นักวิจัย HKU พัฒนาการผลิตครอบฟันอัจฉริยะด้วย AI กำเนิด

ฮ่องกง: นักวิจัยจาก มหาวิทยาลัยฮ่องกง (HKU) ได้พัฒนาวิธีการใหม่สำหรับการผลิตครอบฟันอัจฉริยะโดยใช้ปัญญาประดิษฐ์ (AI) 

ทีมของ Dr.James Tsoi ร่วมมือกับเพื่อนร่วมงานจากภาควิชาวิทยาการคอมพิวเตอร์ คณะวิศวกรรมศาสตร์ เพื่อพัฒนาอัลกอริธึมการเรียนรู้เชิงลึก 3 มิติสำหรับการผลิตครอบฟันที่มีความแม่นยำและเป็นส่วนตัว ซึ่งเลียนแบบลักษณะทางสัณฐานวิทยาและข้อกำหนดด้านวัสดุของฟันธรรมชาติ ผลการวิจัยของพวกเขาได้รับการตีพิมพ์ใน วัสดุทางทันตกรรม ในบทความเรื่อง “สัณฐานวิทยาและประสิทธิภาพเชิงกลของครอบฟันออกแบบโดย 3D-DCGAN"

การใช้ 3D-DCGAN ในการออกแบบครอบฟัน

การศึกษาใช้วิธี AI ที่เรียกว่า 3D-Deep Convolutional Generative Adversarial Network (3D-DCGAN) ในการออกแบบครอบฟัน ครอบฟันที่ออกแบบโดย AI ถูกนำไปเปรียบเทียบกับฟันธรรมชาติและวิธีการออกแบบครอบฟันแบบ CAD แบบเดิมอีกสองวิธี 

ผลการวิจัยพบว่าครอบฟันที่ออกแบบโดย AI มีความคลาดเคลื่อน 3 มิติน้อยที่สุด มีมุมแหลมใกล้เคียงที่สุด และมีหน้าสัมผัสด้านบดเคี้ยวที่คล้ายคลึงกันเมื่อเทียบกับฟันธรรมชาติ การวิเคราะห์ไฟไนต์เอลิเมนต์ทางชีวกลศาสตร์ยังเปิดเผยว่าการใช้ลิเทียมซิลิเกต ครอบฟันที่ออกแบบโดย AI สามารถเข้าใกล้อายุขัยของฟันธรรมชาติที่คาดไว้ได้อย่างมาก

“แนวทางของ AI หลายวิธีออกแบบผลิตภัณฑ์ที่ 'ดูเหมือนกัน' แต่ผมเชื่อว่านี่เป็นโครงการแรกที่นำ AI ที่ขับเคลื่อนด้วยข้อมูลมาใช้งานจริงในแอปพลิเคชันทางทันตกรรม เราหวังว่าเทคโนโลยีการผลิตอัจฉริยะนี้จะเป็นก้าวสำคัญในการขับเคลื่อนอุตสาหกรรม 4.0 ในด้านทันตกรรม ซึ่งมีความสำคัญต่อการรับมือกับความท้าทายของสังคมสูงวัยและการขาดแคลนบุคลากรทางทันตกรรมในฮ่องกง” ทพญ. Tsoi กล่าว

การปรับปรุงประสิทธิภาพของขั้นตอนการทำงานทางทันตกรรม

ปัจจุบัน เวิร์กโฟลว์ดิจิทัลสำหรับการออกแบบและการผลิตโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วย (CAD/CAM) ได้ปรับปรุงด้านทันตกรรมอย่างมีนัยสำคัญ แต่ก็ยังมีความท้าทาย

 ตั้งแต่การออกแบบไปจนถึงการผลิตฟันเทียม กระบวนการนี้ใช้แรงงานมาก ใช้เวลานาน และก่อให้เกิดอันตรายต่อสุขภาพและสิ่งแวดล้อมในระหว่างกระบวนการพิมพ์ 3 มิติและการกัด ซอฟต์แวร์นี้ใช้ 'คลังฟัน' ที่มีแม่แบบครอบฟันที่กำหนดไว้ล่วงหน้าเพื่อช่วยในการออกแบบอวัยวะเทียม แต่ผู้ปฏิบัติงานยังจำเป็นต้องปรับเปลี่ยนเพิ่มเติมเพื่อให้ตรงตามเงื่อนไขแต่ละกรณี

นักวิจัยหวังว่าเทคนิคการผลิตอัจฉริยะใหม่นี้จะเป็นทางเลือกที่มีประสิทธิภาพและแม่นยำมากกว่าวิธีการดั้งเดิมในการสร้างครอบฟันแบบกำหนดเอง 

การศึกษาได้รับการสนับสนุนจาก กองทุนสนับสนุนการวิจัยทั่วไป (สกสค.), กองทุนนวัตกรรมและเทคโนโลยีโครงการทุนร่วมจีนแผ่นดินใหญ่-ฮ่องกง (ITF-MHKJFS) และ กองทุนวิจัยสุขภาพและการแพทย์ (HMRF). การทดลองทางคลินิกสำหรับการใช้ AI กำเนิดนี้สำหรับครอบฟันกำลังดำเนินการอยู่ ทีมงานกำลังดำเนินการเพื่อประยุกต์ใช้เครื่องมือนี้กับอวัยวะเทียมอื่นๆ เช่น สะพานฟันและฟันปลอม

คลิก โปรดคลิกที่นี่เพื่ออ่านรายละเอียดเพิ่มเติม อ่านบทความเต็ม: สัณฐานวิทยาและประสิทธิภาพเชิงกลของครอบฟันออกแบบโดย 3D-DCGAN.