Робот для лечения зубов

Исследователи заявляют, что люди готовы доверить выполнение некоторых стоматологических процедур специальным роботам. Автоматизированные технологии постепенно входят в нашу ежедневную жизнь. Предполагается, что скоро роботы полностью заменят официантов, принимающих заказы в автокафе. Они будут заправлять автомобили бензином и производить замену шин. Но смогут ли машины выполнять сложные стоматологические и гигиенические процедуры, такие как препарирование зуба или пломбирование каналов? Исследователи считают, что на разработку таких технологий потребуется время.

Однако в других сферах разработчики проявляют больше энтузиазма к автоматизированным технологиям. Пациенты стоматологий пока с опаской относятся к идее, что процедуры на зубах и деснах будут проводится роботами.

Ученые из Аэроморского университета Флориды Эмбри-Риддл провели опрос, в котором приняли участие более 500 респондентов. Участники рассказали о своих опасениях относительно роботизированных технологий в стоматологии. Респондентам предложили оценить, какие из 10 процедур они готовы доверить роботу: гигиеническую чистку зубов, формовку каппы, удаление зуба, нанесение адгезива, препарирование каналов, хирургия десен, отбеливание зубов, фиксация брекетов, установка силантов, установка пломб.

Респонденты ответили, что готовы доверить роботам самые простые и наименее инвазивные процедуры, как гигиеническая чистка и отбеливание. В то время как к более сложным действиям, как препарирование каналов, десен и установка пломб, многие еще не готовы допустить робота.

«Чаще всего участники говорили о том, что современные роботы недостаточно совершенны, чтобы проводить сложные инвазивные операции», — говорит автор работы, д.н. Стивен Райс, преподаватель в Аэроморском университете Эмбри-Риддл. «Люди полагают, что конструкция робота еще слишком проста, и он должен выполнять только простые процедуры».

Единственный фактор, способный переубедить пациента – цена. Когда респондентов спросили, готовы ли они на процедуру, проведенную роботом, если ее стоимость будет в 2 раза ниже обычной – многие согласились. Так, 32% участника изначально были против роботизированной чистки и отбеливания эмали. Однако с 50% скидкой уже 83% человека согласились на данные процедуры.

Исследование было представлено на Международном симпозиуме по субъективным факторам и эргономике в здравоохранении 2018 года, проходившем в Бостоне. Цель данного симпозиума – рассказать участникам о мнении людей и их идеях, относительно роботизированных технологий и их применении в будущем.

«Компаниям-разработчикам необходимо принимать во внимание мнение и отношение пользователей к новым технологиям. Компаниям следует быть терпеливыми, подождать пока потребитель узнает и привыкнет к новой технологии. Требуется время, прежде чем роботизированные технологии в медицине начнут восприниматься как нечто привычное», — говорит С. Райс.

Примечательно, что практикующие врачи, посетившие симпозиум, высказались насчет идеи роботизированных технологий в стоматологии со скептицизмом.

Сможет ли робот заменить врача?

По мнению д.м.н. Кати Фридман, роботы не способны привнести ничего нового в медицину. Несмотря на популярность таких технологий во всех сферах жизни, д-р Фридман не стала бы покупать робота для гигиенических процедур в свою клинику.

«Роботы на протяжении нескольких десятилетий используются в медицине, однако до сих пор речь не идет о том, что они способны полностью заменить врача. Тем не менее, это превосходный инструмент, позволяющий повысить точность процедур, например, для пломбирования каналов, фиксации пломб, коронок, мостов и имплантатов».

Д.м.н. Анджали Раджапал рассказывает, что во многих стоматологиях уже активно применяются роботизированные технологии. Д-р Раджапал работает в клинике Beverly Hills Dental Arts, где роботы выполняют ряд функций: используются для снятия цифровых оттисков, фрезеровки стоматологических материалов, снятия цифровых лазерных мерок. «Современная медицина перешла на цифровые методики диагностики, а значит, в некотором роде роботы уже применяются в нашей сфере. Например, фрезерный станок самостоятельно филирует детали, техник только моделирует ее на компьютере. Ранее весь процесс проводился вручную».

Тем не менее, даже изготовление коронок требует внимания и работы техника: он снимает и корректирует мерки, выполняет цифровую модель. «С эстетической точки зрения, если необходимо создать идеальную форму и точно подобрать цвет материала, не отличающийся от эмали, человек по-прежнему искуснее робота. Взгляд человека и его внимание к деталям превосходит возможности робота».

Участники опроса отметили, что опасаются, что робот не среагирует, если человеку вдруг станет больно или неприятно. Д.м.н. Эдвард А. Альварес говорит, что робота можно научить разным процедурам, но он никогда не поймет внимательного человеческого общения.

«Робота и компьютер можно запрограммировать для распознавания признаков боли и стресса. К примеру, отмечать рост артериального давления, скорость дыхания, расширение зрачков и др. Но научить его эмпатии, понимания чувств человека без очевидных диагностических признаков — невозможно».

«Нужно уметь понимать состояние человека, ведь мы работаем в ротовой полости и часто без анестезии. Пациент находится в сознании и ему очень страшно. Почему люди боятся стоматологов? Потому что вынуждены находится в крайне уязвимой позиции, полностью доверяя врачу. Врач должен уметь успокоить и уверить, что все пройдет хорошо, еще до начала процедуры», — говорит д-р Раджапал.

Когда роботы-стоматологи поступят в продажу?

Разработчики рассчитывают, что первые полностью автономные роботы появятся в клиниках и медицинских компаниях через несколько лет. И с каждым днем эта технология становится все ближе.

В прошлом году компания Neocis получила разрешение от Американского управления по контролю за продуктами и лекарствами на производство и продажу первой роботизированной хирургической системы для стоматологий названной Yomi. Система Yomi помогает стоматологу контролировать направление бора, чтобы он двигался в заданном положении, не выходил за допустимую глубину и ширину, согласно первоначальному плану, а также отслеживать параметры вращение бора.

В прошлом году в Китае впервые провели зубную имплантацию при участии робота. Изначально робот был запрограммирован выполнить точные движения согласно плану имплантации по фиксации имплантата. Затем согласно заданному алгоритму робот провел всю процедуру от начала и до конца. Как утверждали разработчики из Китая, процесс имплантации прошел успешно и без ошибок.

С. Райс утверждает, что роботизированные технологии не будут широко внедрены до тех пор, пока люди не перестанут с опаской относиться к лечению и гигиене, проведенным без участия врача. «Мне не кажется, что в будущем станет меньше стоматологов. Пациенту нравится общаться с реальным врачом».

Диагностика на уровне искусственного интеллекта

Сегодня на технологии искусственного интеллекта эксперты разных областей возлагают большие надежды. Стоматологи не исключение. Например, некоторые специалисты уверены, что в недалёком будущем системы искусственного интеллекта будут помогать анализировать и диагностировать различные заболевания полости рта и даже самостоятельно предлагать варианты лечения, учитывая особенности конкретного пациента и просчитывая все возможные последствия.

Первые шаги в этом направлении уже сделаны. Компания ParallelDots, специализирующаяся на разработках в области искусственного интеллекта, уже тестирует в американских клиниках свою облачную систему Dentistry.AI. Технология помогает врачам находить полости в зубах на основе анализа рентгеновских снимков. Как утверждают разработчики, алгоритм за несколько секунд определяет зоны, где с наибольшей вероятностью развивается кариес. Эта информация помогает стоматологу выстраивать дальнейший план обследования и лечения проблемных зон.

Что на деле

Искусственный интеллект — это очень интересная и перспективная сфера, но то, что в ближайшем будущем эта технология сможет самостоятельно назначать лечение пациентам, граничит с фантастикой. Да, ИИ может выполнять какие-то конкретные узкие задачи. Например, анализировать рентгеновские снимки, как указано в приведённом примере. Однако и на эти результаты не стоит полагаться полностью: нельзя определить диагноз лишь по одному рентгену, для этого требуется комплексное обследование.

Также нужно понимать, что пока искусственный интеллект всё же работает по заданному алгоритму.

Прежде чем ИИ сможет самостоятельно определять заболевание, ему нужно предоставить всю информацию по всем существующим болезням, пусть даже только в области стоматологии. И вот здесь — тупик, потому что никто этой информацией не обладает.

Я уже не говорю о том, что в медицине в принципе не может быть каких-либо алгоритмов, так как каждый случай индивидуален.

Роботы-стоматологи

Осенью прошлого года в Китае робот-стоматолог самостоятельно прооперировал пациента. Разработчики представили его как решение наболевшей проблемы китайцев — огромной нехватки квалифицированных дантистов. Правда, совсем без помощи врачей обойтись не удалось. Специалисты задали все необходимые параметры, настроили угол и направление движения.

Операция прошла успешно: робот установил два имплантата, совершив при этом погрешность всего в 0,2–0,3 мм. Новость мигом облетела интернет, однако большинство пользователей признались, что сами бы на такой эксперимент не подписались.

Университет аэронавтики Эмбри-Риддла провёл онлайн-опрос: оказание каких стоматологических услуг вы готовы доверить роботу? Респондентам было предложено 10 вариантов процедур: от элементарной чистки зубов до хирургических вмешательств. Всего в исследовании приняли участие более 500 человек. Большинство согласились пойти к роботу на чистку или отбеливание, и только 32% опрошенных не доверили бы ему даже такие простые процедуры. Но когда им предложили скидку 50% от стоимости аналогичной услуги у квалифицированного врача, 83% из них изменили своё мнение. Смельчаков, готовых установить коронку или удалить зуб у автоматизированного стоматолога, оказалось и вовсе единицы.

