Esta publicación tiene como objetivo analizar el aporte de la tecnología digital a la Odontología general y en particular a la Ortodoncia, sumado a la llegada de una nueva herramienta: la inteligencia artificial (I.A.), cuyas aplicaciones están entrando en el ámbito clínico a gran velocidad resultando cada vez más relevantes y funcionales para los odontólogos. En este trabajo expresaremos cómo funciona el Flujo Digital junto a la Inteligencia Artificial, cuáles son sus campos de aplicación, los retos que enfrenta la odontología en la actualidad y su futuro próximo.This publication aims to analyze the contribution of digital technology to general dentistry and to orthodontics, added to the arrival of a new tool: artificial intelligence (A.I.), whose applications are entering the clinical field at great speed becoming increasingly relevant and functional for dentists. In this project we will express how the digital flow works together with Artificial Intelligence, what are its fields of application, the challenges facing dentistry today and in the near future.Facultad de Odontologí

Beti, María Mónica

Furlan, Lorena

Malagraba, Federico Ezequiel

Parenza, Anastasia

Servicio de Difusión de la Creación Intelectual

21REVISTA DE LA SOCIEDAD ODONTOLÓGICA DE LA PLATA • 2022, AÑO XXXII (63):21-25Entendiendo el flujo digitalen ortodoncia: desde los sistemas digitales hasta la inteligencia artificial.[Understanding the digital flow in orthodontics:from digital systems to artificial intelligence.]Fecha de recepción:19/11/2022Fecha de modificación:15/12/2022Fecha de aprobación:19/12/2022[1] Coordinador del Área Digital de la Sociedad Odontológica de La Plata. Od. Especialista en Ortodoncia. Jefe de Clínica de la Diplomatura Universitaria de Ortodoncia Dra. Beti Maria y Dra. Furlan Lorena. [2] Alumna de la Diplomatura Universitaria de Ortodoncia de la Sociedad Odontológica de La Plata. [3] Mg Especialista en Ortodoncia Y Odontopediatría. Dictante de la Diplomatura Universitaria en Ortodoncia de la Sociedad Odontológica de La Plata. Dictante de cursos de posgrado en la Sociedad Odontológica de La Plata y cursos de carácter nacional e internacional. [4] Especialista en Ortodoncia y Odontopediatría. Dictante de la Diplomatura Universitaria en Ortodoncia de la Sociedad Odontológica de La Plata. Dictante de cursos de postgrado en la Sociedad Odontológica de La Plata y cursos de carácter nacional e internacional.Malagraba, F.; Parenza, A.; Beti, M.; Furlan, L. Entendiendo el flujo digital en ortodoncia: desde los sistemas digitales hasta la inteligencia artificial. Rev. Soc. Odontol. La Plata, 2022; XXXII(63):21-25ARK-CAICYThttp://Autores:Malagraba, Federico [1]Orcid ID: 0000-0003-2961-8130Parenza, Anastasia [2] Beti, María [3]Furlan, Lorena [4]Orcid ID: 0000-0002-0371-1313Dirección de Contacto: Od. Federico Malagraba.Sociedad Odontológica de La Plata. Área digital. Calle 13 Nro. 680 (CP 1900) La Plata. Argentina. E-mail: federicomalagraba@gmail.comE-mail: infoareadigital.solp@gmail.comRESUMENEsta publicación tiene como objetivo analizar el aporte de la tec-nología digital a la Odontología general y en particular a la Or-todoncia, sumado a la llegada de una nueva herramienta: la inte-ligencia artificial (I.A.), cuyas aplicaciones están entrando en el ámbito clínico a gran velocidad resultando cada vez más rele-vantes y funcionales para los odontólogos. En este trabajo expresaremos cómo funciona el Flujo Digital junto a la Inteligencia Artificial, cuáles son sus campos de aplica-ción, los retos que enfrenta la odontología en la actualidad y su futuro próximo.SUMMARYis publication aims to analyze the contribution of digital technology to general dentistry