Una corona dentale può essere interamente progettata dall'intelligenza artificiale (AI)? Un pool di ricercatori afferenti alla Facoltà di Odontoiatria dell'Università di Hong Kong ha provato a farlo. I risultati dello studio, condotto con l'ausilio di 3D-Deep Convolutional Generative Adversarial Network (3D-DCGAN), un moderno sistema di deep learning capace appunto di apprendere dall'esperienza, sono stati pubblicati su Dental Materials.
Un software evoluto istruito ad hoc
Per permettere a 3D-DCGAN di impadronirsi delle nozioni necessarie per progettare una corona, i ricercatori hanno fornito al sistema 600 set di calchi digitali. Le informazioni erano riferite ai secondi premolari mandibolari e ai loro denti adiacenti e antagonisti appartenenti a persone sane. I progetti successivamente realizzati da 3D-DCGAM, CEREC Biogeneric e CAD sono poi stati messi in relazione tra loro, così da valutarne il valore anche in rapporto ai denti naturali.
I parametri morfologici da imitare
Perché sia valido, un sistema di progettazione in questo settore deve essere in grado di riprodurre fedelmente i principali aspetti morfologici di una corona. Così, oltre alla somiglianza, i ricercatori hanno preso in esame l'angolo della cuspide, il numero nonché l'area del punto di contatto occlusale, ma non solo. Il test ha anche previsto infatti una simulazione sugli elementi finiti, realizzati con disilicato di litio, per verificare le qualità fisiche e biomeccaniche dei manufatti progettati dall'AI.
Corona dentale, i risultati raggiunti da 3D-DCGAN
Dal punto di vista morfologico, 3D-DCGAN, rispetto agli altri sistemi, presenta la minor discrepanza con i denti naturali. Il design Biogeneric mostra un angolo della cuspite significativamente più alto (67,11°) rispetto a quello di 3D-DCGAN (49,43°) e del dente naturale (54,05°). In rapporto al numero e all'area dei punti di contatto occlusale, invece, tra i diversi gruppi non è emersa alcuna differenza sostanziale. Sul piano biomeccanico, invece, 3D-DCGN ha fatto registrare la miglior distribuzione dello stress nella corona. In altre parole, la ricerca condotta presso l'Università di Hong Kong dimostra quanto sia potente il sistema di deep learning preso in esame. Capace di apprendere, 3D-DCGN è in grado imitare molto bene i denti naturali sia sul piano morfologico, sia su quello biomeccanico, e dunque di progettare corone dentali personalizzate con elevata precisione.
