Kunstmatige intelligentie: een geschenk voor tandartsen

Dan was er Marathon Man, de film van Dustin Hoffman met zijn nazi-tandarts annex folteraar, en het beroemde – of, als je een tandarts bent, beruchte – Reader's Digest-artikel uit 1997 van een schrijver die 50 tandartsen in 28 staten bezocht in Amerika. Hij koos deze willekeurig uit de Gouden Gids, en kreeg behandelplannen variërend in kosten van minder dan 500 tot bijna 30.000 dollar. Je zou kunnen zeggen dat dit een nogal gevoelige snaar raakte.

Tandartsen hebben nogal eens een slechte reputatie gehad, maar de ervaring van de Reader's Digest-schrijver lag waarschijnlijk niet erg ver van de waarheid. Het werd met griezelige nauwkeurigheid bevestigd door een studie van de Dental AI Council uit 2021, bedoeld om de vermoedelijke inconsistenties in tandheelkundige diagnoses en behandelingen te bepalen.

Dezelfde set röntgenfoto's van een volledige mond werd gepresenteerd aan 136 tandartsen. Hen werd gevraagd om per tand een diagnose te stellen en een behandelplan te geven. Iemand die vertrouwen heeft in de wetenschappelijke basis van de tandheelkunde zou natuurlijk een beperkte mate aan variatie tussen de antwoorden verwachten en zou ervan uitgaan dat de overeenkomsten veel groter zijn dan de verschillen. Dat was niet het geval. Niet één keer was meer dan de helft van de tandartsen het eens over de diagnose van een bepaalde tand. De verscheidenheid aan geschatte kosten was zo groot dat het bijna lachwekkend was, variërend van 300 tot 36.000 dollar – cijfers die opvallend veel overeenkwamen met die van de auteur van Reader's Digest. Erger nog, het bereik van de kostenschattingen werd niet gepresenteerd als een normale verdeling, waarbij de meeste antwoorden samenkomen en er slechts een paar uitschieters aan weerszijden zouden zijn. In plaats daarvan was de verdeling min of meer vlak; er werden ongeveer even vaak kosten van 1000 dollar berekend als kosten van 10.000 dollar.

Andere onderzoeken hebben aangetoond dat de interpretatie van röntgenfoto's door tandartsen – de basis van de diagnose – allesbehalve betrouwbaar was. Bij schattingen van de diepte van een caviteit en identificatie van donkere plekken op de foto zaten ze er even vaak naast als niet. In een ander onderzoek onderzochten drie tandartsen enkele duizenden röntgenfoto's; zij waren het slechts in 4% van de gevallen volledig eens over de interpretatie.

Houston, we have a problem

Hoe moeten we dit gebrek aan precisie op medisch gebied verklaren? Is het te wijten aan oneerlijkheid? Hebzucht? Aan verschillen in vaardigheid? Aan oprechte meningsverschillen? Wat de reden ook is, het geeft de tandheelkunde een slechte naam. Gelukkig is er een oplossing. Het komt in de vorm van een krachtige nieuwe technologie die al veel onderdelen van ons leven verandert: kunstmatige intelligentie, of artificial intelligence, kortweg AI.

AI is een overkoepelende term die een breed scala aan computertechnieken dekt. Ze variëren van ‘algemene AI’ – intelligentie die onder alle omstandigheden niet te onderscheiden is van die van een mens – tot ‘smalle AI’, gespecialiseerde programma's waarvan de expertise beperkt is tot een bepaalde categorie problemen. De meesten maken gebruik van een programmeertechniek die een ‘neuraal netwerk’ wordt genoemd, door een losse analogie met de structuur van het menselijk brein. Wat ze allemaal gemeen hebben is de eigenschap van trainbaarheid. Ze leren door enorme hoeveelheden gegevens van een bepaald type in zich op te nemen en er overeenkomsten uit te halen, bijvoorbeeld foto's van gezichten of tekstfragmenten. Eenmaal getraind kan een AI-programma een bepaald gezicht in een menigte uitkiezen of een essay of een liefdesgedicht schrijven, net zo goed of zelfs beter dan wij.

Algemene AI is het lievelingetje van sciencefictionschrijvers, maar is nog lang geen werkelijkheid. Geen enkel AI-systeem heeft zoiets als de brede kennis van alle aspecten van de wereld die een mens heeft, en dus hoeven we ons voorlopig in ieder geval geen zorgen te maken dat we worden overgenomen door zelfdenkende en kwaadwillende robots zoals de beruchte HAL-computer van de film 2001: A Space Odyssey. Zelfs de relatief eenvoudige taak van het veilig besturen van een auto in een stedelijke omgeving heeft AI nog niet onder de knie, ondanks jarenlange inspanningen en zeeën van geld.

Een AI-programma kan een bepaald gezicht in een menigte uitkiezen of een essay of een liefdesgedicht schrijven, net zo goed of zelfs beter dan wij.

Smalle AI's kunnen daarentegen de menselijke vaardigheden al gemakkelijk evenaren of overtreffen, en ze zijn de favoriete tools geworden voor het uitvoeren van veel veeleisende taken. Veel hiervan hebben betrekking op computervisie, de analyse en herkenning van objecten of afbeeldingen. Meer dan tien jaar geleden werd ontdekt dat een getrainde AI knobbeltjes in röntgenfoto's van de longen van kankerpatiënten net zo nauwkeurig kon herkennen en categoriseren als een panel van oncologen, en veel sneller ook. Computervisie en AI zijn nu bekende onderdelen van de oncologische toolkit en worden toegepast op een steeds groter aantal medische gebieden. Een van die gebieden is de tandheelkunde.

