Uso dos Sistemas Especialistas em Odontologia

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1 Uso dos Sistemas Especialistas em Odontologia Graziela Oro Cericato 2, Daniela Garbin 2, Ana Paula Soares Fernandes 1 1 Departamento de Estomatologia, Universidade Federal de Santa Catarina Campus Trindade, CEP , Florianópolis-SC, Brasil 2 Alunas do Programa de Pós-graduação em Odontologia, Universidade Federal de Santa Catarina Resumo Este artigo tem como objetivo verificar, através de uma revisão de literatura, a aplicação dos Sistemas Especialistas na área de Odontologia, em algumas de suas especialidades. Um sistema especialista tem como objetivo captar o conhecimento de um especialista em um determinado campo, representar esse conhecimento numa base, e transmiti-lo ao usuário permitindo-lhe obter respostas a perguntas relacionadas à base de conhecimento do sistema. Os sistemas especialistas apresentados neste artigo são sistemas que variam quanto ao método de utilização, sendo que alguns foram propostos com o objetivo de auxiliar o diagnóstico profissional, enquanto outros sugerem tratamentos e condutas diante de um diagnóstico já estabelecido. Em Odontologia, o objetivo dos sistemas especialistas é otimizar o diagnóstico, plano de tratamento e o próprio tratamento do paciente e, por isso, torna-se importante incentivar o desenvolvimento de novos sistemas especialistas que atinjam as várias especialidades odontológicas, com o intuito, não de substituir o profissional especialista, e sim, de auxiliar nas ocasiões em que o mesmo não pode se fazer presente. Palavras-chave: Sistema especialista, Odontologia. Abstract This paper has aims show, through a literature revision, the application of experts System in dentistry, in some of its specialties. A expert system has as objective to catch the knowledge of a specialist in one determined field, to represent this knowledge in a base, and give to user the knowledge allowing it to get answers the questions related to the base of knowledge of the system. Expert systems presented in this paper are systems that vary how much to the use method, being that some had been considered with the objective of assisting the professional diagnosis, while others ahead suggest treatments and behaviors of an established diagnosis already. In Dentistry, objective of expert systems is to optimize the diagnosis, treatment plan and the proper treatment of the patient and, therefore, becomes important to stimulate the development of new systems specialists who reach the some dentistry specialties, with intention, not to substitute the professional specialist, and yes, of assisting in the occasions where the same gift cannot become. Key-words: expert system; dentistry Introdução Os Sistemas Especialistas constituem uma área da Inteligência Artificial que tem despendido bastante investimento pelos pesquisadores dada a sua importância. O objetivo de um Sistema Especialista é captar o conhecimento de um especialista em um determinado campo, representar este conhecimento numa base, e transmiti-lo ao usuário permitindo-lhe obter respostas a perguntas relacionadas à base de conhecimento do sistema. Atualmente, existem inúmeros sistemas especialistas de apoio à decisão na área da saúde que são bastante sofisticados e, quando utilizados, são bastante confiáveis e úteis. A característica básica do Sistema Especialista é agir como um especialista em um determinado assunto e realizar diagnósticos a partir de situações do mundo real. Podem ser caracterizados como sendo programas computacionais que modelam a capacidade humana de resolução de problemas em domínios

