醫健:「齒」生有你:全自動設計假牙 改善生產流程

隨着本地人口老化和人們生活水平、教育以及收入的提升,大眾愈來愈關注牙齒健康,因此對牙科的需求亦有所增加。然而,香港一直缺乏在職牙醫(尤其專科牙醫)和富經驗的牙科技工,根據2017年的調查,在香港以每百萬人口擁有的牙醫量是400名,比世界衞生組織建議的700名為少。另外,現階段製備牙科用品,例如假牙和隱形牙套的流程較為複雜,除需時較長,亦浪費物料。

港大研人工智能選材

由此可見,牙科製備急需新技術的投入。科技發展一日千里,電腦輔助設計/製造(CAD/CAM)已逐漸取代傳統的印模和製作石膏模型等工藝流程。牙醫只需用口腔掃描儀掃描病人牙列,將數碼檔發送予牙科技工室,再由經驗牙科技工在電腦上設計牙科用品所需的形狀,同時滿足功能和美觀的需求。不過,市面上的設計軟件只能作輔助用途,「人」的設計並沒有使牙科實現完全數碼化,也沒大幅度提升效率和減低成本。

有見及此,港大牙醫學院正研究以人工智能全自動設計假牙的項目,原理乃結合有限元分析(FEA)與機器學習(Machine Learning) 技術的人工智能,以圖形生成算法——生成對抗網絡(Generative Adversarial Network)開發出能自動化設計假牙的程序,人工智能可選擇假牙材料,並以咬合關係、受力分布和疲勞性能等作為參考因素;此外,它能借助生成對抗網絡,不斷學習和改善,於過程中識別並避免設計的缺陷,實現全自動化設計牙科用品。

該研究項目獲研究資助局「優配研究金」支持,牙醫學院冀能改善目前的工藝流程,並提升牙科技術和大眾健康。如對牙科有疑問,歡迎電郵denter@hku.hk。

香港大學牙醫學院

牙科物質助理教授

徐傑漢博士