Tandartsen hebben de perfecte positie om alle voordelen uit AI te kunnen halen. Om te beginnen bestaat er een vrijwel onbeperkte voorraad tandheelkundige röntgenfoto’s om de AI’s te trainen. Het radiografische beeld is het uitgangspunt in de tandheelkunde; patiënten zijn eraan gewend dat hun verschijnselen aan hen worden uitgelegd door te verwijzen naar de “spookachtige vegen op een röntgenfoto” die door de verslaggever van The Atlantic worden benoemd. Er zijn relatief weinig afwijkingen die ontdekt kunnen worden op de beelden en het AI-programma kan ze niet alleen identificeren, maar ook kwantificeren met een meer dan menselijke nauwkeurigheid. Röntgenfoto’s zijn daarom een ​​ideale toepassing voor de scherpe focus van smalle AI.

De zogenoemde second opinion die door een AI-programma wordt geleverd, is meteen waardevol voor de behandelaar. De computer is zeer gevoelig voor subtiele grijstinten en kan dus iets ontdekken wat een mens over het hoofd heeft gezien. Wat nog belangrijker is: het programma is nooit moe, afgeleid of gehaast en is dus niet vatbaar voor het soort fouten en vergissingen dat mensen stelselmatig maken, simpelweg omdat we mens zijn. Het AI-programma ziet in veel gevallen hetzelfde als een mens, in welk geval er alleen bevestiging wordt verkregen, maar het kan ook informatie toevoegen die door een mens over het hoofd is gezien. Het kan ook verschillen bieden in interpretatie, wat leidt tot het nader bekijken van de beelden en herevaluatie.

Zelfs als deze voordelen misschien klein lijken voor een ervaren behandelaar die vertrouwen heeft in zijn of haar capaciteiten, is er een andere kant van de AI-ervaring waarmee rekening moet worden gehouden: die van de patiënt. De resultaten van de analyse van het AI-programma worden op een levendige, begrijpelijke manier aan de patiënt gepresenteerd. De röntgenfoto bestaat niet langer alleen uit spookachtige vegen, maar is grafisch aantrekkelijk geworden, met gemarkeerde gebieden, kleurgecodeerde lijnen en verklarende labels. Voor een patiënt geeft deze verbeterde weergave meer het gevoel van nauwkeurigheid, duidelijkheid en objectiviteit. De diagnose is niet langer slechts de mening van één persoon, die door een cynicus verdacht zou kunnen worden van bijbedoelingen. De interpretaties hoeven niet meer op basis van vertrouwen te worden aangenomen, want ze worden ondersteund door de onpartijdige autoriteit van een digitale computer.

De computer is zeer gevoelig voor subtiele grijstinten en kan dus iets ontdekken wat een mens over het hoofd ziet.

Hoewel de grafische weergave van een berekende analyse soms meer indruk kan maken op een patiënt dan die van een mens, moet de arts zich ervan bewust zijn dat het AI-programma een assistent is, geen leidinggevende. Hoewel is aangetoond dat de nauwkeurigheid van de radiografische analyses van AI op verschillende medische gebieden niet te onderscheiden is van die van mensen, weet het AI-programma eigenlijk veel minder over tanden (of longen of levers) dan een getrainde en ervaren arts. Wat het wel weet, en heel goed weet, is hoe een groot aantal specialisten een zeer groot aantal röntgenfoto's hebben geïnterpreteerd. De bevindingen zijn in feite de bevindingen die honderden of duizenden tandartsen zouden doen als ze zouden stemmen over de inhoud van een bepaalde röntgenfoto. Waar geen unanieme overeenstemming is, wint de mening van de meerderheid, of worden bevindingen gepresenteerd met kansberekeningen. De behandelaar die het AI-programma gebruikt, blijft volledig vrij om een ​​andere mening te vormen of de adviezen van het programma naast zich neer te leggen, maar heeft het voordeel dat hij weet wat een grote groep collega’s van de betreffende röntgenfoto zou hebben gemaakt.

De belangrijkste impact van tandheelkundige AI is echter niet dat het per se een bovenmenselijk niveau van zekerheid geeft aan de gegevens waarop diagnoses zijn gebaseerd – hoewel dat vaak wel het geval is – maar dat het voor het eerst een objectieve en universeel toegankelijke referentiestandaard geeft. Objectieve normen zijn nu precies wat er de tandheelkunde in het verleden ontbrak, en hun afwezigheid heeft aanleiding gegeven tot wantrouwen over de oprechtheid en consistentie van diagnoses. Kijk naar de Reader's Digest-schrijver: enkel geholpen door een telefoonboek verzamelde hij een verbijsterend grote verscheidenheid aan diagnoses. Als hij alleen tandartspraktijken had bezocht met behulp van een AI-assistent, zou hij een veel kleinere variëteit hebben gekregen, en deze zouden te wijten geweest zijn aan de kleine verschillen tussen röntgenfoto’s wanneer ze gemaakt worden door verschillende praktijken. Dit is in tegenstelling tot redenen als de subjectiviteit van individuele tandartsen of de financiële beloning die soms lonkt.

Consistentie is niet het enige dat AI toevoegt aan de tandheelkunde. Het biedt ook ondersteuning voor verzekeringsclaims en vergemakkelijkt het bijhouden van gegevens, het volgen van de tandheelkundige gezondheid van patiënten en het vergelijken van prestaties tussen meerdere praktijken in een organisatie. AI leidt tandartsen op terwijl tandartsen AI opleiden. In de toekomst kan het verbanden tussen mondgezondheid en algemene gezondheid aan het licht brengen die we nu nog niet vermoeden.

Dat zijn slechts enkele van de vele bijkomstige voordelen. Bovenal zal AI patiënten de geruststelling geven dat de staat van hun gebit meer is dan alleen een kwestie van mening.

Labels: