O CiTIUS achega un sistema que calcula automaticamente a idade e o sexo dunha persoa con radiografías dentais

Investigadores do CiTIUS presentaron esta semana un novo sistema con capacidade para calcular de xeito automático a idade e o sexto dunha persoa a parir de radiografías dentais e botando ban de técnicas da aprendizaxe profunda (unha metodoloxía de traballo encadrada na Intelixencia Artificial coñecida en inglés como Deep Learning). A tecnoloxía resultante é froito dunha tese de doutoramento desenvolvida no CiTIUS da USC.
O proxecto puxo o foco en achandar o camiño da investigación na calibración, medición e análise da cavidade oral, “unha das rexións anatómicas máis relevantes en materia de información”, até de agora abordada con métodos que se centraban no óso e cun labor de anotación que seguía a ser semi-supervisado, o que viña requirindo dunha persoa experta para a súa validación. O resultado eran operacións lentas, custosas e condicionadas “pola subxectividade da intervención humana, o que nalgúns casos chegaba a facer o proceso inabordábel”, engaden fontes do CITIUS.
Agora, os resultados da devandita tese de doutoramento defendida polo investigador Nicolás Vila no Centro Singular de Investigación en Tecnoloxías Intelixentes da Universidade de Santiago de Compostela (CiTIUS), veñen de demostrar a eficacia dunha serie de sistemas de Intelixencia Artificial baseados en técnicas de aprendizaxe profunda (Deep Learning) para predicir a idade e o sexo a partir dunha radiografía dental panorámica “de xeito automático, rápido, fiábel e explicábel”.
O traballo, dirixido polas científicas do CiTIUS María José Carreira
 investigadora vinculada-, e Inmaculada Tomás, -investigadora colaboradora do centro e coordinadora do grupo Oral Sciences Research Group (OSRG)-, contou tamén coa colaboración das odontólogas Paulina Varas e Ángela Aneiros.
Tres piares fundamentais
O CiTiUS engade que a experimentación “non só validou o uso de radiografías dentais panorámicas para a estimación da idade e o sexo, senón tamén a idoneidade destas estruturas esqueléticas individuais (mandíbula e dentición) no proceso de cálculo”.
Segundo explica o centro, a investigación sustentouse en tres piares: “O primeiro foi desenvolver unha metodoloxía para estimar a idade e o sexo a partir da radiografía completa, un paso preliminar que nos permitiu acadar unha precisión superior á dos métodos existentes”, apunta Nicolás Vila, engadindo que “empregamos métodos baseados en mapas de calor para determinar as rexións da radiografía máis relevantes cando tratamos de estimar a idade; e deste xeito confirmamos o coñecemento adquirido nos estudos clínicos previos, que afirmaban que a rexión dental é a que máis inflúe na predición final”. A segunda fase consistiu no deseño dun sistema cen por cen automático para detectar nas radiografías a contorna mandibular, e caracterizala logo en forma e tamaño. Os resultados deste novo método “demostraron que os cambios ao longo da vida na forma da mandíbula son útiles para establecer a idade cronolóxica dun suxeito, mentres que o tamaño resulta indispensábel para diferenciar entre homes e mulleres”.
A profesora Inmaculada Tomás resalta que “o novo sistema é compatíbel con calquera outra práctica odontolóxica que requira caracterizar a mandíbula, como a cuantificación da asimetría mandibular ou a planificación de cirurxías ortognáticas, entre outras”.
Por último, o equipo de traballo desenvolveu unha nova metodoloxía para detectar as pezas dentais presentes na radiografía, co obxectivo de usalas no proceso de estimación. A investigadora María José Carreira explica desta maneira o enfoque: “Tas estimar a idade e o sexo de cada dente por separado, as predicións individuais resultantes combínanse, para obter unha única estimación global. Gracias a esta integración temos un sistema altamente explicábel, xa que en todo momento se pode saber en que dente confiar máis, e en cal menos”, destaca a investigadora do CiTIUS. Ademais, e para reforzar esta capacidade de interpretación, o sistema proporciona mapas de calor adicionais, destinados a avaliar as zonas de cada dente que máis inflúen na predición final.