and to orthodontics, added to the arrival of a new tool: artificial intelligence (A.I.), whose ap-plications are entering the clinical field at great speed becoming increasingly relevant and functional for dentists.In this project we will express how the digital flow works to-gether with Artificial Intelligence, what are its fields of applica-tion, the challenges facing dentistry today and in the near future.22 REVISTA DE LA SOCIEDAD ODONTOLÓGICA DE LA PLATA • 2022, AÑO XXXII (63):21-25ENTENDIENDO EL FLUJO DIGITAL EN ORTODONCIA: DESDE LOS SISTEMAS DIGITALES HASTA LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL.INTRODUCCIÓN La Odontología digital tiene sus orígenes en el año 1973, cuando el Prof. François Duret publicó su tesis "La impresión óptica”, en la misma se explicó cómo la tec-nología digital que era usada en otras áreas clínicas podría aplicarse en odontología. Más tarde, en 1983 fue él mismo el prime-ro en realizar una corona por Sistema Ce-rrado CAD-CAM (Fig.1), diseñado e im-preso de manera digital. (1)En la actualidad, el flujo digital y la inteli-gencia artificial se unen y nos dan la posibi-lidad de trabajar con diversos softwares que facilitan el diagnóstico, pronóstico y trata-miento del paciente, e incluso el manejo administrativo y operativo de la clínica; además nos permiten realizar historias clí-nicas completas con registros fotográficos, estudios, índices de modelos en formato STL y trazados cefalométricos. (1,2)La visión tecnológica, el procesamiento, la generación del lenguaje y la simulación de resultados finales son los principales campos en los que la I.A. se aplicará en un futuro en la odontología. La I.A. es una rea-lidad que palpamos en la tecnología que usamos en nuestra vida cotidiana: el reco-nocimiento facial, los asistentes de voz, los autos inteligentes, las casas inteligentes, los navegadores y los mapas, nos son familia-res. Es así como desarrollaremos en qué consiste, cómo funcionan sus aplicaciones, qué posibilidades tiene y qué retos implica la I.A. para la Odontología y, por último, como será su utilización para optimizar la gran cantidad de datos existentes en odon-tología, logrando así una atención más au-tomatizada y personalizada para el pacien-te, precisa, disminuyendo el margen de error al máximo. (6,7)MATERIALES Y MÉTODOS Se realizó una revisión de la literatura a través de bases de datos bibliográficos refe-renciales y textos completos obtenidos de plataformas científicas como MEDLINE, Scielo y PubMed, enfatizando en aquellas publicadas durante los últimos 5 años y sin descartar los clásicos de obligada consulta. La selección incluyo 10 artículos, todos de rigor planteado en el método de artículos revisados y las instituciones, de ellos 6 esta-ban en inglés, 4 en español. DESARROLLOLa era digital ha venido para quedarse defi-nitivamente entre nosotros y se manifiesta a través de una verdadera revolución tecnoló-gica que está transformando de manera clara y profunda los hábitos, el lenguaje, nuestro trabajo, la vida y las costumbres de muchas personas para crear una nueva me-todología de trabajo: El flujo digital. (1)“La Odontología Digital es un área de la Odontología moderna que utiliza tecnolo-gías innovadoras de digitalización y proce-samiento de imagen, junto con sistemas in-novadores de construcción de piezas denta-rias, ortesis y prótesis”. (1)El flujo digital tiene tres pilares importan-tes: digitalización, procesamiento y cons-trucción. A través de la digitalización se puede obtener un archivo 3D, que consti-tuirá la copia fiel del objeto a estudiar o tra-bajar, esto será adquirido mediante la utili-zación de escáneres intraorales o extraora-les. Luego ese archivo 3D, que