香港大学研究人员利用生成人工智能开发智能牙冠制造

香港： 研究人员 University of Hong Kong (HKU) 开发了一种使用生成人工智能 (AI) 进行智能牙冠制造的新方法。 

James Tsoi 博士的团队与工程学院计算机科学系的同事合作开发了一种 3D 深度学习算法，用于生产模仿天然牙齿形态和材料要求的准确、个性化的牙冠。 他们的研究结果发表在 牙科材料 在一篇题为“3D-DCGAN设计的牙冠形态和力学性能“。

使用 3D-DCGAN 设计牙冠

该研究利用一种称为 3D-深度卷积生成对抗网络 (3D-DCGAN) 的人工智能方法来设计牙冠。 将 AI 设计的牙冠与天然牙以及其他两种传统 CAD 牙冠设计方法进行了比较。 

结果显示，与天然牙齿相比，生成式 AI 设计的牙冠具有最低的 3D 差异、最接近的牙尖角和相似的咬合接触。 生物力学有限元分析还表明，通过使用硅酸锂，人工智能设计的牙冠可以非常接近天然牙齿的预期寿命。

“许多 AI 方法设计了一个‘相似’的产品，但我相信这是第一个将数据驱动的 AI 功能化为真正牙科应用的项目。 我们希望这种智能制造技术将成为推动牙科工业 4.0 的垫脚石，这对于应对香港老龄化社会和牙科人才短缺的挑战至关重要，”蔡医生说。

提高牙科工作流程的效率

目前，计算机辅助设计和制造 (CAD/CAM) 数字工作流程已显着改善牙科，但仍面临挑战。

 从牙科修复体的设计到制造，这个过程是劳动密集型、耗时的，并且在 3D 打印和铣削过程中会产生健康和环境危害。 该软件使用包含预定义牙冠模板的“牙齿库”来帮助生成修复设计，但操作员仍需要进一步调整以满足个人条件。

研究人员希望这种新的智能制造技术能够成为一种更高效、更准确的替代传统制造定制牙冠方法的方法。 

该研究得到了 一般研究基金 (GRF)， 创新及科技基金内地与香港联合资助计划 (ITF-MHKJFS)，以及 健康与医学研究基金 (HMRF)。 将这种生成人工智能用于牙冠的临床试验正在进行中。 该团队还在研究该工具在其他牙科修复体（如牙桥和假牙）中的适用性。

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