Um estudo recente demonstrou que o uso de um algoritmo recém-desenvolvido para gerar novas formas no espaço 3D com base em conjuntos de treinamento pode substituir os métodos convencionais existentes de projetar coroas dentárias. (Imagem: Andrey Zhernovoy/Shutterstock)
HONG KONG: A tecnologia CAD/CAM melhorou muito a produtividade das próteses dentárias, mas ainda tem suas desvantagens quando se trata do design das coroas. Usando um método de aprendizado de inteligência artificial (IA), pesquisadores da Faculdade de Odontologia da Universidade de Hong Kong criaram um algoritmo para design personalizado de coroas dentárias de alta precisão para produzir coroas que se assemelham à morfologia e à biomecânica dos dentes naturais.
De acordo com os pesquisadores, o fluxo de trabalho CAD/CAM melhorou significativamente a odontologia, mas ainda é trabalhoso e demorado, principalmente devido à necessidade de personalização para cada paciente, apesar do software CAD usar uma biblioteca de dentes para auxiliar na geração de projetos protéticos, e gera riscos à saúde e ao meio ambiente durante os processos de impressão 3D e fresagem. Os remakes CAD/CAM são muitas vezes necessários devido a desajustes marginais, e o design pode afetar o desempenho biomecânico e, portanto, o tempo de vida à fadiga da coroa. Por esse motivo, é necessário um meio de design de coroas que resolva esses problemas.
Autor principal, Dr. Hao Ding. (Imagem: Universidade de Hong Kong)
No estudo, os pesquisadores treinaram o algoritmo em 600 conjuntos de modelos digitais de segundos pré-molares inferiores e seus dentes adjacentes e antagonistas e o testaram em 12 conjuntos adicionais de dados para gerar 12 coroas. Eles então compararam os segundos pré-molares naturais com os desenhos criados por seu algoritmo, usando o software CEREC e por um técnico usando um programa CAD. Eles observaram parâmetros morfológicos de similaridade 3D, ângulo de cúspide e número e área de pontos de contato oclusal. Eles também submeteram os projetos realizados em computador em dissilicato de lítio a simulações biomecânicas de fadiga com base na força oclusal fisiológica.
“Durante o processo de treinamento, as características morfológicas dos dentes naturais foram aprendidas pelo algoritmo, para que ele possa projetar coroas dentárias comparáveis a um dente natural, tanto morfologicamente quanto funcionalmente ”, o principal autor, Dr. assistência odontológica na universidade, disse em um comunicado de imprensa.
As coroas generativas projetadas por AI tiveram a menor discrepância 3D, ângulo de cúspide mais próximo e contatos oclusais semelhantes em comparação com os dentes naturais. Em silicato de lítio, descobriu-se que as coroas projetadas com IA têm uma expectativa de vida semelhante à dos dentes naturais. De acordo com os pesquisadores, os outros dois métodos de projetar coroas dentárias produziram coroas que eram muito grandes ou muito finas e falharam em atingir a mesma vida útil dos dentes naturais.
“Isso demonstra que [o algoritmo] pode ser utilizado para projetar coroas dentárias personalizadas com alta precisão, que podem não apenas imitar a morfologia e a biomecânica dos dentes naturais, mas também operar sem nenhum ajuste fino humano adicional, economizando custos adicionais no processo de produção”, acrescentou o pesquisador sênior Dr. James Tsoi, professor associado em ciência de materiais dentários na universidade.
“Muitas abordagens de IA projetam um produto 'semelhante', mas acredito que este seja o primeiro projeto que funcionaliza a IA baseada em dados em uma aplicação odontológica real ”
—Dr James Tsoi, Universidade de Hong Kong
“Muitas abordagens de IA projetam um produto 'semelhante', mas acredito que este seja o primeiro projeto que funcionaliza a IA baseada em dados em uma aplicação odontológica real. Esperamos que esta tecnologia de fabricação inteligente seja o trampolim para impulsionar a Indústria 4.0 na odontologia, que é vital para enfrentar os desafios de uma sociedade envelhecida e a falta de pessoal odontológico em Hong Kong”, afirmou o Dr. Tsoi.
Ensaios clínicos para usar a IA generativa para coroas dentárias estão em andamento. Além disso, os pesquisadores trabalham para ampliar a aplicabilidade da ferramenta a outras próteses dentárias, como próteses parciais e totais.
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