Dental Tribune Netherlands

“AI heeft veel potentie in mondzorgpraktijken”

By Reinier van de Vrie
October 17, 2021

Intraorale scanners, 3D-printen, cone beam computed tomography (CBCT), augmented reality, robotisering en Artificial Intelligence (AI). De laatste jaren zijn er veel ontwikkelingen op technologisch gebied. Wat is ermee mogelijk en welke toepassingen zijn ook voor de mondzorgpraktijk bruikbaar? Dental Tribune interviewde de Nijmeegse hoogleraar prof. dr. Thomas Maal hierover.

Welke belangrijke innovatieve en digitale ontwikkelingen zag u de afgelopen tien jaar in de tandheelkunde?

Ik werk zelf bij de afdeling Mond-, Kaak- en Aangezichtschirurgie en het 3D Lab van het Radboudumc in Nijmegen aan de implementatie van 3D-technologie in de gezondheidszorg. Op ict-gebied hebben we natuurlijk heel veel verbeter- en innovatieslagen gezien. Maar wat heel erg is opgekomen het afgelopen decennium, is CBCT. Daarnaast zijn we steeds meer gebruik gaan maken van intraorale scanners en 3D-printers. Zelf zijn we veel bezig voor implantologie, de orthognathische chirurgie en reconstructies bij oncologie, en in mindere mate ook voor de orthodontie en de restauratieve tandheelkunde. We werken bij mka-chirurgie ook voor veel andere afdelingen in het Radboudumc. Via een landelijk netwerk proberen we onze technologie ook landelijk in te zetten in de zorg, zodat zo veel mogelijk patiënten daar profijt van kunnen hebben.

Wat is de toegevoegde waarde van CBCT?

Voorheen maakten we vooral CT-scans van patiënten. Dat geeft een behoorlijke stralingsbelasting en is logistiek ook lastig om goed geregeld te krijgen. Met CBCT kunnen we 3D-beelden maken van de botstructuren en van de overgang naar de weke delen. Dat doen we standaard bij onze implantologiepatiënten en bij patiënten die een kaakoperatie krijgen. We krijgen zo een volledig, goed driedimensionaal beeld. Met die beelden gaan we aan de slag om operatieplanningen te doen met verschillende scenario’s die de computer uitwerkt. Met behulp van 3D-printing maken we ook medisch-chirurgische hulpmiddelen die tijdens de operatie gebruikt worden om die precies zo uit te voeren zoals we bedacht hadden.

In de algemene tandheelkundige praktijk wordt de CBCT-techniek vooralsnog vooral toegepast in de implantologie en in beperkte mate in de endodontologie. De toepassing is het meest nuttig bij complexe of gecompromitteerde patiënten en niet als een standaard behandeling.

De 3D-printer heeft ongetwijfeld een bredere toepassing in de praktijk…

Deze printer is een vervanging voor de gipsmodellen, zeker bij orthodontie. We hadden bij de universiteit een enorme ruimte nodig om al die fysieke modellen op te slaan. Dat is allemaal gedigitaliseerd met behulp van de intraorale scans. Als we toch een fysiek model nodig hebben, kunnen we eenvoudig een 3D-print maken. Met de nieuwste 3D-printers kan dat tegenwoordig heel snel. Voorheen moesten we wel eens een dag wachten, terwijl nu in 1-1,5 uur een werkstuk kan worden geprint. Behalve voor anatomische modellen kunnen we de 3D-printer ook steeds meer inzetten om chirurgische hulpmiddelen of noodkronen, protheses of frames te printen. Gezien de hoge vlucht die de ontwikkeling van nieuwe materialen heeft genomen, denk ik zeker dat de 3D-printer in de restauratieve tandheelkunde en de implantologie van meerwaarde is voor de algemene praktijk.

Wat zijn de mogelijkheden van augmented reality in de tandheelkunde?

Met virtual reality zet iemand een bril op waardoor hij, afgesloten van de echte wereld om zich heen, zich beweegt in een virtuele wereld. Het voordeel van augmented reality is dat je de daadwerkelijke wereld kunt zien. We kunnen bijvoorbeeld over de foto van de patiënt heen een scan projecteren. Dat levert veel informatie op. Zo kun je zien wat het eindresultaat wordt. Een voorbeeld is een borstreconstructie waarbij gebruik wordt gemaakt van vet uit de buik. Het is daarbij heel belangrijk dat een chirurg weet hoe de bloedvaten lopen. Met een scan brengen we die in beeld. Die scans laden we in een bril die we kunnen projecteren op de patiënt die op de operatietafel ligt. De chirurg kan dan van alle kanten naar de buik van de patiënt kijken en kan de juiste anatomische plek kiezen. Bij de tandheelkunde zou je bijvoorbeeld kunnen kijken naar geïmpacteerde elementen. Met zo’n bril zie je dingen die je niet met het blote oog kunt zien. Ook bij kaakcorrecties heeft deze techniek een enorme potentie. Deze techniek begeleidt de chirurg in het kijken naar het operatieveld, gekoppeld aan de anatomie van de patiënt. In de algemene praktijk zal dat misschien nog niet zo snel worden toegepast, maar in de onderwijssetting kan het wel enorm veel toegevoegde waarde hebben. Je kunt dan studenten bepaalde behandelingen laten doen, zien wat ze doen, en instructies geven voor vervolgstappen.

