A HKU kutatói intelligens fogkoronagyártást fejlesztenek a generatív mesterséges intelligencia segítségével

Hong Kong: Kutatók a University of Hong Kong (HKU) új módszert fejlesztettek ki az intelligens fogkorona-gyártáshoz generatív mesterséges intelligencia (AI) segítségével. 

Dr. James Tsoi csapata a Mérnöki Kar Számítástudományi Tanszékének munkatársaival együttműködve kifejlesztett egy 3D mélytanulási algoritmust a pontos, személyre szabott fogkoronák előállításához, amelyek utánozzák a természetes fogak morfológiáját és anyagszükségletét. Kutatásuk eredményeit ben publikálták Fogászati ​​anyagok egy cikkben "A 3D-DCGAN által tervezett fogkorona morfológiája és mechanikai teljesítménye".

3D-DCGAN használata fogkoronák tervezésére

A tanulmány a 3D-Deep Convolutional Generative Adversarial Network (3D-DCGAN) nevű mesterséges intelligencia módszert használta a fogkorona tervezésére. Az AI által tervezett koronákat a természetes fogakkal és két másik hagyományos CAD-módszerrel hasonlították össze. 

Az eredmények azt mutatták, hogy a generatív mesterséges intelligencia által tervezett koronák a legalacsonyabb 3D eltéréssel, a legközelebbi csúcsszöggel és hasonló okkluzális érintkezéssel rendelkeznek a természetes fogakhoz képest. A biomechanikai végeselemes elemzés azt is feltárta, hogy lítium-szilikát használatával az AI által tervezett korona nagyon közel kerülhet a természetes fogak várható élettartamának eléréséhez.

„Sok mesterséges intelligencia megközelítés „hasonlóan néz ki” terméket tervez, de úgy gondolom, hogy ez az első olyan projekt, amely az adatvezérelt mesterséges intelligenciát valós fogászati ​​alkalmazássá teszi. Reméljük, hogy ez az intelligens gyártási technológia lesz a lépcsőfok az Ipar 4.0 előmozdításában a fogászatban, amely létfontosságú a hongkongi társadalom elöregedése és a fogorvosi személyzet hiánya által támasztott kihívások leküzdéséhez” – mondta Dr. Tsoi.

A fogászati ​​munkafolyamatok hatékonyságának javítása

Jelenleg a számítógéppel segített tervezés és gyártás (CAD/CAM) digitális munkafolyamat jelentősen javította a fogászatot, de még mindig vannak kihívásai.

 A tervezéstől a fogpótlások gyártásáig a folyamat munkaigényes, időigényes, valamint egészségügyi és környezeti veszélyeket generál a 3D nyomtatási és marási folyamatok során. A szoftver egy „fogkönyvtárat” használ, amely előre meghatározott koronasablonokat tartalmaz, hogy segítse a protézistervek létrehozását, de a kezelőnek további beállításokra van szüksége, hogy megfeleljen az egyéni feltételeknek.

A kutatók azt remélik, hogy ez az új intelligens gyártási technika hatékonyabb és pontosabb alternatívája lehet a személyre szabott fogkoronák készítésének hagyományos módszerének. 

A tanulmányt támogatta a Általános Kutatási Alap (GRF), a Innovációs és Technológiai Alap anyaország–Hongkong közös finanszírozási rendszere (ITF-MHKJFS), és a Egészségügyi és Orvostudományi Kutatási Alap (HMRF). Folyamatban vannak a klinikai kísérletek ennek a generatív mesterséges intelligenciának a fogkoronákhoz való használatára vonatkozóan. A csapat azon is dolgozik, hogy ez az eszköz más fogpótlásokban, például hidakban és fogsorokban is alkalmazható legyen.

Kattints itt a teljes cikk elolvasásához: A 3D-DCGAN által tervezett fogkorona morfológiája és mechanikai teljesítménye.