lo denomi-naremos STL (Lenguaje Tridimensional Estándar), se podrá procesar con diferentes softwares de distintas utilidades de acuerdo con la especialidad. (1,2,3) En el caso de or-todoncia, los softwares nos permiten varias acciones: desde la edición los archivos STL, analizar medidas tridimensionales, realizar set up individual hasta planificar un trata-miento completo de ortodoncia, analizan-do la biomecánica más adecuada para ese caso. (4)Y el último pilar es la construcción o fabrica-ción del archivo final procesado en las etapas anteriores y listo para adquirir a través de impresiones 3D. El resultado es un biomodelo sobre el que podemos reali-zar un tratamiento con alineadores, por ejemplo. (5)INTELIGENCIA ARTIFICIAL El concepto de Inteligencia Artificial (I.A.) surge a mediados de la década de 1950, por el English Oxford Living Dictionary que define la IA como: “La teoría y el desarrollo de sistemas informáticos capaces de realizar tareas que normalmente requieren inteligen-cia humana, como la percepción visual, el re-conocimiento del habla, la toma de decisiones y la traducción automática". (6,7)La I.A. involucra toda una serie de aplica-ciones: la visión computarizada, el procesa-miento del lenguaje natural, la robótica, la realidad virtual y las simulaciones, así como el apoyo a la toma de decisiones por parte de un procesador inteligente computariza-do que obtiene datos a través de un logarit-mo de información y no de un ser humano encargado de tomar decisiones reales. (6,7) (Fig. 2)FUNCIONAMIENTO Y APLICACIÓN DE LA I.A. EN ODONTOLOGÍA.1. Aprendizaje automáticoUn elemento importante de muchas de las aplicaciones de I.A. actuales es el aprendiza-je automático “Machine Learning” (Fig. 3), donde no es el ser humano quien define las reglas que siguen las máquinas; son ellas mismas quienes aprenden las reglas a partir de los datos que son cargados previamente por un operador, tomando conciencia sobre esta información, resolviendo de manera autónoma la toma decisiones. (6,7)Las anotaciones o datos odontológicos re-quieren de un conocimiento experto, y son estos los más difíciles de lograr; a veces se necesitan de varios expertos para determi-nadas imágenes o lesiones, información que requerirá ser cargada a una base de datos.PALABRAS CLAVEOrtodoncia, Inteligencia artificial; Tomógrafos Computariza-dos por Rayos X; Macrodatos; Toma de Decisiones Clínicas; Informática; Aprendizaje automático; Redes Neurales de la Computación; Diseño Asistido por Computadora; Impresión Tridimensional.KEY WORDSOrthodontic, Artificial Intelligence; Tomography Scanners, X-Ray Computed; Big Data Clinical Decision-Making; Infor-matics; Machine Learning Neural Networks Computer; Com-puter-Aided Design; Printing, ree-Dimensional.23REVISTA DE LA SOCIEDAD ODONTOLÓGICA DE LA PLATA • 2022, AÑO XXXII (63):21-25MALAGRABA, FEDERICO; PARENZA, ANASTASIA; BETI, MARÍA; FURLAN, LORENAINICIO DE LA ERA DIGITALPRIMERA IMPRESIÓN DIGITAL SISTEMA CAD-CAMSOFTWARE ODONTOLÓGICOSOFTWARE DE DISEÑO DIGITAL CIRCUITO CAD-CAM ABIERTO IMPRESORAS DIGITALES DLS INTELIGENCIA ARTIFICIAL1970 1980 1990 1990 2010 2013 2016 2020CONTINUARÁ…Fig. 1: Evolución de la odontología digital hasta la llegada de la Inteligencia Artificial.Fig. 2: Factores que impulsan la A.I.INTELIGENCIA ARTIFICIALEl desarrollo de chips informáticos especializados y sobre todo de tarjetas gráficas han hecho posible aplicaciones de cálculo intensivo como la visión computarizada. La idea de que las máquinas apredan a “ver” datos.La digitalización del mundo genera una cantidad de datos para almacenaje. En odontología, se trata de datos clínicos, históricos y de imágenes. En la actualidad cada vez hay más datos referidos