Naukowcy z HKU opracowują inteligentną produkcję koron dentystycznych za pomocą generatywnej sztucznej inteligencji

Hong Kong: Naukowcy z University of Hong Kong (HKU) opracowali nową metodę inteligentnej produkcji koron dentystycznych przy użyciu generatywnej sztucznej inteligencji (AI). 

Zespół dr Jamesa Tsoi współpracował z kolegami z Wydziału Inżynierii Wydziału Informatyki w celu opracowania algorytmu głębokiego uczenia 3D do produkcji dokładnych, spersonalizowanych koron dentystycznych, które imitują morfologię naturalnych zębów i wymagania materiałowe. Wyniki swoich badań opublikowali m.in Materiały dentystyczne w artykule zatytułowanym „Morfologia i właściwości mechaniczne korony dentystycznej zaprojektowanej przez 3D-DCGAN".

Wykorzystanie 3D-DCGAN do projektowania koron dentystycznych

W badaniu wykorzystano metodę sztucznej inteligencji o nazwie 3D-Deep Convolutional Generative Adversarial Network (3D-DCGAN) do zaprojektowania korony dentystycznej. Korony zaprojektowane przez sztuczną inteligencję porównano z naturalnymi zębami i dwoma innymi konwencjonalnymi metodami projektowania koron CAD. 

Wyniki wykazały, że generatywne korony zaprojektowane przez sztuczną inteligencję miały najniższą rozbieżność 3D, najbliższy kąt guzka i podobne kontakty zgryzowe w porównaniu z naturalnymi zębami. Biomechaniczna analiza metodą elementów skończonych wykazała również, że dzięki zastosowaniu krzemianu litu korona zaprojektowana przez sztuczną inteligencję może bardzo zbliżyć się do oczekiwanej żywotności naturalnych zębów.

„Wiele podejść opartych na sztucznej inteligencji projektuje produkt podobny do siebie, ale uważam, że jest to pierwszy projekt, który wykorzystuje sztuczną inteligencję opartą na danych do rzeczywistych zastosowań dentystycznych. Mamy nadzieję, że ta inteligentna technologia produkcyjna będzie odskocznią do napędzania Przemysłu 4.0 w stomatologii, który jest niezbędny do sprostania wyzwaniom starzejącego się społeczeństwa i braku personelu dentystycznego w Hongkongu” – powiedział dr Tsoi.

Poprawa wydajności procesów dentystycznych

Obecnie cyfrowy przepływ pracy wspomaganego komputerowo projektowania i wytwarzania (CAD/CAM) znacznie usprawnił stomatologię, ale nadal wiąże się z wyzwaniami.

 Od projektu do produkcji protez dentystycznych, proces ten jest pracochłonny, czasochłonny i generuje zagrożenia dla zdrowia i środowiska podczas procesów drukowania i frezowania 3D. Oprogramowanie korzysta z „biblioteki zębów”, która zawiera predefiniowane szablony koron, aby pomóc w generowaniu projektów protetycznych, ale operator nadal wymaga dalszych dostosowań, aby spełnić indywidualne warunki.

Naukowcy mają nadzieję, że ta nowa inteligentna technika produkcji może stać się wydajniejszą i dokładniejszą alternatywą dla tradycyjnej metody tworzenia niestandardowych koron dentystycznych. 

Badanie było wspierane przez Ogólny Fundusz Badawczy (GRF), tzw Fundusz Innowacji i Technologii Wspólny program finansowania kontynentu i Hongkongu (ITF-MHKJFS) i Fundusz Badań Zdrowotnych i Medycznych (HMRF). Trwają próby kliniczne wykorzystania tej generatywnej sztucznej inteligencji do koron dentystycznych. Zespół pracuje również nad zastosowaniem tego narzędzia w innych protezach dentystycznych, takich jak mosty i protezy.

Kliknij tutaj aby przeczytać cały artykuł: Morfologia i właściwości mechaniczne korony dentystycznej zaprojektowanej przez 3D-DCGAN.