Θα βελτιωθεί η οδοντιατρική στο μέλλον και τι μπορείτε να περιμένετε από αυτήν;

2024 Συγγραφέας: Seth Attwood | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-16 16:02

Φανταστείτε την ημέρα που ένα νέο δόντι θα αναπτυχθεί σε μια οδοντιατρική κλινική για να αντικαταστήσει το χαμένο. Ή πότε ένα ρομπότ θα τοποθετήσει ένα οδοντικό σφράγισμα και θα είναι δυνατό να προστατεύσει ένα παιδί από την τερηδόνα ακόμη και πριν ανατείλει το πρώτο του δόντι. Αυτή η στιγμή δεν είναι τόσο μακρινή όσο μπορεί να φαίνεται. Η οδοντιατρική είναι στα πρόθυρα νέων εκπληκτικών ευκαιριών - θα τις εξετάσουμε σήμερα.

Έξυπνη οδοντόβουρτσα

Η διατήρηση των δοντιών ξεκινά με τον σωστό καθαρισμό. Σύντομα, το σπίτι μας θα γεμίσει με πολλές έξυπνες συσκευές. Και το μπάνιο δεν αποτελεί εξαίρεση: η χρήση μιας έξυπνης οδοντόβουρτσας δεν είναι κάτι το ασυνήθιστο.

Οι πρώτες τέτοιες συσκευές έχουν ήδη εμφανιστεί στην αγορά. Η δουλειά τους είναι να σας βοηθήσουν να καθαρίσετε σωστά τα δόντια σας. Μια έξυπνη ηλεκτρική βούρτσα θα διευκολύνει τη διατήρηση της σωστής στοματικής υγιεινής και θα αποτρέψει καλύτερα τη δημιουργία πλάκας.

Έξυπνη οδοντόβουρτσα Prophix από την Onvi με λειτουργία βίντεο / © smart-home.market

Ένας από τους κορυφαίους κατασκευαστές ηλεκτρονικών έχει ήδη λανσάρει μια παρόμοια οδοντόβουρτσα. Χρησιμοποιώντας Bluetooth, συνδέεται με το smartphone σας, στο οποίο γίνεται λήψη μιας ειδικής εφαρμογής. Διαθέτει αισθητήρες που παρακολουθούν πώς βουρτσίζετε τα δόντια σας σε πραγματικό χρόνο. Όλα λειτουργούν πολύ απλά.

Ενώ βουρτσίζετε τα δόντια σας, η έξυπνη οδοντόβουρτσα δημιουργεί έναν τρισδιάστατο χάρτη του στόματός σας, ο οποίος σας δείχνει πώς και ποια δόντια βουρτσίζετε. Η εφαρμογή στο smartphone θα αναλύσει τις πληροφορίες που λαμβάνονται κατά τη διαδικασία και θα σας πει σε ποια δόντια δίνετε λίγη προσοχή και ποια, αντίθετα, βουρτσίζετε πολύ καλά. Ταυτόχρονα, το πρόγραμμα θα σας προειδοποιήσει εάν είστε πολύ επιμελείς στο βούρτσισμα των δοντιών σας.

Ο Thomas Serval δημιούργησε μια συσκευή ικανή να παρακολουθεί αυτόνομα την κανονικότητα και την ποιότητα της στοματικής υγιεινής / © startsmile.ru

Για τα παιδιά, υπάρχει μια λειτουργία παιχνιδιού που θα τους μάθει να βουρτσίζουν τακτικά και σωστά τα δόντια τους - φαίνεται σαν ένας προσωπικός οδοντίατρος να παρακολουθεί καθημερινά πώς εσείς και το παιδί σας φροντίζετε τα δόντια σας.

Ψηφιακή οδοντιατρική και τεχνητή νοημοσύνη

Η τεχνητή νοημοσύνη έχει ήδη γίνει πραγματικότητα σε πολλούς τομείς και αναμένεται να επηρεάσει την οδοντιατρική τα επόμενα χρόνια. Με την έλευση της ψηφιακής οδοντιατρικής, τα ιατρεία θα συλλέγουν σημαντικές ποσότητες δεδομένων για την υγεία των ασθενών, από ηλεκτρονικά αρχεία υγείας έως τρισδιάστατα μοντέλα της στοματικής κοιλότητας.