al estudio del conjunto de una o varias disciplinas, como la cirugía, la periodoncia, la endondoncia, etc. Los softwares y algoritmos relacionados con el desarrollo de aplicaciones de A.I. son hoy en día accesibles para todo el mundo: el software se programa en código abierto para su desarrollo y ahora también los algoritmos de A.I. están disponibles.24 REVISTA DE LA SOCIEDAD ODONTOLÓGICA DE LA PLATA • 2022, AÑO XXXII (63):21-25ENTENDIENDO EL FLUJO DIGITAL EN ORTODONCIA: DESDE LOS SISTEMAS DIGITALES HASTA LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL.Luego de analizar los datos recopilados, el algoritmo aprende a asignar a una entrada de datos; por ejemplo, la radiografía de un diente, un resultado o salida; la presencia de una lesión cariosa en la imagen, y por último el procedimiento detallado y sin margen de error a seguir: operatoria dental en lesión cariosa. (6,8)De este modo, un algoritmo entrenado de-bería ser capaz de generar por sí mismo, la resolución de tratamientos más adecuados. En el caso de la ortodoncia: decidiendo qué aparatología sería más conveniente, cemen-tado ideal de Brackets, elección de aleacio-nes y tipos alambres de ortodoncia y resol-ver que contención final sería la indicada para cada caso particular, y muy importan-te el proceso de todos los datos cargados previamente y que conforman los elemen-tos accesorios de diagnóstico (Rx, STL, TC, Fotografías, Videos, etc.) detectando desde alguna patología previa, decidiendo también el procedimiento del mismo, como expresión digital y virtual de los re-sultados finales de tratamientos. (6,9)2. Visión computarizadaEl hardware que utiliza la I.A. puede eva-luar las imágenes de manera diferente a los humanos, que ven colores, formas, patro-nes y estructuras, decidiendo a partir de ellas la existencia de diferentes objetos, cla-sificándolos por detección autónoma con su nombre y correspondencia. (6,7)Gracias a la visión computarizada la I.A. puede determinar características aplicando operaciones matemáticas, ecuaciones y lo-garitmos a los valores de intensidad de los píxeles de una imagen o el análisis de tamaño, forma y cantidad de triángulos de un archivo STL, por ejemplo. Para ello, utilizan filtros de imagen que están confi-gurados para detectar determinadas propie-dades de la imagen (bordes, curvas, colores, texturas, etc.). I.A. escanear toda la imagen con esos filtros aprendidos, cada uno crea su propia representación de la imagen ori-ginal y crea una estructura de datos que re-fleja como resultado una imagen real llama-do tensor. Estos datos ya no pueden ser in-terpretados por el ser humano, sino que se analiza mediante aprendizaje automático, concretamente, mediante lo que se conoce en IA como redes neuronales artificiales. (6)La visión computarizada es de mucha utili-dad en ortodoncia, ya que puede mejorar la precisión del diagnóstico y ahorrar tiempo de trabajo. En cuanto a la cefalometría, la IA ha sido ampliamente empleada para la detección de puntos de referencia con valo-res de precisión consistentes y similares a los de los ortodoncistas. (6)Por último, la IA puede utilizarse para la comunicación con el paciente con la posi-bilidad de simular su caso clínico de princi-pio a fin. (9)CONCLUSIÓN El flujo de trabajo digital es una realidad que no debe desconocerse, y que cada día se instala más en la práctica clínica diaria. Sus posibilidades son infinitas y van en au-mento en combinación con otras técnicas. Debe considerarse una herramienta más, que no reemplaza las técnicas de diagnósti-co y conocimientos adquiridos, sino que constituye un gran aporte a éstos, tradu-ciéndose en una mejor atención y confort para el paciente y una mejor resolución