国产牙冠AI智能设计与智造平台，寻求长期合作伙伴

一、产品名称
牙冠AI智能设计与制造平台

二、产品领先性/创新性
OmniTooth——国产牙冠AI智能设计与智造平台！“在线设计+一体化制造”，OmniTooth构建全链闭环能力。

三、产品介绍
在牙冠AI设计的发展历程中，CEREC软件是探索先驱，它尝试通过算法找到现有牙齿形态、牙齿制备以及相邻和对侧牙齿之间的数学关系。然而在临床使用中，由于边缘不匹配的问题，该软件的实际应用效果并不理想。2014年，Goodfellow等人引入生成对抗网络（GAN），这是一种基于深度学习的算法，用于分析训练数据分布，以生成遵循相同分布的新数据。Hwang（2018）等人应用了GAN模型来生成牙冠，但该研究仅使用二维（2D）深度投影方法来学习技工所设计的牙冠/义齿数据。在2D到3D的转换过程中，一些形态特征可能会受到影响。此外，该研究的的训练数据也不完全准确，因为牙医在收到技工所设计的义齿后，往往还会在椅旁进行调整。2020年，Yuan等人进一步提出了一种基于条件GAN的自动咬合面设计方法，该研究取得了令人满意的结果，但这依然是一种2D pix2pix方法，不能完全反映牙齿的3D要求。2022年，上海科技大学生物医学工程学院的研究团队开发了一套基于深度学习的全自动牙齿及牙槽骨分割系统，该系统在分割精度和效率上都取得了显著成果。2023年，香港大学牙医学院的研究团队利用3D-DCGAN方法，基于超过600个健康的天然牙齿案例来训练AI，可设计出形态和功能基本能够比拟天然牙齿的牙冠。

尽管3D-DCGAN在牙冠设计上取得了一定的成就，但其在实际应用和落地方面仍存在明显的局限性，例如无法满足临床应用中对精确度的高要求、数据处理时间、模型生成时间长等。因此，3D-DCGAN技术未能实现牙冠设计的商业化和临床应用，导致牙冠AI设计领域在实际应用层面仍然处于空白状态。

随着基于大模型AIGC技术的迅猛发展，牙冠AI设计领域迎来了新的发展机遇。本研究计划采用的3DDC-AIGA技术，以其更先进的算法和数据处理能力，有望克服3D-DCGAN在实际应用中遇到的挑战，能够提供更高的精确度和更快的处理速度，从而填补牙冠设计在实际应用领域的空白。通过采用3DDC-AIGA技术，我们可以期待实现牙冠设计的自动化和个性化，满足临床需求，推动牙冠AI设计技术从理论走向实践，最终实现商业化和临床应用的突破。这不仅将提高牙冠设计的效率和质量，还将为牙科医疗领域带来革命性的变革。

四、产品创新性
1） 算法创新。3DDC-AIGA模型采用了最前沿的Transformer架构，同时以基牙周边3D口腔图像和牙型库3D模板图像作为输入条件。确保生成的牙冠能适应口腔环境的同时，也能满足医学需求。为了更好地利用3D口腔环境信息，模型采用了多层点云移动路径推理设计，用于学习3D口腔环境信息与牙冠之间的关系，属于具有创新性的模型设计思想。

2）模式创新。3DDC-AIGA算法采用最新AIGC技术解决牙冠CAD/CAM的成本和效率问题，可填补国内空白，为建立牙冠CAD/CAM的智能化和个性化产业模式奠定基础。

3）应用创新。3DDC-AIGA算法以可实用为目标，模型训练基于科室在临床实践中积累的数据，算法验证在科室的牙冠CAD/CAM实际实践中进行。

4）理论创新。3DDC-AIGA算法实现及应用成果拟发表在高水平国际会议或期刊上，具备较好的创新意义。

五、临床与应用价值
3DDC-AIGA算法可在科室的牙冠CAD/CAM实际实践中应用，填补国内空白。

基于该算法实现和应用撰写的论文在高水平国际会议或期刊上发表。

六、发展潜力
目前已正式签约两家义齿加工厂，同时跟六家义齿加工厂签署框架下协议，这八家企业每周给我们提供两次数据，用以我们日常的数据积累和模型训练。

七、行业潜力
荣获上海市创新项目创新基金奖