Что на деле

Конечно, то, что роботы уже сегодня могут самостоятельно проводить операции, — преувеличение. Они могут выполнять какое-то конкретное действие по заданным врачом параметрам. Но что будет, если неожиданно начнётся кровотечение или пациент не так отреагирует на анестезию?

Робот пока не обладает здравым смыслом, чтобы самостоятельно принимать решения и менять план операции в нестандартных ситуациях. Неудивительно, что большинство людей не рискнули бы сесть в его кресло.

Что же касается онлайн-опроса, то здесь нужно учитывать, что в нём участвовали преимущественно респонденты из США, где стоматологические услуги стоят очень дорого. Но даже в таких простых процедурах робот может нанести серьёзный ущерб, так как он, например, не чувствует особенностей эмали зубов. Поэтому, думаю, в ближайшие лет 50 роботы не смогут даже отчасти потеснить стоматологов, хотя у этого направления и есть большие перспективы.

VR-хирургия

Развлекательная индустрия уже несколько лет вовсю внедряет VR в свои продукты. Сегодня же эта технология выходит на новый уровень и постепенно проникает в другие сферы. Так, виртуальная реальность стала частью образовательной подготовки будущих врачей.

Университет Кейс Вестерн Резерв совместно с Microsoft и HoloLens разработал курс по анатомии для медицинских университетов: он позволяет детально изучать особенности человеческого организма на трёхмерных изображениях.

Стоматологическая школа Университета Пенсильвании использует VR для симуляции операций и других процедур. Такая тренировка готовит будущих стоматологов к первой реальной практике. Кроме того, её могут использовать уже опытные специалисты для предварительной отработки сложных операций.

Что на деле

У технологии виртуальной реальности большие перспективы как в стоматологии, так и в медицине в целом. В первую очередь я имею в виду многократное увеличение, которое даёт хирургу неограниченные возможности. Когда у тебя маленькое операционное поле, да ещё в труднодоступном месте, приходится подстраиваться и работать в неудобном положении, а это колоссальная нагрузка на спину и шею. Также глаза подвергаются постоянной переаккомодации (Перестройке фокусировки зрения с ближних объектов на дальние и наоборот. — Прим. ред.).

С VR все эти неудобства уходят в прошлое. Я, например, уже оперирую пациентов в VR. Оборудование пришлось собрать самостоятельно: оно представляет собой небольшой микроскоп с двумя камерами, который располагается над полостью рта пациента, и VR-очки, на которые транслируется объёмное и увеличенное изображение. Мой микроскоп даёт 16-кратное увеличение, но можно получить ещё больше. Сегодня это не проблема.

Кроме того, VR сыграет значимую роль в развитии робототехники: роботу обязательно нужно стереоскопическое зрение, чтобы быстро и без помощи человека реагировать на происходящее во время операции.

Альтернатива уколам

Всем, кто страдает трипанофобией (боязнью укола) или алгофобией (боязнью боли), американские разработчики предложили современную альтернативу шприца — компьютеризированную анестезию. Выглядит аппарат как авторучка, внутри которой спрятана супертонкая иголочка. Анестетик подаётся ещё до начала прокола, поэтому пациент совершенно ничего не чувствует.

При этом обезболивается исключительно оперируемая зона, а значит, больше никакого онемевшего на несколько часов рта. Кроме того, процессор самостоятельно вычисляет скорость подачи и количество анестетика, учитывая индивидуальные особенности пациента. Технология уже прошла этап тестирования и одобрена Американской стоматологической ассоциацией.

Что на деле

Компьютеризированную анестезию я стал применять ещё шесть лет назад после стажировки за рубежом. Тогда я был уверен, что через 2–3 года эта разработка появится чуть ли не в каждой клинике, по крайней мере в Москве и Санкт-Петербурге. Но этого не произошло.

Дело в том, что данная технология удобна лишь пациенту. Клинике она не выгодна: требуются дополнительные расходы на оборудование и его содержание. К тому же проведение компьютеризированной анестезии требует большего времени работы врача. Но всё же настанет момент, когда у клиник не будет выбора, — просто потому, что этого потребует клиент.

Заключение

Конечно, IT-технологии открывают безграничные возможности в стоматологии. За ними будущее. Но здесь важно, чтобы разработчики и врачи шли к этому будущему вместе, решая реальные вопросы, а не рисуя фантастические картины. К сожалению или к счастью, ни одна технология не сможет заменить настоящего специалиста, по крайней мере в ближайшие десятилетия.

Во-первых, невозможно загрузить в машину информацию по всем заболеваниям просто потому, что ей никто не располагает.

Во-вторых, ни одна технология пока не обладает разумом, чтобы самостоятельно принимать решения в нестандартных случаях, которые в медицине встречаются постоянно.

И наконец, никто не отменял простое человеческое отношение.

Читайте также

• 5 технологий, которые изменят мир в ближайшие 5 лет →
• 35 причин, почему нам повезло больше, чем нашим родителям →
• 10 технологий будущего, которые уже воплощаются в жизнь →