Interview

Implantologie & Parodontologie

03.08.22

Personalisierter behandeln

KI in der Parodontologie

Diagnostik, künstliche Intelligenz (KI), Parodontologie, Therapie

Natascha Brand

Parodontitis ist eine der häufigsten chronischen Erkrankungen weltweit und somit gehören Diagnostik und Therapie parodontaler Erkrankungen in der Regel in jeder Mehrbehandler-Praxis zum Behandlungsspektrum. Im Gespräch mit teamwork erläutert Prof. Dr. Falk Schwendicke, Zahnmediziner und Experte für Deep Learning in der Zahnmedizin, wo KI künftig den Zahnarzt in parodontologischen Fragestellungen unterstützen kann. Die Ängste mancher Kollegen, die mit KI eine „Kochbuchzahnmedizin“ befürchten, teilt er nicht, sondern prognostiziert positive Effekte dank präziser Diagnostik und evidenzbasierter Handlungskorridore in der Therapie.

Herr Prof. Schwendicke, inwiefern kann die KI in der Parodontologie, insbesondere in der Diagnostik, hilfreich sein?
Ein relevanter Faktor bei der Therapiewahl und -gestaltung ist der Knochenabbau. Wollte der Zahnarzt diesen aber zum Beispiel auf einer Panoramaschichtaufnahme mit 25 Zähnen vollständig vermessen, hätte er gut zu tun: Die Messungen müssten an 50 Flächen erfolgen, wobei jeweils der Knochenabbau und die Wurzellänge beziffert werden müssen, um anschließend den Knochenabbau in Prozent zur Wurzellänge angeben zu können.
KI-Software kann bereits heute den Knochenabbau automatisiert aus dem Röntgenbild erfassen und vermessen – und das in gerade mal fünf Sekunden! Mittelfristig wird auch der Abbautyp – vertikal, horizontal oder mit Furkationsbeteiligung – bestimmt werden können. Außerdem wird die Zahl der fehlenden Zähne erfasst. Damit kann entsprechend der neuen Paro-Klassifikation der individuelle Komplexitätsgrad des Patienten in Staging und Grading schnell und präzise abgebildet werden.
Maschinen und KI werden immer wichtiger, um aus komplexen diagnostischen Daten, dazu zähle ich in der Parodontologie zum Beispiel mikrobiomische Speicheranalysedaten, also aus der Tasche entnommenen Bakteriendaten, Sinnzusammenhänge abzuleiten. Die Datenmenge ist sehr groß und eignet sich gut für komplexe KI-Analytik – klassische Statistik reicht dafür nicht mehr aus. Das konsequente Sammeln und Zusammenführen medizinischer und mikrobiomischer Daten sowie aller Bild- und Medikationsdaten ermöglicht es uns am Ende, auch longitudinale Vorhersagen machen zu können. Dies wiederum würde ein gezieltes Vorgehen in Therapieplanung und -durchführung ermöglichen.

Worin liegen die Vorteile für den Zahnarzt?
Der Zahnarzt wird mit KI-Unterstützung sehr viel schneller, wenn er nicht, wie am Beispiel eingangs erwähnt, 50 Flächen vermessen muss. Das schafft mehr Effizienz im Praxisalltag und setzt Ressourcen frei. Zudem ermöglicht KI uns Zahnärzten, systematischer, umfänglicher und vermutlich auch genauer diagnostizieren zu können, denn im Praxisalltag schaut sich kaum ein Kollege die Bilder so umfänglich an, wie dies KI-basiert geschieht – und damit übersehen wir Zahnärzte eben manchmal etwas. Die Maschinen werden irgendwann an den Punkt kommen, an dem sie nahezu nichts mehr übersehen – da sind wir heute noch nicht, aber ich bin mir sicher, der Tag wird kommen. Zudem wird der Zahnarzt dank der KI-basierten „Zweitmeinung“ und einem farblich markierten, leicht verständlichen Röntgenbild, den Patienten sehr viel einfacher und anschaulicher informieren und beraten können. Auch davon werden Zahnärzte in Zukunft profitieren.

Wie profitiert der Patient?
Der Patient erhält in kürzester Zeit eine sehr umfangreiche und präzise Diagnostik und versteht die Zusammenhänge besser. Wir haben dazu gerade eine Studie veröffentlicht, die zeigt, dass Patienten besser verstehen, wo das Problem sitzt, wenn sie die Situation auf einen farblichen KI-Röntgenbild veranschaulicht bekommen. Zudem stärkt es auch das Vertrauen in den Zahnarzt und die Therapiewahl. Der Patient kann dank der individuellen Planung eine bessere und effektivere Therapie bekommen, das könnte bedeuten: bester Therapieoutcome bei geringsten Nebenwirkungen und optimalen Kostenverhältnissen. Das ist zwar noch Zukunftsmusik – aber dahin wollen wir kommen; wir wollen mit KI individualisierter und personalisierter behandeln.

