Inovație la Universitatea din Oradea: Inteligența artificială va personaliza tratamentele stomatologice

Revoluție digitală în cabinetele stomatologice?

Deși doi pacienți pot suferi de aceeași problemă dentară și au nevoie de o intervenție similară, modul în care medicii pregătesc tratamentul poate varia semnificativ în funcție de istoricul medical al fiecăruia. Cei care se confruntă cu diabet sau probleme cardiovasculare îi obligă pe specialiști să nu se concentreze exclusiv asupra durerii din cabinet, ci să țină cont și de starea generală a organismului.

Tocmai pentru a acoperi această nevoie, proiectul își propune să faciliteze analiza unui spectru larg de date medicale, permițând planificarea unor terapii stomatologice strict individualizate.

Inițiativa se numește THERA-DENT AI și beneficiază de o finanțare de aproximativ 3,57 milioane de euro prin Programul Regional Nord-Vest 2021–2027.

Această sumă va fi alocată pentru înființarea a două laboratoare specializate, care vor funcționa într-un parteneriat strâns cu zece întreprinderi mici și mijlocii, în special clinici și laboratoare din domeniul stomatologic.

Ce este geamănul digital 4D?

O tehnologie fundamentală în cadrul acestui proiect este crearea unui geamăn digital 4D pentru fiecare pacient. Acesta integrează date provenite din imagistica tridimensională, scanările efectuate direct în cavitatea orală și înregistrarea precisă a mișcărilor mandibulare.

Rezultatul este o reprezentare digitală complexă, care nu doar mapează poziția dinților și a structurilor anatomice statice, ci evidențiază și dinamica maxilarului. A patra dimensiune introdusă este timpul, adică comportamentul anatomiei în mișcare.

Pentru clinician, acest model virtual oferă posibilitatea de a analiza ocluzia dentară, de a testa virtual diverse soluții protetice și de a identifica potențiale complicații înainte ca intervenția chirurgicală să fie realizată.

Pentru a valida soluțiile concepute pe ecran, proiectul prevede dezvoltarea unui articulator fizic-haptic. Acest dispozitiv experimental poate reproduce mișcările reale ale mandibulei, permițând testarea fizică a prototipurilor digitale. În consecință, o lucrare protetică va putea fi evaluată dublu: atât prin simulări pe calculator, cât și printr-un sistem care imite comportamentul mecanic al maxilarului uman.

Infrastructura necesară va fi împărțită în două laboratoare complementare. Laboratorul de Inteligență Artificială și Mecatronică va asigura puterea de calcul necesară pentru antrenarea modelelor AI, rularea simulărilor biomecanice și construirea prototipurilor.

Cum funcționează noile laboratoare?

Al doilea spațiu, Laboratorul de Stomatologie Digitală și Prototipare Rapidă, va găzdui echipamente de imagistică 2D și 3D, scanere intraorale, sisteme de înregistrare a mișcărilor mandibulare, imprimante 3D și centre de frezare computerizate, folosite pentru fabricarea componentelor dentare.

Această sinergie va permite parcurgerea întregului lanț valoric, de la colectarea datelor până la testarea finală a soluției terapeutice.

Siguranța datelor medicale rămâne o prioritate majoră.

Se va utiliza metoda învățării federate, care permite clinicilor partenere să contribuie la îmbunătățirea modelelor de inteligență artificială fără a centraliza toate datele într-o singură bază de date.

Astfel, cercetarea valorifică experiența mai multor instituții, păstrând în același timp confidențialitatea informațiilor în sistemele locale.

Când vom vedea primele rezultate practice?

Implementarea proiectului se desfășoară în două etape distincte. Prima, de 12 luni, este dedicată construirii infrastructurii de cercetare.

Următoarea fază, cu o durată de 36 de luni, acoperă activitățile de cercetare și dezvoltare experimentală, efectuate alături de cele 10 IMM-uri partenere. Această colaborare este crucială, deoarece tehnologiile nu sunt concepute doar pentru mediul academic. Clinicile implicate vor oferi provocări reale din practica zilnică și vor participa activ la testarea soluțiilor în medii clinice autentice.

Printre rezultatele vizate se numără depunerea a cel puțin patru cereri de brevet și publicarea a 13 lucrări științifice, alături de formarea specializată a viitorilor profesioniști. Termenul limită pentru finalizarea tuturor obiectivelor este 31 decembrie 2029.

Pentru pacient, beneficiul este simplu și tangibil: un tratament planificat pe baza unor informații complexe, ajustat fin la starea sa de sănătate globală și verificat riguros înainte de aplicare. Inteligența artificială nu vine să înlocuiască medicul, ci să devină un instrument robust pentru decizii mult mai bine fundamentate.