Een volgende stap is robotisering. Is het denkbaar dat de tandarts voor het ambachtelijke, technische deel vervangen wordt door robots?

Er zijn al wel voorbeelden van. In China is er bijvoorbeeld een robot die zelf implanteert, computergestuurd op basis van een virtueel operatieplan. Ik denk dat het nog wel even zal duren voordat we dat hier technisch daadwerkelijk goed kunnen toepassen en het ethisch geaccepteerd is. Maar een robot kan in de orthodontie bijvoorbeeld prima het aanbuigen van draden doen. In de geneeskunde zien we onder meer dat robots kunnen assisteren bij het plaatsen van kunstknieën. Het is niet zozeer de robot die het werk doet, maar de chirurg die zich laat begeleiden bij een operatie. Een robot die volledig autonoom zelf een behandeling uitvoert is toch nog steeds een beetje een taboe.

En hoe kan artificial intelligence (AI) een rol spelen in de tandheelkunde?

Ik denk dat we daar de komende jaren heel veel van gaan zien. Bij CBCT-scans bijvoorbeeld kun je bepaalde structuren, zoals kaakkopjes, moeilijk in beeld brengen omdat er onvoldoende goede informatie over is. Met AI kun je de computer trainen om de ontbrekende informatie te herkennen en in het beeld in te vullen. Dat leidt tot betere beelden. Dan krijg je bijvoorbeeld 3D-beelden die de tandheelkundige elementen met de radices goed weergegeven. Met AI kan ook gestuurd worden bij operaties en de keuzes die daarin gemaakt moeten worden. Je kunt ook denken aan het automatisch vullen van het tandheelkundig dossier. Op basis van een röntgenfoto herkent de computer de structuren, geeft aan waar bijvoorbeeld cariës zit en zet dat automatisch in het dossier. AI hebben we in een onderzoeksetting toegepast bij kinderen met craniosynostose. Het gaat om zeer jonge kinderen bij wie een van de schedelnaden te vroeg dichtgroeit waardoor er geen normale schedelgroei kan plaatsvinden. Tot nu moesten we bij kinderen van drie maanden daarvoor een CT-scan maken. Nu kunnen we met behulp van een 3D-foto en AI-software nagaan wat de diagnose is. Dat is enorm veelbelovend. en natuurlijk veel beter voor die kinderen die niet worden blootgesteld aan straling en niet in slaap hoeven te worden gebracht voor een CT-scan.

Hoe komt het dat de intraorale mondscanner nog niet op heel grote schaal wordt gebruikt in de praktijken?

Die scanners hebben inderdaad nog niet volledig hun weg gevonden. Vijftien jaar geleden heb ik een eerste scan bij mezelf laten maken. Toen moest ik nog een half uur met mijn mond open liggen en werd er steeds poeder op mijn tanden gedaan. Over gebruiksvriendelijkheid gesproken. Tegenwoordig kan er behoorlijk snel een digitale mondscan worden gemaakt, met een hoge nauwkeurigheid, zelfs van de hele tandboog. In ons academisch ziekenhuis zien we daarom wel een enorme toepassing van intraorale scanners. Ze worden eigenlijk standaard gebruikt. In de algemene praktijken zijn ze prima bruikbaar bij onder meer de implantologie, restauratieve tandheelkunde en orthodontie. Door op verschillende tijden scans te maken kun je bijvoorbeeld gebitsslijtage goed volgen. Je legt perfect vast hoe het gebit eruit ziet in 3D. Nu de intraorale scanners beter zijn uitontwikkeld denk ik dat ze echt wel een belangrijk hulpmiddel worden.

Wat werkt bevorderend of juist belemmerend voor implementatie van innovaties?

