Deep learning approach to generate patient-specific teeth

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Dental offices are faced with hundreds of thousands of dental reconstructions per year. Each dental reconstruction typically requires a dental professional to manually design and input the characteristics of the tooth to be reconstructed. Consequently, this time-consuming process is difficult to reproduce between professionals and hence leads to great variability in quality. This project will use Deep Learning approaches to develop a new methodology that automatically designs patient-specific teeth. To achieve this goal, we collaborate with industrial partners that will provide us with roughly five thousand cases of digitalized dental impressions for upper and lower dental arches (i.e. mandible and maxilla). Using these healthy arches as a gold standard, we plan to train neural networks to generate and or deform mesh models to yield a volumetric surface representing the tooth to be reconstructed in its spatial context. The resulting integrated system will be designed to continuously learn. Indeed, teeth generated by the system can be modified by a dental professional making a restoration. The resulting modification will then be used to retrain the network and increase its effectiveness.#(cr)#(lf)Les cabinets dentaires font face à des centaines de milliers de reconstructions dentaires par an. Chaque reconstruction dentaire nécessite généralement l'intervention d'un professionnel de la santé dentaire pour concevoir et saisir manuellement les caractéristiques de la dent à reconstruire. Par conséquent, ce processus qui prend du temps est difficile à reproduire entre professionnels et entraîne donc une grande variabilité de qualité. Ce projet utilisera des approches d'apprentissage profond pour développer une nouvelle méthodologie permettant de concevoir automatiquement des dents spécifiques au patient. Pour atteindre cet objectif, nous collaborons avec des partenaires industriels qui nous fourniront environ cinq mille empreintes dentaires numérisées pour les arcades dentaires supérieures et inférieures (c.-à-d. Mandibule et maxillaire). En utilisant ces arches saines comme étalon or, nous prévoyons entraîner des réseaux de neurones à générer ou déformer des modèles de maillage afin d'obtenir une surface volumétrique qui représentera la dent à reconstruire dans son contexte spatial. Le système intégré résultant sera conçu pour apprendre en permanence. En effet, les dents générées par le système pourront être modifiées par un professionnel dentaire effectuant une restauration. La modification résultante sera ensuite utilisée pour ré-entraîner le réseau et augmenter son efficacité.