【醫療健康】無論是長者或是小朋友，都有機會因不同的情況而需要用上假牙！但目前設計及製造假牙過程中仍涉及大量人手時間，現有方法設計亦改進空間！港大研究團隊開發生成式人工智能假牙設計算法，採用真正三維深度學習方法，生產高準確度模仿天然牙齒形態特徵的牙冠，更貼近真牙預期壽命！
醫療健康｜港大研究：3D＋AI算法設計假牙
香港大學（港大）牙醫學院以生成式人工智能（generative AI）結合現有牙科製造技術，研發出智能製造（smart manufacturing）牙冠的核心技術，精準製造切合病者天然牙齒形態特徵和生物力學性能的個人化牙冠，作牙科臨床醫療應用。新技術已在學術期刊《Dental Materials》發表，文章題爲「3D-DCGAN設計牙冠的形態和機械性能表徵」。
目前設計及製造假牙技術
目前設計及製造假牙主要依賴電腦輔助設計和製造（CAD/CAM）數碼化工作流程，現時CAD軟件主要利用「牙齒庫」中儲存的牙冠模型，協助假牙的設計，牙科製成品較佳但過程中仍涉及大量人手和時間，牙科技師需根據個人的經驗和知識，進一步調整假牙以切合患者口腔的實際情況。
港大開發生成式人工智能牙科義齒設計算法
港大研究團隊開發的生成式人工智能牙科義齒設計算法，採用真正的三維深度學習方法，設計並生產高準確度模仿天然牙齒形態特徵的牙冠，可具備與牙科陶瓷力學特性匹配的生物力學特徵。
AI學習天然牙齒形態特徵
項目共同研究員丁豪博士解釋：「我們使用3D-DCGAN（三維深度卷積生成對抗網絡）方法，利用超過600個健康的天然牙齒案例來『教導』人工智能甚麼是好的設計，透過生成器和鑑別器之間的內部競爭來提高設計質量。在訓練過程中，AI學習了天然牙齒形態特徵，例如牙尖角和牙齒溝槽，因此能設計出形態和功能均能比擬天然牙齒的牙冠。」
牙尖角度和咬合接觸點數量及面積均低偏差
團隊將利用AI算法設計的牙冠，與天然牙齒，以及由CAD軟件和牙科技師設計的兩種常規方法製成的牙冠作比較。結果顯示，與天然牙齒相比，利用新AI算法設計的牙冠具有最低的三維偏差，以及最接近的牙尖角度（形態特徵）和咬合接觸點數量及面積（功能特徵），與天然牙齒的形態特徵非常接近。
最貼近天然牙齒的預期壽命
研究結果亦顯示，根據生物力學有限元疲勞分析顯示，利用二矽酸鋰（lithium disilicate）陶瓷作爲原材料，結合AI生成的假牙，與天然牙齒的預期壽命估計最貼近，而使用其他兩種現有方法設計的牙冠，分別過大或過薄，均不接近天然牙齒的預期壽命。
不需技師調整 節省了人力成本
研究結果表明，利用3D-DCGAN設計高精度的個性化牙冠，不僅能模仿天然牙齒的形態和生物力學性能，同時不需技師調整以適應患者口腔情況，從而節省了人力成本。