Voldoende kennis over de innovatie, goede training, gebruiksvriendelijkheid en gebruiksgemak zijn heel belangrijk. Je wil dat een systeem of apparaat goed werkt en dat je er op kunt vertrouwen. In een praktijksetting heb je niet rustig de tijd om eerst uit te zoeken hoe je het moet doen. Het moet dus ook gemakkelijk werken. Daarnaast is er natuurlijk het kostenaspect. Verder is het belangrijk dat we niet alleen maar met mooie technologie bezig zijn, maar ook werkelijk iets toevoegen voor de patiënt en dat het hopelijk ook leidt tot kostenreductie. Wat we met ons 3D Lab zien is dat als we behandelingen veel beter kunnen uitvoeren we op termijn heroperaties kunnen vermijden.

Welke nieuwe innovaties en technieken blijven achter bij de verwachtingen?

Er wordt al lang onderzoek gedaan naar de navigatie binnen de geneeskunde. Bij neurochirurgie en traumatologie wordt deze techniek veel gebruikt om operaties te begeleiden en minimaal invasief uit te kunnen voeren. Net als in het verkeer kunnen navigatietechnieken, gebruikmakend van 3D-datasets, de specialist begeleiden bij complexe operaties. Ook binnen de implantologie bestaan er diverse commerciële navigatiesystemen, zoals de X-Guide van Nobel Biocare of de Navident van ClaroNav. Deze systemen begeleiden de specialist bij het plaatsen van implantaten. Nadat een preoperatieve planning is vervaardigd, begeleidt het navigatiesysteem de specialist tijdens de ingreep om de implantaten op exact de juiste positie te plaatsen. De investeringskosten en de werkwijze werken vaak belemmerend om klinisch gebruikt te worden. Zeker als je het niet standaard gebruikt en alleen in bijzondere gevallen, is dat lastig. Je moet technieken vaak toepassen om ze goed onder de knie te krijgen en te weten wanneer het wel of niet werkt. Bij de nieuwere systemen verdwijnen deze beperkingen steeds meer, waardoor implementatie in de dagelijkse klinische praktijk haalbaar wordt.

Waarom is het zo belangrijk dat een vakgebied innoveert?

Ik denk dat er nog heel veel technologische mogelijkheden zijn die innovatie kunnen bewerkstelligen. Het is alleen maar mooi als dat leidt tot betere patiëntenzorg, voorspelbaarder werken en en hopelijk op langere termijn ook tot kostenreductie.

Op welke innovaties ‘zit u te wachten’?

Ik denk zeker dat AI in de toekomst veel kan brengen. Nu is daarvoor toch nog wel wat kennis nodig van software en de techniek en kost het behoorlijk wat tijd kost om bepaalde behandelingen voor te bereiden. Maar in de toekomst kunnen we met AI heel veel automatiseren en wordt het voor de behandelend arts steeds gemakkelijker. Met AI kun je als behandelaar een aantal behandelscenario’s finetunen en heb je met één druk op de knop de juiste materialen voor de behandeling.

En waar moeten initiatieven vandaan komen? Van de industrie, de universiteiten of uit de samenwerking?

Ik zie het liefst een samenwerking tussen de industrie, de universiteiten en algemeen practici. Bij ons werken de technisch geneeskundigen echt samen met de artsen. Ik denk dat dat heel belangrijk is om de drempels zo veel mogelijk weg te nemen en echt verbindend te werken. Door toegang tot patiënten kunnen we als universiteit veel onderzoek doen, terwijl de industrie helpt de juiste tools te ontwikkelen. Het is belangrijk dat we niet opnieuw het wiel uitvinden, maar vooral de handen ineen slaan.

Wat moeten tandartsen doen die innovatief bezig willen zijn?

Innovatieve congressen in de gaten houden. En vooral ook eens buiten het eigen vakgebied kijken wat er allemaal speelt, bijvoorbeeld op technisch geneeskundig gebied. Tandheelkunde loopt overigens best voorop bij innovatie. Onze mka-chirurgen zijn allemaal dubbel gekwalificeerd met tandheelkunde en geneeskunde, ze zijn handig met hun handen en snappen nieuwe technologie snel. Maar het blijft natuurlijk altijd goed om over de grenzen van het eigen vakgebied heen te kijken.

Biografie prof. dr. Thomas Maal

Thomas Maal studeerde Medisch Technische Informatica aan de universiteit van Utrecht. Als master deed hij Biomedical Image Science. Zijn afstudeerproject voltooide hij bij het universitair ziekenhuis St. Gasthuisberg in Leuven. Na zijn afstuderen in 2006 werkte hij bij de afdeling Mond-, Kaak- en Aangezichtschirurgie aan het Radboudumc te Nijmegen aan het 3D-project. In 2012 promoveerde hij met het proefschrift 3-D stereophotogrammetry in oral- and maxillofacial surgery. Sinds november 2018 is hij hoogleraar 3D-technologie in de zorg aan het Radboudumc en is hij hoofd van het 3D Lab.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

© 2021 - All rights reserved - Dental Tribune International