2 específicos do conhecimento, por meio de inferência lógica sob fatos e regras. (Sabbatini,1993). O aumento do uso dos sistemas especialistas em saúde ocorre devido à facilidade para se implementar bases de conhecimento mais restritas. A melhor maneira para se implementar o raciocínio automático em um computador, é o sistema de consulta, onde o profissional fornece ao computador os dados obtidos através da anamnese do paciente, que são dados importantes. Então o computador responde com os prováveis diagnósticos. Uma outra maneira seria através de sistemas de crítica, onde o profissional fornece sinais, sintomas e resultados de exames, bem como diagnósticos presumidos. A partir de então, o sistema elabora uma crítica sobre o diagnóstico fornecido pelo profissional e o orienta como determinar diagnósticos mais precisos. (Fernandes, 1997). Sistemas especialistas odontológicos Na Odontologia, especificamente, as pesquisas sobre desenvolvimentos de sistemas especialistas têm evoluído, sendo que há algum tempo estão sendo desenvolvidos sistemas especialistas para o uso odontológico. Os sistemas especialistas apresentados abaixo são sistemas que variam quanto ao método de utilização, sendo que alguns foram propostos com o objetivo de auxiliar o diagnóstico profissional, enquanto outros sugerem tratamentos e condutas diante de um diagnóstico já estabelecido. SEKSDIAM Foi desenvolvido na Military University of Technology Faculty of Cybernetics, Polônia e é destinado a apoiar o ortodontista no diagnóstico e planejamento do plano de tratamento, sendo equipado por ferramentas de verificação do conhecimento (redundância e contradição) (Swiatnicki,1996). Tem como objetivos conduzir a entrevista e coleta de dados; tomada do diagnóstico, baseando-se em medidas do esqueleto facial; propostas de planos de tratamento de acordo com o diagnóstico. Esse sistema possui como vantagens a grande exatidão nas medidas radiográficas do ângulo linear em exames de Raio- X ou imagens de ultra-sonografia e grande base de conhecimento sobre defeitos facio-gnation-oclusais. RaPiD É um sistema especialista para modelagem de PPR (próteses parciais removíveis). Foi desenvolvido pela School of Dentistry of Birmingham and Departament of Computer Science, Brunel University, Londres, UK. (Davenport,1996). Esse sistema é utilizado tanto como uma ferramenta educacional, como para o apoio ao processo de tomada de decisão na prática odontológica. À medida que o profissional vai construindo a prótese, o desenho aparece na tela e a partir de então, o sistema critica e dá sugestões ao usuário. A base do conhecimento foi montada através de entrevistas realizadas entre um amplo grupo de cirurgiões-dentistas especialistas em prótese e, então as regras foram criadas (119 regras) sendo as mesmas corrigidas pelos mesmos quando necessário. DIAGFACE É um programa computadorizado com o objetivo de auxiliar os profissionais de odontologia no diagnóstico das patologias oro-faciais, de uma forma que não é usualmente encontrada nos meios literários odontológicos. Contém aproximadamente 150 patologias mais encontradas pelo cirurgiãodentista na rotina clínica. Apresenta quatro módulos que permitem que o usuário faça consultas de quatro maneiras: pelos sintomas, pela região, pela patologia, por um sistema especialista baseado em regras (Palombo,1996). O módulo de consulta pelos sintomas permite que o profissional supere uma das grandes dificuldades da clínica odontológica, tais como as lesões dos tecidos moles, que é a detecção e o diagnóstico diferencial de doenças com características muito semelhantes, baseado nos sintomas e sinais da fase prodrômica. Permite a entrada de sinônimos ou sintomas e sinais semelhantes. Depois que os sintomas são indicados, as patologias são listadas e o profissional pode consultar uma breve descrição de cada, com a região, uma descrição geral e a terapêutica sugerida. Segundo Sabbatini (1996), o módulo de consulta por patologia permite a escolha de uma doença específica ou grupos de doenças, como, por exemplo, cistos. A escolha também pode ser feita pela fase da doença: aguda, subaguda ou crônica. SEDAATDA É um sistema especialista difuso de apoio ao aprendizado do traumatismo dento-alveolar, que utiliza também um recurso multimídia. Foi desenvolvido na Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), em (Fernandes, 1997). O sistema consta de dois módulos, um teórico e um prático onde o aluno primeiro tem acesso à teoria e casos clínicos. No módulo prático o aluno pode

