями. И когда это станет известно, можно будет найти CRISPR-решение, позволяющее нужным образом отредактировать структуру дефектного гена и еще в раннем детстве избавиться от проблем с зубами.

В ближайшем будущем CRISPR сможет многого достичь в стоматологии. Китайские исследователи проводят исследования с использованием технологии по выделению и отключению генов, связанных с раком полости рта. Другие исследователи используют CRISPR для изменения функционирования бактерий, ответственных за образование зубного налета. Их усилия могут даже привести к снижению или полной профилактике кариеса и пародонтита.

В обзоре использованы материалы The Verge, Medical Futurists, MedCity News, WebMD, Dental Products Report, Nature