Was bringt es dem Gesundheitssystem?
Individualisierte und personalisierte Behandlung ist natürlich auch für die Versicherer und das Gesundheitswesen interessant. Es geht darum, die knappe „Ressource Arzt“ zu entlasten, gerade im ländlichen Raum. Zudem ist der Patient heute über unterschiedliche Kanäle bereits vorinformiert, sodass wir zu einem mehr partnerschaftlich ausgerichteten Miteinander zwischen (Zahn-)Arzt und Patient kommen können. Auch könnte eine zielgerichtete Behandlung mit Zugriff auf alle verfügbaren Daten dazu beitragen, Kosten zu reduzieren, wenn beispielsweise keine Bilder mehr doppelt angefertigt werden. In dem Fall würde dann die Software anzeigen, dass dieses Bild vor einem halben Jahr schon einmal gemacht wurde und jeder Behandler darauf zugreifen kann. Hilfreich wäre KI sicherlich auch im Hinblick auf die Medikation, wenn beispielsweise bei multipler Medikamenteneinnahme Vorsicht geboten ist. Das würde einerseits die Nebenwirkungen reduzieren und andererseits die Behandlungskosten senken.

Wie kann KI Zahnärzte künftig im ­Therapieverlauf, in der UPT und in der Langzeitbegutachtung unterstützen?
Wie bereits erwähnt, können Zahnärzte schon jetzt die Vorteile in der bildgebenden Diagnostik nutzen, vor allem bei Röntgenbildern. Knochenabbauprogression lässt sich beispielsweise schon gut mittels KI erkennen. In einem weiteren Schritt könnten gingivale Rezessionen zum Beispiel auf Fotos erfasst und im Verlauf beobachtet werden. Knackpunkt ist hier die Standardisierung der Bilder, im Bereich KFO/Aligner-Technology werden hierfür ja teilweise schon standardisierte Kameras eingesetzt. Generell gilt: Sobald Daten routinemäßig erhoben und ausgelesen werden können, ist der Einsatz von KI sinnvoll und extrem hilfreich, denn Zahnärzte sind oft unter Druck und haben deshalb nicht immer jedes Detail im Blick.

Stichwort Konzeptbehandlung: Könnte mithilfe von KI bereits am Anfang eine Entscheidungsfindung stattfinden, zum Beispiel, ob der Fall „nichtchirurgisch“ gelöst werden kann?
Im Hinblick auf eine Konzeptbehandlung spielt KI sicherlich zukünftig eine große Rolle. Da der Patient in der Regel über einen langen Zeitraum regelmäßig in der Praxis erscheint, verfügt die Praxis über viele historische Patientendaten. All diese Daten zusammenzubringen und auszuwerten würde den Zahnarzt viel Zeit kosten. Gerade wenn es darum geht, aus der historischen Datenfülle ein holistisches Therapiekonzept abzuleiten, ist der Einsatz von KI besonders effektiv und empfehlenswert; zumal nicht jeder Zahnarzt die Voraussetzungen und die Erfahrung mitbringt, ein holistisches Konzept zu erstellen. Im ersten Schritt erwarte ich, dass KI-Anwendungen aus Daten zumindest Handlungskorridore ableiten. KI könnte zum Beispiel anzeigen, wo im Verlauf an welcher Stelle eine chirurgische Behandlung möglicherweise indiziert und wo eine regenerative Behandlung zielführend wäre. Die Therapiewahl bleibt aber schlussendlich beim Behandler.

Viele Zahnmediziner treibt die Angst um, dass KI die ärztliche Freiheit einschränkt …
… Nein, denn bei den KI-Empfehlungen handelt es sich ja lediglich um Optionen: Innerhalb des oben beschriebenen Handlungskorridors werden nur evidenzbasierte Möglichkeiten vorgeschlagen – und vielleicht auch aktiv vor bestimmten, nicht angezeigten Maßnahmen gewarnt. Die Wahl trifft dann aber der Behandler zusammen mit dem Patienten. In der Zahnmedizin gibt es leider in den wenigsten Bereichen ausreichend starke Daten, die erlauben würden, genau EINE Therapie zu empfehlen – in vielen Fällen ist die Evidenz dafür gar nicht ausreichend. KI-basierte „Kochbuchmedizin“ sehe ich also nicht!

An welchem Punkt ist denn KI aktuell in der Parodontologie angelangt?
Die eingangs beschriebenen Tools werden nun allmählich nützlich, zunächst im Bereich der Diagnostik: Diese Tools erlauben dem Zahnarzt eine vergleichsweise schnellere und systematischere Befundung und damit auch eine bessere Diagnostik. Für den Patienten bedeutet es mehr Sicherheit, denn die KI-Unterstützung fungiert als fundierte „Zweitmeinung“. Das alles bietet Zahnärzten, Patienten und dem Gesundheitssystem schon jetzt einen großen Nutzen. Vom „heiligen Gral“ für die Parodontologie, also genau zu wissen, welcher Zahn wie behandelt werden muss oder welcher Zahn nicht gehalten werden kann , sind wir derzeit noch weit entfernt: Erste Ansätze Richtung vorhersagebasierter Parodontologie gibt es aber bereits!

Vita
Prof. Dr. Falk Schwendicke ist Direktor der im April 2020 gegründeteten Abteilung Orale Diagnostik, Digitale Zahnheilkunde und Versorgungsforschung an der Charité – Universitätsmedizin Berlin. Die Abteilung widmet sich den Bereichen Deep Learning in der Zahnmedizin, Orale Diagnostik und Versorgungsforschung, Gesundheitsökonomie, Implementationsforschung und Präventivzahnmedizin.

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