J Adv Prosthodont:利用AI技术优化牙冠设计:缩短时间并提升贴合度
时间:2025-03-13 12:12:16 热度:37.1℃ 作者:网络
数字技术的最新进展极大地惠及了牙科治疗,对牙医、牙科技师和患者都有所帮助。传统的牙冠制作过程包括使用藻酸盐、琼脂或硅橡胶制取印模,注入石膏制作模型,以及铸造蜡型设计。现代口腔修复学利用口内扫描仪(IOS)和计算机辅助设计-计算机辅助制造(CAD-CAM)系统以数字化方式制作修复体。此外,三维(3D)打印机已成为石膏模型的常用替代品。牙科治疗的数字化有助于缩短修复体制作时间、提高精度,并减轻牙科技师的工作负担。然而,日本厚生劳动省报告称,2020财年受雇的牙科技师人数约为3.5万人,其中52%的人年龄在50岁以上。由于整体人员变动率仅为1%,预计未来牙科技师的数量将会减少。牙科技师数量的减少可能会影响牙科护理服务。
人工智能(AI)作为当前备受关注的一项技术,能够以低成本提高医疗服务的质量和准确性。然而,很少有报告探讨人工智能在牙科治疗中的应用,现有的研究主要集中在种植体识别和牙齿颜色的准确性方面。在修复治疗方面,Bernauer的系统评价报告称,在筛选的七篇文章中,有六篇报告了人工智能系统的培训和应用情况,但没有已发表的临床报告。同样,Ali等人的系统评价表明,研究重点主要集中在诊断阶段的评估,关于治疗计划和实施的研究很少。最近,配备人工智能的计算机辅助设计(CAD)系统已经被开发出来;然而,关于其准确性的报告有限。我们认为,使用配备人工智能的CAD系统,无论牙科技师的经验或技能如何,都能够更快速地制作出高度贴合的CAD-CAM牙冠,从而减轻牙科技师的工作负担。因此,本研究旨在比较使用传统CAD系统设计的牙冠与使用配备人工智能的CAD系统设计的牙冠的准确性和设计时间。
材料与方法:将上颌右侧第二前磨牙(国际牙科联盟(FDI)分类编号#15)和上颌左侧第一磨牙(FDI分类编号#26)的基牙模型安装在牙科模型上,以形成主模型。使用口内扫描仪获取立体光刻数据,五名牙科技师分别使用传统CAD系统和配备人工智能的CAD系统为#15和#26各设计一个牙冠。对于#15和#26牙冠,设立了六个测量点,以比较两种CAD系统设计的牙冠的咬合面准确性和设计时间。还对颊侧和腭侧的咬合面进行了比较。
(A) 将#15基牙模型安装在牙模型上并用作主模型,(B)将#26基牙模型放置在牙模型中并作为主模型。
设计过程中的参数说明。(A) 边缘宽度、边缘角度、粘固剂间隙和自适应额外间隙的详细信息,(B)咬合距离的细节,(C)近似距离的细节。
Dentbird设计程序。(A) 选择设计文件,(B)上颌和下颌选择,(C)自动检测边缘线,(D)自动牙冠设计。
(A) 将#15的颊侧牙尖顶设置为A,腭侧牙尖顶为b,(b)将#26的近中颊侧牙尖设置为c,将远中颊侧牙齿尖顶设置为d,将近中腭侧牙齿尖顶设为e,将远侧腭侧牙齿尖设置为f
(A) #15边缘拟合的测量点,(B)#26边缘拟合的测试点。
牙科技术人员在每个测量点的不匹配
各测量点精度比较(P<0.05)
颊部和腭部准确性的比较(P<0.05)
与Cr2近端接触强度的结果显示接触更好
3Shape Dental System®和Dentbird的设计时间比较
Cr1和Cr2边缘拟合的比较
结果:传统CAD系统设计的牙冠咬合面的精度为275.5±116.8微米,配备人工智能的CAD系统设计的牙冠咬合面的精度为25.7±13微米。在颊侧和腭侧表面的比较中,传统CAD系统在#15和#26的腭侧都显示出较大的不贴合度,且存在显著差异。配备人工智能的CAD系统则未观察到显著差异。配备人工智能的CAD系统使#15和#26的设计时间都显著缩短。
结论:基于人工智能的CAD系统显著缩短了设计时间,并且无论牙科技师的经验和技能如何,都能够制作出一致性良好的牙冠。
原始出处:
Koudai, Nagata; Erika, Inoue; Toshifumi, Nakashizu;Verification of the accuracy and design time of crowns designed with artificial intelligence.J Adv Prosthodont 2025 Feb;17(1):1-10