de casos clínicos. A pesar de que la digitaliza-ción supone una inversión alta y una curva de aprendizaje y actualización constante por parte del odontólogo, también aporta múltiples ventajas al profesional y al pa-ciente.Fig. 3: Recopilación de data, aprendizaje y visión computarizada engloban las funciones de la I.A.BASE DE DATOSINTELIGENCIA ARTIFICIALProcesamiento del lenguajeAprendizaje automáticoVisión computarizada25REVISTA DE LA SOCIEDAD ODONTOLÓGICA DE LA PLATA • 2022, AÑO XXXII (63):21-25MALAGRABA, FEDERICO; PARENZA, ANASTASIA; BETI, MARÍA; FURLAN, LORENABibliografía[1] Mouriño, Gabriel. Odontología digital en la clínica diaria. Rev. Ateneo Argent. Odontol., 2021; LXV:49-57. Disponible en: https://www.ateneo odontologia.org.ar/articulos/lxv01/articulo06.pdf [2] Fernand, Daniela; Larrea, Abdo. Uso de la digitalización de modelos de es-tudio dentales con fines ortodónticos combinados con inteligencia artificial. Vol 1. Universidad Nacional de Chimborazo, Facultad de Ciencias de la salud, Carrera de Odontología. 2020. [3] Cantero Rosales, Isabel María. Flujo Digital en Ortodoncia. Universidad de Sevilla, Departamento de Estomatología. 2020. Disponible en: https:// idus.us.es/bitstream/handle/11441/106131/Flujo%20digital%20en%20 el%20diagn%C3%B3stico%20en%20ortodoncia.pdf?sequence=1&is Allowed=y [4] Schupp W, Abu-Tarif A, Haubrich J, Elkholy F, Mah J, Krey KF. Arti-ficial intelligence in orthodontics: Part 1. J Aligner Orthod. 2021; 5(4):251 -8.[5] Elkholy, Asad Abu-Tarif, Werner Schupp, Julia Haubrich, James Mah, Karl- Friedrich Krey. Artificial intellingence in orthodontics Part 2, Status quo. J Aligner Orthod., 2022: 85-92. [6] Krey KF, Abu-Tarif A, Haubrich J, Elkholy F, Mah J, Schupp W. Arti-ficial intelligence in orthodontics: Part 3 - Potential limitations and pitfalls. J Aligner Orthod. 2022; 6(3): 153-62[7] Marti, Juan Manuel, Kroiss, Joachim, Falk Schwendicke, Salvatore Sauro. Inteligencia Artificial concepto y uso en odontología. La Gaceta Dental: industria y profesiones, 2022. 342: 96-105.[8] Tian, S., Dai, N., Zhang, B., Yuan, F., Yu, Q., & Cheng, X. Automatic classification and segmentation of teeth on 3D dental model using hierarchical deep learning networks IEEE Access, 2019; 7: 84817-84828. [9] Kitchenham, B. Systematic literature reviews in software engineering – A systematic. Inf Softw Technol, 2010; 52(8): 792-805. [10] Vranckx, M., Van Gerven, A., Willems, H., Vandemeulebroucke, A., Ferreira Leite, A., Politis, C., & Jacobs, R. Artificial Intelligence (AI). Int J Environ Res Public Health, 2020; 17(10): 3716. Consideraciones éticasLos autores manifiestan no tener ningún conflicto de interés.Las obras publicadas en este sitio están bajo una Licencia Creative Commons, Atribución-NoComercial 2.5 ArgentinaPor otro lado, se espera que la IA logre pro-cesos más rápidos y eficientes, más apoyo al Odontólogo, mejor comunicación con el paciente, una detección más precisa de pa-tologías y, en última instancia, una mejor calidad diagnóstica y terapéutica.Esta nueva odontología recién está empe-zando a funcionar, los retos que enfrenta se deben a la falta de datos estandarizados y vinculables. La superación de este obstácu-lo allanará el camino y permitirá una mejor atención más eficiente, segura y basada en los datos, lo que se ha dado en llamar una “Odontología de los datos”. (9,10)

Understanding the digital flow in orthodontics: from digital systems to artificial intelligence

http://sedici.unlp.edu.ar/bitstream/handle/10915/155638/Documento_completo.pdf?sequence=1

Understanding the digital flow in orthodontics: from digital systems to artificial intelligence

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