Les chercheurs de HKU développent la fabrication intelligente de couronnes dentaires avec l'IA générative

Hong Kong: Les chercheurs de la Université de Hong Kong (HKU) ont développé une nouvelle méthode de fabrication intelligente de couronnes dentaires utilisant l'intelligence artificielle générative (IA). 

L'équipe du Dr James Tsoi s'est associée à des collègues du Département d'informatique de la Faculté de génie pour développer un algorithme d'apprentissage en profondeur 3D permettant de produire des couronnes dentaires précises et personnalisées qui imitent la morphologie et les exigences matérielles des dents naturelles. Les résultats de leurs recherches ont été publiés dans Matériaux dentaires dans un article intitulé «Morphologie et performances mécaniques de la couronne dentaire conçue par 3D-DCGAN ».

Utilisation de 3D-DCGAN pour concevoir des couronnes dentaires

L'étude a utilisé une méthode d'IA appelée 3D-Deep Convolutional Generative Adversarial Network (3D-DCGAN) pour concevoir une couronne dentaire. Les couronnes conçues par IA ont été comparées à des dents naturelles et à deux autres méthodes CAO conventionnelles de conception de couronnes. 

Les résultats ont révélé que les couronnes conçues par IA générative présentaient la plus faible divergence 3D, l'angle de cuspide le plus proche et des contacts occlusaux similaires par rapport aux dents naturelles. L'analyse biomécanique par éléments finis a également révélé qu'en utilisant du silicate de lithium, la couronne conçue par IA peut être très proche d'atteindre la durée de vie attendue des dents naturelles.

« De nombreuses approches d'IA conçoivent un produit "ressemblant", mais je pense qu'il s'agit du premier projet qui fonctionnalise l'IA basée sur les données dans une application dentaire réelle. Nous espérons que cette technologie de fabrication intelligente sera le tremplin pour faire avancer l'industrie 4.0 en dentisterie, qui est vitale pour relever les défis d'une société vieillissante et du manque de personnel dentaire à Hong Kong », a déclaré le Dr Tsoi.

Améliorer l'efficacité des flux de travail dentaires

Actuellement, le flux de travail numérique de conception et de fabrication assistées par ordinateur (CAO/FAO) a considérablement amélioré la dentisterie, mais a encore ses défis.

 De la conception à la fabrication des prothèses dentaires, le processus est laborieux, chronophage et génère des risques pour la santé et l'environnement lors des processus d'impression 3D et de fraisage. Le logiciel utilise une « bibliothèque de dents » qui contient des modèles de couronne prédéfinis pour aider à générer des conceptions prothétiques, mais des ajustements supplémentaires sont encore nécessaires par l'opérateur pour répondre aux conditions individuelles.

Les chercheurs espèrent que cette nouvelle technique de fabrication intelligente pourra devenir une alternative plus efficace et plus précise à la méthode traditionnelle de création de couronnes dentaires personnalisées. 

L'étude a été soutenue par le Fonds général de recherche (GRF), le Fonds pour l'innovation et la technologie Programme de financement conjoint Chine continentale-Hong Kong (ITF-MHKJFS), et le Fonds pour la santé et la recherche médicale (HMRF). Des essais cliniques pour l'utilisation de cette IA générative pour les couronnes dentaires sont en cours. L'équipe travaille également sur l'applicabilité de cet outil dans d'autres prothèses dentaires telles que les bridges et les dentiers.

Cliquez ici pour lire l'article complet : Morphologie et performances mécaniques de la couronne dentaire conçue par 3D-DCGAN.