Ένα πρόγραμμα υπολογιστή με μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα θα μπορεί να ανιχνεύει σημάδια αρχόμενης τερηδόνας / © pro-spo.ru

Αυτές οι πληροφορίες χρειάζονται στην καθημερινή εργασία του οδοντιάτρου, αλλά θα είναι ακόμα πιο χρήσιμες στα εικονικά «χέρια» συστημάτων που έχουν κατασκευαστεί με βάση την τεχνητή νοημοσύνη. Άλλωστε, είναι σε θέση να αναλύσουν τεράστιες ποσότητες δεδομένων και στη συνέχεια να προτείνουν θεραπευτικές επιλογές και να προβλέψουν τα οδοντικά προβλήματα πριν εμφανιστούν.

Χάρη στην τεχνητή νοημοσύνη, η ανίχνευση της τερηδόνας μπορεί να γίνει ακόμα πιο αυτοματοποιημένη. Με την αξιολόγηση τρισδιάστατων εικόνων της στοματικής κοιλότητας του ασθενούς, το πρόγραμμα υπολογιστή θα είναι πιο αποτελεσματικό στην ανίχνευση σημείων αρχόμενης τερηδόνας.

Επιπλέον, τα έξυπνα συστήματα θα διασφαλίζουν ότι τα συνταγογραφούμενα φάρμακα ή διαδικασίες συνδυάζονται με άλλα φάρμακα που λαμβάνονται από τον ασθενή και δεν προκαλούν παρενέργειες.

Ρομποτική

Τα χειρουργικά ρομπότ παίρνουν ήδη τη θέση τους στα χειρουργεία. Σύντομα θα γίνουν πλήρεις ιδιοκτήτες οδοντιατρικών επεμβάσεων. Το 2017, σε μια από τις κλινικές στην κινεζική πόλη Xi'an, ένα ρομπότ οδοντίατρος πραγματοποίησε με επιτυχία οδοντιατρική επέμβαση σε ζωντανό άτομο για πρώτη φορά. Υπό επίβλεψη, αλλά ανεξάρτητα και χωρίς τη συμμετοχή του ιατρικού προσωπικού, τοποθέτησε δύο τεχνητά δόντια στον ασθενή. Επιπλέον, και τα δύο εμφυτεύματα εκτυπώθηκαν 3D.

Οι προγραμματιστές πιστεύουν ότι η χρήση ρομπότ θα λύσει το πρόβλημα της έλλειψης ειδικευμένων οδοντιάτρων στη χώρα. Στην Κίνα, περίπου ένα εκατομμύριο εμφυτεύματα εγκαθίστανται κάθε χρόνο, αλλά πολλοί ασθενείς πρέπει να πάνε ξανά στον γιατρό λόγω χειρουργικών λαθών. Επιπλέον, η χρήση ρομπότ θα κάνει τις οδοντιατρικές επεμβάσεις λιγότερο επεμβατικές και θα συμβάλει στη μείωση του χρόνου επούλωσης.

τρισδιάστατη εκτύπωση

Οι τρισδιάστατοι εκτυπωτές έχουν ήδη μπει στην οδοντιατρική. Παρέχουν πολύτιμη βοήθεια στα οδοντιατρικά εργαστήρια. Προηγουμένως, η κατασκευή μοντέλων στην οδοντική προσθετική, απαραίτητη για τη δημιουργία μιας ατομικής πρόθεσης, γινόταν με το χέρι. Ήταν μια επίπονη και χρονοβόρα διαδικασία. Σήμερα η τρισδιάστατη εκτύπωση καθιστά δυνατή την σχεδόν πλήρη αυτοματοποίησή της.

