GAN敲击手指,假牙设计,临床试验ing,-量子位

不知道大家周围有没有掉一半的门牙。

(此处不应放置图纸。nojpg

语言漏风,说Fine,thank you的时候不能准确发出θ声音的痛苦,你可能无法想象。

通常,对于牙齿磨损或虫牙这两个问题,可以选择的治疗方法有烤物牙或种植体。

巴特不管怎么说,现在价格很高。

因为每个人的牙齿排列和牙齿的咬合程度不同。容易使用的假牙必须专门设计,有时也会使用CAD制作模具

那个好用的假牙符合什么标准。

第一个美:要填补缺牙的齿列。简而言之,戴上假牙后,外面看起来不会缝。

二要经常使用:咬合,正确的牙齿和“默契”。不仅要有足够的切点将食物咬碎,也不能因齿面过高而影响其他牙齿的咬合。

美观这个要求比较简单。

但是,功能性的第二点很难,有经验的牙科技师需要一点点地得到CAD软件。这样的话,一步也到不了。

假牙好了,你需要试着给用户带来不适。一般情况下,咬合面要做高一扔掉,然后根据嚼纸的情况现场打磨,或者回厂加工后才能使用。

近日,加州大学伯克利分校UCB与全球最大的定制牙齿修复制造商Glidewell Dental Lab共同训练了牙冠设计生成模型(Generative Model for Dental Restoration)

模型设计作业Learning Beyond Human Expertise with Generative Models for Dental Restorations发表在arXiv上。

他们采用的这种深度学习模式是GAN(生成对抗网络)根据应修复的牙齿和对位牙齿的三维扫描,可以预测完美的牙冠面,once for all解决人工手调amp,磨破问题。

我们来看看效果怎嚒样。

左边变红的是修复的牙齿,最右边是GAN预测的假牙牙冠。

可见GAN设计咬合面的复杂度比中间人类设计的要高得多,凹槽更加清晰。

装牙的小伙伴可能还记得,牙医护士的姐姐会给你递上薄荷味的软泥。这种软泥咬一段时间后取出,就会变成只有你自己的齿型。这个齿型完全还原了你口中的空间信息,能否制作出完美的假牙就靠它了。

齿型通常分为两部分。修复对象齿列3D模型(以下图1、和对位齿列3D模型(以下图3、

人类牙科技术人员根据这两种3D模型,得到咬合水平面的2D深度图像(上图2、4、,推定咬合后的间隙(上图5、

无奈得到的假牙咬合面的二维图像(上图6、效果不大,模糊可见。没办法,人类只能闭上眼睛,像这个图6一样用CAD软件粗略地设计,制作假牙3D模型(上图7、

整体流程如下图左上所述。

Generative Adversarial Net不同。可以使用上述四组数据(修复的、对齐的、间隙深度图像、人设计的齿冠图像)来训练一些传输。

为了避免设计好的假牙碰到对面的牙齿,研究小组设置了功能损失函数(funtionality loss)

研究小组采用的牙冠数据组中,训练1500例,评价1570例,人类设计失败243例为测试组。每个案例都包含上述四组数据。

评估一颗假牙是否做好,主要看两个方面。

一个是碰撞点。抵接点(下图的红点)是指假牙的咬合面的一部分太高,整个牙齿不能咬断。咬鸡腿总有嚼的感觉。

?Cond3和HistW都是GAN采用的不同方法,HistW是表现最好的一代。

本来,没有撞头是最理想的。

从上图可以看出,GAN上的测试组的情况下,HistW(右下)被设计为完全不存在上下牙齿的打斗(没有红点)比起人类design的牙冠(左下),GAN表现点。

另一种是观察咬合接触点的数量和分布。

◆Hist2代(右下)是HistW的进化版,咬合功能表现进一步提高

这一点的数量越多,分布越光,牙齿咀嚼功能越好。

很明显,测试集GAN的预测表现也优于人(上图左下)

研究小组得到了这一结果,很高兴癌症设计的假牙被迅速生产出来,并用于那些想要换牙的病人。

此次研究是癌症首次用于牙齿修复这一医用定制用品。虽然期待着实物的效果,但最终能否顺利进行,取决于临床应用的表现。

最后,附上论文地址:

https://arxiv.org/abs/1804.00064

-结束了

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