AI: Un nou instrument dezvoltat de Universitatea din Copenhaga și 3Shape va ajuta ortodontii să potrivească corect aparatul dentar pe dinți. Folosind inteligența artificială și pacienții virtuali, instrumentul prezice modul în care se vor mișca dinții, astfel încât să se asigure că aparatele dentare nu sunt nici prea libere, nici prea strânse.
Mulți dintre noi ne amintim sentimentul de a avea aparatul dentar ajustat și restrâns în mod regulat la cabinetul ortodontului. Și în fiecare an, aproximativ 30% dintre tinerii danezi până la vârsta de 15 ani poartă aparate dentare pentru a alinia dinții strâmbi. Ortodontii folosesc cunostintele dobandite din educatia si experienta lor pentru a-si indeplini sarcinile, dar fara posibilitatile pe care un computer le poate oferi pentru prezicerea rezultatelor finale.
Un nou instrument, dezvoltat într-o colaborare între Departamentul de Informatică al Universității din Copenhaga și compania 3Shape, face posibilă simularea modului în care aparatele dentare ar trebui să se potrivească pentru a oferi cel mai bun rezultat fără prea multe inconveniente inutile.
Instrumentul a fost dezvoltat cu ajutorul imaginilor scanate ale dinților și structurilor osoase din maxilarele umane, pe care inteligența artificială le folosește apoi pentru a prezice modul în care seturile de aparate dentare ar trebui proiectate pentru a îndrepta cel mai bine dinții unui pacient.
„Simularea noastră este capabilă să permită unui ortodont să știe unde ar trebui și nu ar trebui să exercite presiune pentru a îndrepta dinții. În prezent, aceste intervenții se bazează în întregime pe discreția ortodontilor și implică o mulțime de încercări și erori. Acest lucru poate duce la multe ajustări și vizite la cabinetul ortodontului, pe care simularea noastră le poate ajuta să le reducă pe termen lung”, spune profesorul Kenny Erleben, care conduce IMAGE (Image Analysis, Computational Modelling and Geometry), o secțiune de cercetare la Departamentul de Informatică al UCPH.
Ajută la prezicerea mișcării dinților
Nu este de mirare că poate fi dificil să se prevadă exact modul în care aparatul dentar va mișca dinții, deoarece dinții continuă să se schimbe ușor pe tot parcursul vieții unei persoane. Și aceste mișcări sunt foarte diferite de la gură la gură.
„Faptul că mișcările dinților variază de la un pacient la altul face și mai dificilă prezicerea exactă a modului în care dinții se vor mișca pentru diferite persoane. Acesta este motivul pentru care am dezvoltat un nou instrument și un set de date cu diferite modele pentru a ajuta la depășirea acestor provocări”, explică Torkan Gholamalizadeh, de la 3Shape și doctorat de la Departamentul de Informatică.
Ca o alternativă la bracket-ul și bretelele clasice, o nouă generație de aparate dentare transparente, cunoscute sub numele de aliniatori, a câștigat teren. Alignerii sunt proiectați ca o mulaj transparent din plastic al dinților pe care pacienții îl potrivesc peste dinți.
Pacienții trebuie să poarte aliniatori timp de cel puțin 22 de ore pe zi și trebuie schimbați cu seturi noi și mai strânse la fiecare două săptămâni. Deoarece aliniatorii sunt fabricați din plastic, dinții unei persoane schimbă și contururile aliniatorului în sine, lucru pe care noul instrument îl ia în considerare.
„Deoarece aliniatorii transparenți sunt mai moi decât aparatele dentare metalice, calcularea forței necesare pentru a mișca dinții devine și mai complicată. Dar este un factor pe care l-am învățat modelul nostru să ia în considerare, astfel încât să se poată prezice și mișcările dinților atunci când se utilizează aliniatori”, spune Torkan Gholamalizadeh.
Gemeni digitali
Un geamăn digital este un model virtual care trăiește în cloud conceput pentru a reflecta cu exactitate un om, un obiect fizic, un sistem sau un proces din lumea reală.
„Modelul virtual poate răspunde la ceea ce se întâmplă în lumea reală și poate face acest lucru instantaneu. De exemplu, puteți întreba ce se întâmplă dacă împingeți un dinte și obțineți răspunsuri unde se mișcă și cum afectează ceilalți dinți. Puteți face asta rapid, astfel încât să știți ce se întâmplă. Astăzi, trebuie să aștepți săptămâni înainte de a vedea dacă are efectul dorit”, spune profesorul Kenny Erleben.
Gemenii digitali pot fi utilizați pentru planificarea, proiectarea și optimizarea și pot fi astfel utilizați pentru operațiunile companiilor, roboților, fabricilor și utilizați în domenii precum energia, sănătatea și multe altele.
Unul dintre obiectivele de a lucra cu gemeni digitali la Departamentul de Informatică este de a putea face simulări ale populațiilor, de exemplu în domeniul sănătății. Dacă lucrează cu un produs medical, oamenii virtuali trebuie să fie expuși la acest lucru și testați pentru ceea ce se întâmplă în multe situații diferite. Simularea oferă o imagine a ceea ce se întâmplă cu individul – și, în cele din urmă, cu o întreagă populație.