Εκτύπωση από φωτοπολυμερές που περιέχει παραφίνη για μετέπειτα χύτευση χωρίς τέφρα, με χρήση τυπικής θερμοκρασίας καύσης / © belodent.org

Φυσικά, πρέπει πρώτα να πραγματοποιήσετε μια τρισδιάστατη σάρωση της στοματικής κοιλότητας και να λάβετε δεδομένα για την κατάσταση ολόκληρου του συστήματος της γνάθου χρησιμοποιώντας ένα μηχάνημα απεικόνισης μαγνητικού συντονισμού. Τα δεδομένα που λαμβάνονται φορτώνονται σε έναν υπολογιστή, όπου δημιουργείται ένα τρισδιάστατο μοντέλο της οδοντοστοιχίας του ασθενούς.

Τώρα ο εκτυπωτής μπορεί να εκτυπώσει ένα τρισδιάστατο μοντέλο της γνάθου, οδοντικά αποτυπώματα, χειρουργικούς οδηγούς που απαιτούνται για την εγκατάσταση εμφυτευμάτων και πολλά άλλα. Συμπεριλαμβανομένου ενός εκτυπωτή 3D μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή τιράντες.

Ωστόσο, μέχρι στιγμής τα υλικά που χρησιμοποιούνται στην τρισδιάστατη εκτύπωση δεν είναι αρκετά βιοσυμβατά για να χρησιμοποιηθούν για μεγάλο χρονικό διάστημα και αυτό αποτελεί προϋπόθεση για τη δημιουργία εμφυτευμάτων. Αλλά δεν χρειάζεται πολλή φαντασία για να το καταλάβετε: ως αποτέλεσμα, η τρισδιάστατη εκτύπωση θα καταστήσει δυνατή τη δημιουργία πλήρως τυπωμένων εμφυτευμάτων, τα οποία θα απαιτούν μόνο φινίρισμα και γυάλισμα πριν από την εγκατάσταση.

Εικονική πραγματικότητα

Η τεχνολογία εικονικής πραγματικότητας έχει τη δυνατότητα να αλλάξει ριζικά τη διαδικασία μάθησης για τους οδοντιάτρους, τόσο στα εκπαιδευτικά ιδρύματα όσο και στα μαθήματα συνεχούς εκπαίδευσης. Η Οδοντιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου της Πενσυλβάνια χρησιμοποιεί γυαλιά VR για την προσομοίωση οδοντιατρικών επεμβάσεων εδώ και αρκετά χρόνια.

Ομοίως, ένας ασκούμενος ιατρός, προετοιμαζόμενος για μια πολύπλοκη επέμβαση, μπορεί να φορέσει γυαλιά εικονικής πραγματικότητας και να πραγματοποιήσει ολόκληρη την επερχόμενη επέμβαση σε έναν οδοντιατρικό προσομοιωτή από την αρχή μέχρι το τέλος.

Ως αποτέλεσμα, οι ασθενείς μπορούν επίσης να επωφεληθούν από τις προόδους των τεχνολογιών VR για να κάνουν ένα συναρπαστικό εικονικό ταξίδι κατά τη διάρκεια της διαδικασίας και να μην επικεντρωθούν σε δυσάρεστες αισθήσεις.

Σε ένα πείραμα, ερευνητές από την Ολλανδία και το Ηνωμένο Βασίλειο στρατολόγησαν μια ομάδα 80 ατόμων που χρειάζονταν τη βοήθεια ενός οδοντιάτρου. Οι συμμετέχοντες χωρίστηκαν σε τρεις ομάδες. Τα δύο πρώτα έπρεπε να είναι με γυαλιά εικονικής πραγματικότητας κατά τη διάρκεια της οδοντιατρικής επέμβασης. Η μια ομάδα «ταξίδεψε» κατά μήκος της ακτής της θάλασσας, η άλλη «περπάτησε» στην πόλη. Η τρίτη ομάδα χρησίμευε ως έλεγχος: οι συμμετέχοντες απλώς κοιτούσαν το ταβάνι.

Εικονική πραγματικότητα στην οδοντιατρική / © stomatologclub.ru

Όπως αποδείχθηκε, οι άνθρωποι που βυθίστηκαν στην «παράκτια» εικονική πραγματικότητα μετά τη διαδικασία ανέφεραν λιγότερο άγχος και πόνο από τους ασθενείς που ταξίδευαν στο εικονικό αστικό τοπίο, και ακόμη περισσότερο από άτομα από την ομάδα ελέγχου.

