محققان HKU ساخت تاج دندان هوشمند را با هوش مصنوعی تولید می کنند

هنگ کنگ: محققان از دانشگاه هنگ کنگ (HKU) روش جدیدی را برای ساخت روکش هوشمند دندان با استفاده از هوش مصنوعی مولد (AI) توسعه داده‌اند. 

تیم دکتر جیمز تسوی با همکارانش از دپارتمان علوم کامپیوتر دانشکده مهندسی برای ایجاد یک الگوریتم یادگیری عمیق سه بعدی برای تولید روکش های دندانی دقیق و شخصی سازی شده که مورفولوژی و نیازهای مواد دندان طبیعی را تقلید می کند، همکاری کردند. نتایج تحقیقات آنها در مواد دندانپزشکی در مقاله ای با عنوان "مورفولوژی و عملکرد مکانیکی تاج دندان طراحی شده توسط 3D-DCGAN".

استفاده از 3D-DCGAN برای طراحی روکش های دندانی

در این مطالعه از یک روش هوش مصنوعی به نام شبکه 3D-Deep Convolutional Generative Adversarial (3D-DCGAN) برای طراحی تاج دندان استفاده شد. روکش های طراحی شده با هوش مصنوعی با دندان های طبیعی و با دو روش متداول CAD دیگر در روش های طراحی تاج مقایسه شدند. 

نتایج نشان داد که روکش‌های مولد طراحی‌شده با هوش مصنوعی کمترین اختلاف سه بعدی، نزدیک‌ترین زاویه کاسپ و تماس‌های اکلوزالی مشابه را در مقایسه با دندان‌های طبیعی داشتند. تجزیه و تحلیل اجزای محدود بیومکانیکی همچنین نشان داد که با استفاده از سیلیکات لیتیوم، روکش طراحی شده با هوش مصنوعی می تواند به طول عمر مورد انتظار دندان های طبیعی بسیار نزدیک شود.

بسیاری از رویکردهای هوش مصنوعی محصولی شبیه به هم طراحی می‌کنند، اما من معتقدم این اولین پروژه‌ای است که هوش مصنوعی مبتنی بر داده‌ها را در برنامه‌های دندانپزشکی واقعی کاربردی می‌کند. دکتر تسوی گفت: ما امیدواریم که این فناوری تولید هوشمند، پله‌ای برای پیشبرد صنعت 4.0 در دندانپزشکی باشد، که برای مقابله با چالش‌های جامعه پیر و کمبود پرسنل دندانپزشکی در هنگ کنگ حیاتی است.

بهبود کارایی گردش کار دندانپزشکی

در حال حاضر، گردش کار دیجیتالی طراحی و ساخت به کمک رایانه (CAD/CAM) دندانپزشکی را به طور قابل توجهی بهبود بخشیده است، اما همچنان چالش های خود را دارد.

 از طراحی تا ساخت پروتزهای دندانی، این فرآیند کار فشرده، زمان بر است و در طی فرآیندهای پرینت سه بعدی و فرز، خطرات بهداشتی و زیست محیطی ایجاد می کند. این نرم افزار از یک "کتابخانه دندان" استفاده می کند که شامل الگوهای تاج از پیش تعریف شده برای کمک به تولید طرح های مصنوعی است، اما هنوز تنظیمات بیشتری توسط اپراتور برای برآوردن شرایط فردی مورد نیاز است.

محققان امیدوارند که این تکنیک جدید ساخت هوشمند بتواند جایگزینی کارآمدتر و دقیق تر برای روش سنتی ایجاد روکش های دندانی سفارشی شود. 

این مطالعه توسط صندوق تحقیقات عمومی (GRF)، طرح سرمایه گذاری مشترک صندوق نوآوری و فناوری سرزمین اصلی-هنگ کنگ (ITF-MHKJFS)، و صندوق تحقیقات بهداشت و درمان (HMRF). آزمایش‌های بالینی برای استفاده از این هوش مصنوعی مولد برای روکش‌های دندان در حال انجام است. این تیم همچنین در حال کار بر روی کاربرد این ابزار در سایر پروتزهای دندان مانند بریج و دندان مصنوعی است.

کلیک کنید اینجا کلیک نمایید برای خواندن مقاله کامل: مورفولوژی و عملکرد مکانیکی تاج دندان طراحی شده توسط 3D-DCGAN.