Ведущие исследователи HKU
Ведущие исследователи Факультета стоматологии Гонконгского университета (HKU) разработали инновационное решение для умного производства зубных коронок с использованием генеративного искусственного интеллекта (ИИ). Он ( ии ) оптимизирует технологии стоматологического производства.
Команда, возглавляемая доктором Джеймсом Цоем, адъюнкт-профессором в области науки о стоматологических материалах. Совместно с коллегами из кафедры компьютерных наук Факультета инженерии HKU осуществила значительный шаг вперед в производственном процессе зубных протезов, спроектированных с помощью следующего поколения ИИ.
Алгоритм генеративного ИИ
Исследователи создали алгоритм генеративного ИИ, использующий истинный трехмерный (3D) подход глубокого обучения, который производит персонализированные зубные коронки с высокой точностью, способные имитировать морфологию и сочетаться с материалами! Необходимыми для биомеханики естественных зубов сочетаниями. Биомеханический конечный элементный анализ показал, что использование литий-силиката позволяет коронке, спроектированной ИИ, приблизиться к ожидаемому сроку службы естественных зубов. Напротив, существующие методы проектирования зубных коронок приводят к получению изделий, которые либо слишком большие, либо слишком тонкие, и не достигают аналогичного срока службы с естественными зубами.
Результаты исследования были опубликованы в журнале Dental Materials в статье под названием “Morphology and mechanical performance of dental crown designed by 3D-DCGAN”.
Использование CAD/CAM
CAD/CAM значительно улучшил стоматологию, однако по-прежнему сталкивается с рядом проблем. Процесс проектирования и производства зубных протезов является трудоемким, требующим временных затрат и создает потенциальные риски для здоровья и окружающей среды в ходе 3D-печати и фрезерования. Программное обеспечение использует “библиотеку зубов”, содержащую предопределенные шаблоны коронок для помощи в генерации протетических дизайнов. Операторам все еще необходимо вносить дополнительные корректировки для соответствия индивидуальным условиям.
Разработанный исследовательской командой метод умного производства способен преодолеть эти трудности и заменить традиционный подход к проектированию персонализированных зубных коронок.
Применение технологии 3D-DCGAN
“Мы использовали подход 3D-DCGAN (3D-Глубокая Конволюционная Генеративная Состязательная Сеть), чтобы обучить алгоритм ИИ ‘хорошим’ дизайнам, подав ему более 600 случаев естественного и здорового зубного ряда. Алгоритм улучшает качество дизайна благодаря внутренней конкуренции между генератором и дискриминатором”, – отметил доктор Хао Дин, соисследователь проекта.
“В процессе обучения алгоритм усваивал морфологические особенности естественных зубов, что позволило ему проектировать зубные коронки быстрее и точнее. Коронки сопоставимые с естественными зубами как по морфологии, так и по функциональности”, – добавил доктор Дин.