Πρόληψη της τερηδόνας

Έχουμε ήδη προχωρήσει αρκετά στον τομέα της καταλογογράφησης των γονιδιωμάτων των ανθρώπων, των ζώων και των μικροβίων. Μέχρι σήμερα, έχει προσδιοριστεί η αλληλουχία των γονιδιωμάτων εκατοντάδων ειδών βακτηρίων που ζουν σε βιομεμβράνες σε οδοντικές επιφάνειες, σε οδοντικές βακτηριακές πλάκες και σε επιφάνειες εμφυτευμάτων. Οι υπάρχουσες βάσεις δεδομένων μας για το ανθρώπινο και μικροβιακό γονιδίωμα παρέχουν νέες ευκαιρίες για αποτελεσματική φαρμακευτική θεραπεία.

Για παράδειγμα, ο Streptococcus mutans είναι ένα από τα κύρια βακτήρια που σχετίζονται με την τερηδόνα. Παίζει σημαντικό ρόλο στην τερηδόνα μετατρέποντας τη σακχαρόζη σε γαλακτικό οξύ. Γνωρίζουμε πλέον ότι μεταδίδεται από γονέα σε παιδί στα πρώτα χρόνια της ζωής.

Οδοντική πλάκα κάτω από μικροσκόπιο / © stomatologclub.ru

Η γενετική μπορεί να βοηθήσει στην εξεύρεση τρόπων πρόληψης αυτής της μετάδοσης. Επιπλέον, μπορούμε να στοχεύσουμε τη γονιδιακή θεραπεία για να καταστείλουμε τις διαδικασίες μέσα στα ίδια τα βακτήρια που ρυθμίζουν την παραγωγή οξέος, ένα υποπροϊόν του μεταβολισμού του σακχάρου που προκαλεί τερηδόνα. Μπορούμε ακόμη και να στοχεύσουμε στην επιλεκτική εξάλειψη του Streptococcus mutans σε βιοφίλμ από το στόμα.

Αναγέννηση δοντιών

Η ανάπτυξη των δοντιών έχει ήδη γίνει ένας επιστημονικά βασισμένος στόχος για το εγγύς μέλλον. Η αναγέννηση θα πρέπει να αντικαταστήσει την προσθετική και την εμφύτευση. Τα βλαστοκύτταρα θα έρθουν στη διάσωση εδώ, γιατί, όπως γνωρίζετε, μπορούν να εξελιχθούν σε οποιοδήποτε τύπο κυττάρων και μπορούν επίσης να βοηθήσουν στην «επισκευή» των δοντιών.

Ωστόσο, ακόμη και τώρα, όταν η οδοντίνη είναι κατεστραμμένη, τα βλαστοκύτταρα του πολφού μπορούν να μεταναστεύσουν σε αυτόν και να συμμετάσχουν στην αποκατάσταση του δοντιού. Όμως σε αυτή την περίπτωση δημιουργείται μόνο ένα λεπτό στρώμα οδοντίνης για την προστασία του εσωτερικού του δοντιού. Τόσο η οδοντίνη όσο και το σμάλτο των δοντιών είναι ένας από τους λίγους ιστούς του ανθρώπινου σώματος που δεν μπορούν να αναγεννηθούν. Επομένως, σήμερα, σε περιπτώσεις καταστροφής και τραυματισμού, ο όγκος του δοντιού αποκαθίσταται με τη βοήθεια τεχνητού υλικού.

Πώς φαίνονται τα νεύρα στο μικροσκόπιο / © stomatologclub.ru

Οι επιστήμονες έχουν πολλές ιδέες για το πώς να χρησιμοποιήσουν τα βλαστοκύτταρα για την αναγέννηση των δοντιών. Ερευνητές από το King's College του Λονδίνου διαπίστωσαν ότι το φάρμακο

Το Tideglusib, που αναπτύχθηκε αρχικά για τη θεραπεία της νόσου του Αλτσχάιμερ, διεγείρει τα βλαστοκύτταρα στον πολφό για να δημιουργήσουν περισσότερη οδοντίνη από το συνηθισμένο.

