深度學習算法輔助數字化牙模三維牙齒分割的研究進展

周郁蔥，譚煜雯，項翔，薛超然，徐暉

1.口腔疾病研究國家重點實驗室國家口腔疾病臨床醫學研究中心四川大學華西口腔醫院正畸科，四川 成都（610041）；2.華中科技大學，人工智能與自動化學院，圖像信息處理與智能控制教育部重點實驗室，湖北 武漢（430074）

數字化牙模是指利用口內掃描儀、模型掃描儀等獲取的患者牙列數字化三維重建模型。與傳統石膏模型比較，數字化牙模具有臨床獲取容易、存儲傳輸便捷、瀏覽評測直觀等優勢，且能夠直接用于口腔醫學多學科數字化診斷設計及制造加工［1-2］。三維牙齒分割任務，是指利用計算機算法在數字化牙模中將不同牙冠分離成獨立的3D 牙齒模型，該步驟是正畸數字化擁擠度診斷、排牙方案設計、牙齒移動監測、無托槽隱形矯治器及個性化唇/舌固定矯治器制造的前置步驟，具有重要的臨床意義［3-5］。近年來，隨著人工智能技術與口腔醫學大數據的深度融合，利用深度學習算法輔助三維牙齒分割任務，逐漸成為主流［6-18］。與傳統機器學習算法［19-22］比較，深度學習算法在輔助三維牙齒分割方面具有更強的魯棒性，能夠處理特征更加復雜的數字化牙模。而在效率方面，根據在商用芯片上的研究結果，深度學習算法分割牙齒比人工要快至少1 個數量級以上［17］。此外，基于深度學習算法的三維牙齒分割還在流程自動化、臨床應用廣泛性等方面具有優勢［10-11］。

因此，為了解深度學習算法輔助三維牙齒分割任務的研究現狀，本文匯總了相關英文對照研究［6-18］。……