Künstliche Intelligenz entwickelt Einzelzahn-Zahnersatz

Ziele:

1. Vergleich von vier Deep-Learning-Methoden/Algorithmen beim Interpretieren und Lernen der Merkmale von 3D-Modellen;
2. Vergleich des KI-Systems mit Oberkieferzahnmodell allein mit Oberkiefer- und Unterkiefer-(Antagonisten-)Modellen;
3. Vergleich der okklusalen Morphologie und 3D-Position von Einzelzahn-Zahnersatz, der von geschulter KI und von Zahntechnikern entworfen wurde.

Methoden:

Zunächst werden die Ermittler 200 Oberkieferzahnmodelle als Trainingsmodelle sammeln. Die KI lernt die Beziehung zwischen einzelnen Zähnen und dem Rest des Gebisses mithilfe des 3D Generative Adversarial Network (GAN) durch folgende Deep-Learning-Methoden/Algorithmen:

Gruppe 1) Voxel-basiert; Gruppe 2) Ansichtsbasiert; Gruppe 3) Punktbasiert; und Gruppe 4) Fusionsverfahren. Die Ermittler werden weitere 100 Oberkiefermodelle sammeln, die als Validierungsmodelle dienen. Die Ermittler entfernen in jedem Modell einen Zahn (der als Kontrolle dient). Anschließend werden die Forscher diese Deep-Learning-Algorithmen bei der Vorhersage der okklusalen Morphologie und der 3D-Position eines einzelnen fehlenden Zahns evaluieren.

Zweitens werden die Forscher die Notwendigkeit eines Antagonistenmodells bei der Vorhersage der okklusalen Morphologie und der 3D-Position eines einzelnen fehlenden Zahns in 100 Validierungsmodellen bewerten:

Gruppe i) nur Oberkiefermodell und Gruppe ii) mit Antagonistenmodell unter Verwendung des getesteten Deep-Learning-Algorithmus in Ziel (1).

Drittens analysieren die Forscher die geometrische, morphometrische und 3D-Position von Zahnprothesen, die entworfen wurden von:

Gruppe a) das trainierte KI-System; Gruppe b) Zahntechniker an den physischen Modellen; und Gruppe c) Zahntechniker, die CAD-Software verwenden. Die Forscher werden diese Zähne in 100 Validierungsmodellen mit den entsprechenden natürlichen Zähnen (Kontrolle) vergleichen.

Darüber hinaus werden die Forscher die Zeit, die für die Zahngestaltung in diesen Gruppen benötigt wird, als sekundäres Ergebnis analysieren.