Investigadores de HKU desarrollan fabricación inteligente de coronas dentales con IA generativa

Hong Kong: Investigadores de la Universidad de Hong Kong (HKU) han desarrollado un nuevo método para la fabricación inteligente de coronas dentales utilizando inteligencia artificial generativa (IA). 

El equipo del Dr. James Tsoi se asoció con colegas del Departamento de Ciencias de la Computación de la Facultad de Ingeniería para desarrollar un algoritmo de aprendizaje profundo en 3D para producir coronas dentales precisas y personalizadas que imitan la morfología y los requisitos de materiales de los dientes naturales. Los resultados de su investigación fueron publicados en Materiales dentales en un artículo titulado “Morfología y desempeño mecánico de corona dental diseñada por 3D-DCGAN.

Uso de 3D-DCGAN para diseñar coronas dentales

El estudio utilizó un método de IA llamado 3D-Deep Convolutional Generative Adversarial Network (3D-DCGAN) para diseñar una corona dental. Las coronas diseñadas por IA se compararon con dientes naturales y con otros dos métodos CAD convencionales de métodos de diseño de coronas. 

Los resultados revelaron que las coronas generativas diseñadas por IA tenían la discrepancia 3D más baja, el ángulo de cúspide más cercano y contactos oclusales similares en comparación con los dientes naturales. El análisis biomecánico de elementos finitos también reveló que mediante el uso de silicato de litio, la corona diseñada por IA puede acercarse mucho a la vida útil esperada de los dientes naturales.

“Muchos enfoques de IA diseñan un producto 'parecido', pero creo que este es el primer proyecto que funcionaliza la IA basada en datos en una aplicación dental real. Esperamos que esta tecnología de fabricación inteligente sea el trampolín para impulsar la Industria 4.0 en odontología, que es vital para enfrentar los desafíos del envejecimiento de la sociedad y la falta de personal dental en Hong Kong”, dijo el Dr. Tsoi.

Mejora de la eficiencia de los flujos de trabajo dentales

Actualmente, el flujo de trabajo digital de diseño y fabricación asistidos por computadora (CAD/CAM) ha mejorado significativamente la odontología, pero aún tiene sus desafíos.

 Desde el diseño hasta la fabricación de prótesis dentales, el proceso requiere mucha mano de obra, consume mucho tiempo y genera riesgos para la salud y el medio ambiente durante los procesos de fresado e impresión 3D. El software utiliza una 'biblioteca de dientes' que contiene plantillas de coronas predefinidas para ayudar a generar diseños protésicos, pero el operador aún necesita más ajustes para cumplir con las condiciones individuales.

Los investigadores esperan que esta nueva técnica de fabricación inteligente pueda convertirse en una alternativa más eficiente y precisa al método tradicional de creación de coronas dentales personalizadas. 

El estudio fue apoyado por la Fondo General de Investigación (GRF), el Fondo de Innovación y Tecnología Esquema de Financiamiento Conjunto China-Hong Kong (ITF-MHKJFS), y el Fondo de Investigación Médica y de Salud (HMRF). Se están realizando ensayos clínicos para usar esta IA generativa para coronas dentales. El equipo también está trabajando en la aplicabilidad de esta herramienta en otras prótesis dentales como puentes y dentaduras postizas.

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