Ωστόσο, δεν μπορείτε ακόμα να κάνετε χωρίς να τρυπήσετε ένα δόντι: η περιοχή που έχει καταστραφεί από την τερηδόνα πρέπει να εξαλειφθεί. Στη συνέχεια, ένα σφουγγάρι κολλαγόνου εμποτισμένο με φάρμακο εισάγεται στην τρύπα και η ίδια η τρύπα σφραγίζεται με οδοντική κόλλα. Μετά από μερικές εβδομάδες, το σφουγγάρι διαλύεται και το δόντι αποκαθίσταται.

Ένας άλλος τρόπος για να ενεργοποιήσετε τα βλαστοκύτταρα είναι να τα ακτινοβολήσετε με λέιζερ χαμηλής ισχύος. Προς αυτή την κατεύθυνση εργάζονται βιομηχανικοί από το Ινστιτούτο Wyss του Χάρβαρντ.

Μέχρι στιγμής, παρόμοια πειράματα έχουν πραγματοποιηθεί μόνο σε εργαστηριακά ποντίκια. Μένουν ακόμη πολλά να γίνουν για να επαναληφθούν αυτές οι μελέτες σε ανθρώπους και να κατανοήσουμε ποιες από τις τεχνολογίες αναγέννησης δοντιών θα εμφανιστούν και θα εγκριθούν για χρήση σε οδοντιατρικές κλινικές.

Συνθετικό σμάλτο δοντιών

Ενώ ορισμένοι επιστήμονες εργάζονται για την αναγέννηση των δοντιών, στην Κίνα δημιούργησαν τεχνητό σμάλτο των δοντιών που μπορεί να εφαρμοστεί στην περιοχή του δοντιού που δεν έχει φυσικό σμάλτο.

Το συνθετικό σμάλτο, το οποίο δημιουργήθηκε από μια ομάδα επιστημόνων από το Πανεπιστήμιο Zhejiang υπό τη διεύθυνση του Dr. Zhaoming Liu, είναι πανομοιότυπο με το φυσικό. Μιμείται πλήρως τη φυσική του πολύπλοκη δομή. Οι επιστήμονες κατάφεραν να συνθέσουν συστάδες του κύριου συστατικού του σμάλτου - φωσφορικό ασβέστιο.

Αποδείχτηκαν μικρά: μόνο ενάμισι νανόμετρο σε διάμετρο. Ένα τόσο μικρό μέγεθος παρέχει μια εξαιρετικά πυκνή συσσώρευση συστάδων σε δομές παρόμοιες με το φυσικό σμάλτο των δοντιών. Αυτό δεν έχει επιτευχθεί σε προηγούμενα πειράματα. Η τριαιθυλαμίνη ήρθε στη βοήθεια των επιστημόνων, μέσω της οποίας ήταν δυνατό να επιβραδυνθεί η προσκόλληση των αναπτυσσόμενων συστάδων.

Συνθετικό σμάλτο δοντιών / © stomatologclub.ru

Εργαστηριακά πειράματα έδειξαν ότι το τεχνητό σμάλτο μπορεί να προσκολληθεί σταθερά σε κρυστάλλους υδροξυαπατίτη - το κύριο μεταλλικό συστατικό των οστών και των δοντιών - και να σχηματίσει ένα ισχυρό φιλμ πάνω τους.

Μετά από αυτό, το σμάλτο δοκιμάστηκε σε έναν εθελοντή του οποίου τα δόντια το έχασαν λόγω επαφής με υδροκυανικό οξύ. Χρειάστηκαν δύο μέρες μετά την εφαρμογή του υλικού στα δόντια του: στη συνέχεια σχηματίστηκε πάνω τους μια πυκνή κρυσταλλική μεμβράνη πάχους 2, 7 μικρομέτρων, η οποία σε αντοχή και αντοχή στην τριβή δεν ήταν σε καμία περίπτωση κατώτερη από το συνηθισμένο σμάλτο των δοντιών.