3 criar seus casos clínicos e comparar seu plano de tratamento com o plano de tratamento sugerido pelo sistema. Foi desenvolvido em ToolBook Publish 5.0 e o módulo do sistema especialista implementado na Shell FuzzyCLIPS. O SEDAATDA foi desenvolvido para ser usado em micros 486 ou Pentium's com CD-ROM e placa de som. Doenças Periodontais), que foi desenvolvido com a finalidade de analisar os vários tipos de doenças periodontais existentes e fornecer o diagnóstico mais preciso ao cirurgião-dentista. Além disso, visa auxiliar o cirurgião-dentista não-especialista no processo de tomada de decisão em relação ao diagnóstico da doença periodontal. O desenvolvimento desse sistema seguiu as etapas de aquisição do conhecimento, representação do conhecimento, implementação do sistema via Shell FuzzyCLIPS, desenvolvimento do banco de dados para armazenar os dados do paciente e desenvolvimento da interface com o usuário. BuCanPrev Figura 1 tela do módulo prático do SEDAATDA AIDA Em 2003 foi desenvolvido na University of Heidelberg, Germany, o projeto AIDA (Artificial Intelligent Dental Agents), cujo objetivo é a análise do processo de tomada de decisão em interação com cirurgiões-dentistas, especialistas e pacientes. O projeto inicial relata a utilização do AIDA em planejamento de próteses fixas, no entanto, os autores colocam que o objetivo do projeto é expandi-lo para as outras especialidades odontológicas. SISPER Figura 2- interface com o usuário do AIDA Fernandes e Santos (2004), apresentam o SISPER (Sistema Especialista para Diagnóstico de O BuCanPrev (Sistema Especialista do Câncer Bucal) atua na área de apoio ao diagnóstico. Foi desenvolvido com a finalidade de se promover o diagnóstico precoce do câncer bucal de um determinado paciente. Tem por finalidade auxiliar os profissionais da área da saúde, no reconhecimento das lesões com potencialidade de transformação em câncer bucal, juntamente com fatores de risco. Através de uma série de questionamentos, o usuário informa os sintomas apresentados pelo paciente. O raciocínio deste baseia-se, principalmente, em regras que trabalham sobre o conhecimento inicial verificado pelo profissional encarregado do diagnóstico. No final, o sistema gera um relatório conclusivo e apresenta todas as informações do processo de uma forma clara e precisa. (Ré, Koerich e Wojciechowski, 2004). Probucal Mattos e Rosa (2004) desenvolveram um sistema especialista probabilístico para prognosticar algumas doenças bucais como cárie, gengivite, periodontite e câncer, além de verificar a possibilidade de suas inexistências. No desenvolvimento do Probucal, como foi denominado esse sistema especialista, utilizou-se a Shell Netica para a construção da base de conhecimento e o ambiente de programação Delphi 6 para o desenvolvimento da interface com o usuário. A aquisição do conhecimento foi realizada por meio de entrevistas desestruturadas com a especialista e entrevistas estruturadas. O sistema permite a consulta via pesquisa parcial ou completa do caso analisado. SINEPOPE O SINEPOPE (Sistema Inteligente para o Ensino de Odontologia em Pacientes Especiais) foi

4 o sistema especialista mais atual por nós encontrado em nossa revisão bibliográfica. Pode ser definido como um sistema de ensino que tem por objetivo principal proporcionar aos profissionais e estudantes de odontologia uma forma de aperfeiçoar suas técnicas de atendimento a pacientes com necessidades especiais. Este sistema possui uma base pedagógica que permite atender os alunos, adaptando a interface ao seu perfil, segundo a teoria das inteligências múltiplas, e também trabalhar com os conteúdos em mais de uma estratégia pedagógica. O protótipo do SINEPOPE possui uma adaptação que se dá em dois pontos, um na interface (interface adaptativa), seguindo a teoria das Inteligências Múltiplas, e o outro relativo à estratégia pedagógica. O protótipo contempla duas estratégias, uma que foi denominada tradicional, onde os conteúdos são definidos em ordem hierárquica (Unidades, Tópicos, Sub-tópicos) na qual o aluno vai recebendo o conteúdo de forma gradativa e crescente. A outra estratégia foi denominada de Casos Clínicos, pois nessa o conteúdo é abordado