香港大學研究人員利用生成人工智能開發智能牙冠製造

香港： 研究人員 香港大學 (HKU) 開發了一種使用生成人工智能 (AI) 進行智能牙冠製造的新方法。 

James Tsoi 博士的團隊與工程學院計算機科學系的同事合作開發了一種 3D 深度學習算法，用於生產模仿天然牙齒形態和材料要求的準確、個性化的牙冠。 他們的研究結果發表在 牙科材料 在一篇題為“3D-DCGAN設計的牙冠形態和力學性能“。

使用 3D-DCGAN 設計牙冠

該研究使用一種稱為 3D-深度卷積生成對抗網絡 (3D-DCGAN) 的人工智能方法來設計牙冠。 將 AI 設計的牙冠與天然牙以及其他兩種傳統 CAD 牙冠設計方法進行了比較。 

結果顯示，與天然牙齒相比，生成式 AI 設計的牙冠具有最低的 3D 差異、最接近的牙尖角和相似的咬合接觸。 生物力學有限元分析還表明，通過使用矽酸鋰，人工智能設計的牙冠可以非常接近天然牙齒的預期壽命。

“許多 AI 方法設計了一個‘相似’的產品，但我相信這是第一個將數據驅動的 AI 功能化為真正牙科應用的項目。 我們希望這種智能製造技術將成為推動牙科工業 4.0 的墊腳石，這對於應對香港老齡化社會和牙科人才短缺的挑戰至關重要，”蔡醫生說。

提高牙科工作流程的效率

目前，計算機輔助設計和製造 (CAD/CAM) 數字工作流程已顯著改善牙科，但仍面臨挑戰。

 從牙科修復體的設計到製造，這個過程是勞動密集型、耗時的，並且在 3D 打印和銑削過程中會產生健康和環境危害。 該軟件使用包含預定義牙冠模板的“牙齒庫”來幫助生成修復設計，但操作員仍需要進一步調整以滿足個人條件。

研究人員希望這種新的智能製造技術能夠成為一種更高效、更準確的替代傳統製造定制牙冠方法的方法。 

該研究得到了以下機構的支持 一般研究基金 (GRF)， 創新及科技基金內地與香港聯合資助計劃 (ITF-MHKJFS)，以及 健康與醫學研究基金 (HMRF)。 將這種生成人工智能用於牙冠的臨床試驗正在進行中。 該團隊還在研究該工具在其他牙科修復體（如牙橋和假牙）中的適用性。

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