KI in der Zahnmedizin: Forscher finden heraus, dass künstliche Intelligenz bessere Zahnkronen schaffen kann

Künstliche Intelligenz spielt im Gesundheits- und Wellnessbereich eine immer wichtigere Rolle und unterstützt bei allem, von der Krebserkennung bis zur medizinischen Dokumentation. Schon bald könnte KI es Zahnärzten erleichtern, ihren Patienten ein natürlicheres, funktionelleres Lächeln zu schenken.

Laut einer Pressemitteilung der Universität haben Forscher der Universität Hongkong kürzlich einen KI-Algorithmus entwickelt, der maschinelles 3D-Lernen nutzt, um personalisierte Zahnkronen mit einem höheren Maß an Genauigkeit als herkömmliche Methoden zu entwerfen.

Die KI analysiert Daten der an die Krone angrenzenden Zähne, um eine natürlichere und präzisere Passform zu gewährleisten als die mit heutigen Methoden erstellten Kronen, sagten die Forscher.

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Die Ergebnisse der Studie wurden in der Fachzeitschrift Dental Materials veröffentlicht.

Laut der Website der American Dental Association (ADA) ist eine Zahnkrone eine zahnförmige Kappe, die über einen vorhandenen Zahn oder ein Implantat gesetzt wird, um das Aussehen eines natürlichen Zahns zu erzeugen.

Eine Krone wird typischerweise verwendet, um das Aussehen und die Funktion eines beschädigten, deformierten, geschwächten oder verfärbten Zahns zu verbessern oder um einen fehlenden Zahn durch ein künstliches Implantat zu ersetzen.

Derzeit werden die meisten Zahnkronen mit Software für computergestütztes Design (CAD) und computergestützte Fertigung (CAM) hergestellt.

Obwohl dieses Verfahren eine deutliche Verbesserung gegenüber der herkömmlichen Methode zur Herstellung von Kronen darstellt, weist es dennoch Einschränkungen auf, heißt es in der Pressemitteilung.

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Die Software verwendet eine „Zahnbibliothek“, die Vorlagen für Kronen enthält, diese müssen jedoch noch manuell an die Bedürfnisse jedes einzelnen Patienten angepasst werden.

„Die beiden bestehenden Methoden zur Gestaltung von Zahnkronen führen dazu, dass Kronen entweder zu groß oder zu dünn sind und nicht die gleiche Lebensdauer wie natürliche Zähne erreichen“, heißt es in der Pressemitteilung.

In der Hongkong-Studie verwendeten die Forscher 3D-Technologie für maschinelles Lernen, um dem KI-Algorithmus über 600 Fälle für natürliche und gesunde Zahnergebnisse beizubringen, sagte Dr. Hao Ding, ein Co-Forscher des Projekts, in der Pressemitteilung.

„Während des Trainingsprozesses lernte der Algorithmus die morphologischen Merkmale natürlicher Zähne, sodass er Zahnkronen entwerfen kann, die mit einem natürlichen Zahn vergleichbar sind – sowohl morphologisch als auch funktionell“, fügte er hinzu.

Als die Forscher die KI-entworfenen Kronen mit den Kronen verglichen, die mit CAD/CAM-Methoden erstellt wurden, stellten sie fest, dass die KI-Versionen sowohl ästhetisch als auch funktionell überlegen waren.

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„Dies zeigt, dass 3D-DCGAN (3D-Deep Convolutional Generative Adversarial Network) genutzt werden könnte, um personalisierte Zahnkronen mit hoher Genauigkeit zu entwerfen, die nicht nur sowohl die Morphologie als auch die Biomechanik natürlicher Zähne nachahmen können, sondern auch ohne zusätzliche menschliche Feinabstimmung funktionieren.“ Tuning und spart so zusätzliche Kosten im Produktionsprozess“, sagte der leitende Forscher Dr. James Tsoi in der Pressemitteilung.

Klinische Studien zum Einsatz generativer KI zur Herstellung von Zahnkronen haben bereits begonnen.

„Viele KI-Ansätze entwerfen ein ‚ähnliches‘ Produkt, aber ich glaube, dass dies das erste Projekt ist, das datengesteuerte KI in [einer] echten Dentalanwendung funktionalisiert“, sagte er auch.

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Klinische Studien zum Einsatz generativer KI zur Herstellung von Zahnkronen haben bereits begonnen. Das Team hofft, die Technologie künftig zur Herstellung von Zahnersatz und Brücken nutzen zu können.

Fox News Digital hat das Forschungsteam um einen Kommentar gebeten.

Tejas Patel, Inhaber von Austin Cosmetic Dentistry in Texas, war nicht an der Studie der University of Hong Kong beteiligt, überprüfte jedoch deren Ergebnisse.

„Ich habe in der Vergangenheit CAM-Technologie verwendet, um Kronen für Patienten herzustellen“, sagte er gegenüber Fox News Digital. „Die Herstellung künstlicher Zähne wie Prothesen und Kronen erfordert für den einzelnen Patienten viel Zeit. Das bedeutet höhere Kosten und mehr Spielraum für Fehler.“

Die Idee, mithilfe generativer KI „nahezu perfekte“ Kronen zu erstellen, könne Zeit und Geld sparen, prognostizierte Patel.

„Durch den Einsatz generativer KI können diese Prozesse personalisierte Kronen anhand früherer Daten genauer erstellen und sie mit ausreichender Präzision formen, um fast so lange zu halten wie echte Zähne“, sagte er.

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Darüber hinaus könnte der Einsatz generativer KI in der Zahnheilkunde es Patienten ermöglichen, ihre Mundgesundheit besser zu erhalten, indem sie einfach Fotos ihrer Zähne machen, sagte Patel.

„Zahnärzte können problemlos Patientenbilder hochladen, um Krankheiten zu diagnostizieren“, sagte er.

Da jedoch klinische Studien durchgeführt werden müssen, könnte es einige Zeit dauern, bis diese Technologie in den USA verfügbar ist, betonte Patel.

„Andere Forscher könnten es früher aufgreifen, aber die Patienten werden die Vorteile erst im nächsten Jahr oder etwas später sehen“, prognostizierte er.

Auch Datenschutzrisiken könnten Anlass zur Sorge geben, warnte Patel.

Arbeitsplätze als Zahntechniker könnten verloren gehen.

„Generative KI nutzt eine Datenbank mit gesammelten Patientendaten, und diese Daten könnten verletzt werden, wenn nicht die notwendigen Cybersicherheitsmaßnahmen ergriffen werden“, sagte er.

Ein weiterer potenzieller Nachteil von KI in der Zahnmedizin besteht darin, dass Arbeitsplätze als Zahntechniker verloren gehen könnten, bemerkte Fatima Khan, Zahnärztin und Mitbegründerin von Riven Oral Care in Houston, Texas.

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„Zahntechniker, die ihr Handwerk perfektioniert haben und ein Gespür für Ästhetik haben, müssen höhere Laborgebühren zahlen“, erklärte Khan, der nicht an der Hongkong-Studie beteiligt war.

„Im Laufe der Zeit, wenn mehr Fälle in die Zahnbibliothek eingegeben werden, können diese aufgrund der Datenmenge, die analysiert und perfektioniert wird, denen eines einzelnen Labortechnikers überlegen sein.“

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Der andere Nachteil besteht laut Khan darin, dass Zahnärzte und Zahntechniker stärker auf Geräte angewiesen sein werden, bei denen es möglicherweise zu Fehlfunktionen kommen kann.