conforme exigem os casos apresentados. Em ambos os casos, exercícios e teste são realizados para fixar os conteúdos e avaliar o aluno, que pode receber reforços ou seguir em frente. Nesse momento, o sistema está na fase de testes para verificar se o mesmo responde adequadamente a metodologia proposta. Figura 3 Tela de entrada do SINEPOPE Figura 4 Tela de glicemia demonstrando a Inteligência Múltipla. Os sistemas especialistas aqui apresentados não são os únicos existentes na área odontológica. O que se pretendeu mostrar aqui é que a aplicação desses sistemas pode ser feita em várias áreas de concentração da odontologia e, com isso, estimular o desenvolvimento de outros sistemas nas mais variadas áreas. Considerações Finais A Inteligência Artificial, mais precisamente os Sistemas Especialistas, apresentam uma grande utilidade no que diz respeito ao auxílio de profissionais nas mais diversas áreas, na tomada de decisão. É importante lembrar, no entanto, que o computador não pode substituir o cirurgião-dentista. Uma máquina não pode ter decisões próprias, porque não compreende os problemas do paciente e não os possui com detalhes. Por isso, a tomada de decisão assistida por computador, no futuro, remanescerá um meio de comunicação entre peritos e dentistas. Como uma autoridade neutra, entretanto, tal instrumento de uma comunicação pode promover discussões racionais entre peritos bem como entre dentistas e pacientes, podendo ajudar explicar a necessidade de, por exemplo, alternativas complexas do tratamento. Assim, com o objetivo de otimizar o diagnóstico, plano de tratamento e o próprio tratamento do paciente, torna-se importante incentivar o desenvolvimento de novos sistemas especialistas que atinjam as várias especialidades odontológicas, com o intuito, não de substituir o profissional especialista, e sim, de auxiliar nas ocasiões em que o mesmo não pode se fazer presente.

5 Referências 1. DAVENPORT, J.C. (1996). The acquisition and validation of removable partial denture design knowledge. Journal of Oral rehabilitation, v.23, p DAZZI,R.L.S.;AZEVEDO,F.M.;FERNADES,A.P.S; FERNANDES,A.M.R. (2005) Uma nova abordagem para construção de Sistemas tutores inteligentes. Hífen, Uruguaiana, v.29,n.55/56 pg FERNANDES, AP.S.(1997). Sistema especialista difuso de apoio ao aprendizado do traumatismo dento-alveolar utilizando recursos multimídia f. Dissertação (mestrado em engenharia de produção). Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis. 4. FERNANDES, A.M.R.; SANTOS, D.D.dos. (2004) Sistema Especialista para Diagnóstico de doenças periodontais. In: FERNANDES, A.M.R. e col. Inteligência Artificial aplicada à saúde. Florianópolis: Visual Books, cap. 2. p MATTOS, M.C de.; ROSA, L.R.J de.(2004) O Probucal e a integração com a interface em Delphi. In: FERNANDES, A.M.R. e col. Inteligência Artificial aplicada à saúde. Florianópolis: Visual Books, cap. 5. p FINKEISSEN, E.; STAMM,I.; MÜSSIG,M.; STREICHER,J.; KOKE, U.; HELMSTETTER,C.; HASSFELD,S.; WETTER, T. (2003). AIDA: Web agents in dental treatment planning. Adv Dent Res, v.17, p , Dec. Contatos Ana Paula Soares Fernandes End:Rua Duarte Schutel,181 apto 422 Centro Florianópolis/SC (48) / anapaulasoaresfernandes@yahoo.com.br Graziela Oro Cericato End: Rua Frei Caneca, 218 apto 201 Agronômica Florianópolis/SC (48) / gracericato@ig.com.br Daniela Garbin End: Rua dos Jasmins, 291 Córrego Grande Florianópolis/SC (48) / danielagarbin@bol.com.br 6. PALOMBO, C.R.; MACCARI, M.F.; EL-GUINDY, M.M.; SABBATINI, R.M.E. (1996). Diagface: um banco de conhecimentos e sistema especialista para o diagnóstico de patologias oro-faciais. Disponível em: < >. Acesso em: 4 ago RÉ, A. M. de.; KOERICH, D.M.; WOJCIECHOWSKI, I.K. (2004). Sistemas especialistas: BuCanPrev e SYSPAC. In: FERNANDES, A.M.R. e col. Inteligência Artificial aplicada à saúde. Florianópolis: Visual Books, cap. 3. p SABBATINI, R.M.E. (1993). Uso do computador no apoio ao diagnóstico médico. Rev. Informédica, v. 1. n.1. p SWIATNICKI, Z. (1996). Expert System for Orthodontic Applications (Seksdiam). Proceedings of Third World Congress of Expert System, Seoul, Korea.