HKU の研究者がジェネレーティブ AI を使用してスマートな歯冠製造を開発

香港： 研究者は 香港大学 (HKU) は、生成型人工知能 (AI) を使用したスマートな歯冠製造の新しい方法を開発しました。 

James Tsoi 博士のチームは、工学部コンピューター サイエンス学科の同僚と協力して、天然歯の形態と材料要件を模倣した正確でパーソナライズされた歯冠を作成するための 3D ディープ ラーニング アルゴリズムを開発しました。 彼らの研究成果は、 歯科材料 「」というタイトルの記事で3D-DCGANによって設計された歯冠の形態と機械的性能"。

3D-DCGAN を使用して歯冠を設計する

この研究では、3D-Deep Convolutional Generative Adversarial Network (3D-DCGAN) と呼ばれる AI 手法を利用して歯冠を設計しました。 AI によって設計されたクラウンは、天然歯とクラウン設計方法の他の XNUMX つの従来の CAD 方法と比較されました。 

その結果、ジェネレーティブ AI で設計されたクラウンは、天然歯と比較して、3D の不一致が最も低く、咬頭角度が最も近く、咬合接触が類似していることが明らかになりました。 生体力学的有限要素解析では、ケイ酸リチウムを使用することで、AI によって設計されたクラウンが、天然歯の予想寿命の達成に非常に近づくことができることも明らかになりました。

多くの AI アプローチは「似た」製品を設計しますが、これはデータ駆動型 AI を実際の歯科アプリケーションに機能化する最初のプロジェクトであると私は信じています。 このスマート マニュファクチャリング技術が、高齢化社会と香港の歯科人材不足という課題に対処するために不可欠な、歯科におけるインダストリー 4.0 を推進するための足がかりになることを願っています。」

歯科ワークフローの効率化

現在、コンピューター支援設計および製造 (CAD/CAM) のデジタル ワークフローにより、歯科医療は大幅に改善されていますが、まだ課題があります。

 歯科補綴物の設計から製造まで、このプロセスは労働集約的で時間がかかり、3D プリントおよびフライス加工プロセス中に健康と環境に危険をもたらします。 ソフトウェアは、定義済みのクラウン テンプレートを含む「歯のライブラリ」を使用して、補綴デザインの生成を支援しますが、個々の条件に合わせてオペレーターがさらに調整する必要があります。

研究者は、この新しいスマート製造技術が、カスタマイズされた歯冠を作成する従来の方法に代わる、より効率的で正確な代替手段になることを望んでいます。 

この研究は次の支援を受けました。 総合研究費 (GRF)、 Innovation and Technology Fund Mainland-Hong Kong Joint Funding スキーム (ITF-MHKJFS)、および 健康・医療研究費 (HMRF)。 このジェネレーティブ AI を歯冠に使用するための臨床試験が進行中です。 チームは、ブリッジや義歯などの他の義歯へのこのツールの適用性にも取り組んでいます。

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