Οι ενδοστοματικοί σαρωτές μετατρέπουν τις φυσικές επιφάνειες των δοντιών και των ούλων σε ακριβή ψηφιακά τρισδιάστατα μοντέλα χρησιμοποιώντας οπτική τεχνολογία ακριβείας. Η κατανόηση των βασικών αρχών πίσω από αυτά τα συστήματα είναι απαραίτητη για την αξιολόγηση των μετρήσεων απόδοσης και την επέκταση των κλινικών εφαρμογών.
Οι τρεις κύριες τεχνολογίες ενδοστοματικής οπτικής σάρωσης (IOS) σήμερα είναιομοεστιακή απεικόνιση, δομημένο φως, καιενεργή στερεοφωνική όραση.
Συνεστιακή Απεικόνιση
Η ομοεστιακή απεικόνιση χρησιμοποιεί οπτική τομή για τη δημιουργία εικόνων υψηλής-ανάλυσης φωτίζοντας και ανιχνεύοντας επιλεκτικά το φως από ένα συγκεκριμένο εστιακό επίπεδο. Ο σαρωτής καταγράφει κάθε ευκρινώς εστιασμένο σημείο επιπέδου-κατά-σημείο ή γραμμή-από-γραμμή και, στη συνέχεια, στοιβάζει υπολογιστικά αυτές τις οπτικές τομές σε ένα πλήρες τρισδιάστατο μοντέλο.
Πώς λειτουργεί: Μια εστιασμένη πηγή φωτός (συνήθως ένα λέιζερ ή ακριβής ευθυγράμμιση LED) φωτίζει ένα μικροσκοπικό σημείο ή γραμμή στην επιφάνεια του δοντιού. Το φως που ανακλάται από το ακριβές εστιακό επίπεδο περνά μέσα από ένα άνοιγμα οπής σε έναν φωτοανιχνευτή. Το φως εκτός εστίασης-από-απορρίπτεται επειδή φθάνει εκτός φάσης και είναι σε μεγάλο βαθμό μπλοκαρισμένο. Αυτό το επιλεκτικό φιλτράρισμα διασφαλίζει ότι μετρώνται μόνο-δεδομένα σε εστίαση. Το σύστημα σαρώνει γρήγορα το ράστερ-το εστιασμένο φως σε όλη την επιφάνεια και σε διαφορετικά βάθη. Στη συνέχεια, το λογισμικό αναδομεί τα ανεξάρτητα εστιασμένα σημεία δεδομένων σε ένα τρισδιάστατο μοντέλο{10}}που συχνά περιγράφεται ως "σημείο-από{12}}σύνδεση σημείου" ή λήψη οπτικής τομής.
Πηγή φωτός: Λέιζερ (συνεκτική σημειακή πηγή) ή συστοιχία LED.
Απόκτηση δεδομένων: Σημείο-κατά-σημείο ή γραμμή-κατά-μοτίβο ράστερ γραμμής, που συνδέει τις μετρήσεις έντασης με τις αντίστοιχες συντεταγμένες x, y, z.
Ανάλυση βάθους: Εξαιρετική ανάλυση βάθους με ελάχιστη παραμόρφωση εικόνας και εξαιρετική-αποτύπωση λεπτομερειών-ιδιαίτερα πολύτιμη για τα περιθώρια προετοιμασίας.
Βάθος πεδίου (DOF): Εγγενώς ρηχό λόγω οπτικής τομής. Αυτό προσφέρει υψηλή ακρίβεια εντός του εστιακού επιπέδου, αλλά απαιτεί προσεκτική τεχνική του χειριστή (συνεπής απόσταση εργασίας και γωνία κεφαλής σάρωσης{{1}) κατά την καταγραφή βαθιών αυλακώσεων ή μεσόγειων περιοχών.
Χαρακτηριστικό υλικού: Παρουσία κινούμενων οπτικών εξαρτημάτων. Ένα εσωτερικό συγκρότημα φακού εκτελεί ταχεία παλινδρομική κίνηση, παράγοντας έναν χαρακτηριστικό ήχο "βουητό" ή βουητό κατά τη σάρωση.
Αντιπροσωπευτικά προϊόντα: Σειρά 3Shape TRIOS, σειρά Align Technology iTero Element.
Αξιοσημείωτη καινοτομία: Το 3Shape TRIOS 6 ενσωματώνει υπερφασματική τεχνολογία που προβάλλει λευκό φως, εκπομπή φθορισμού και κοντινά-μήκη κύματος υπέρυθρων. Αυτό επιτρέπει ρεαλιστική πιστότητα χρώματος και βελτιωμένη γεωμετρική ανακατασκευή κατά την απόκτηση υψηλής-ταχύτητας. Η ακρίβεια χρώματος έχει βελτιωθεί αισθητά σε σύγκριση με το TRIOS 5.
Δομημένο φως
Φανταστείτε να προβάλλετε ακριβή μοτίβα λωρίδων σε κλίμακα του γκρι σε ένα τσαλακωμένο κομμάτι χαρτί. Οι λωρίδες κάμπτονται και παραμορφώνονται ανάλογα με την τοπογραφία της επιφάνειας. Αναλύοντας τα αποτυπωμένα παραμορφωμένα μοτίβα, το σύστημα υπολογίζει το τρισδιάστατο-σχήμα. Οι δομημένοι{4}}σαρωτές φωτός εκτελούν αυτή τη διαδικασία με υψηλή ταχύτητα, προβάλλοντας γρήγορα μια ακολουθία κωδικοποιημένων μοτίβων για τη δημιουργία ενός λεπτομερούς τρισδιάστατου μοντέλου.
Πώς λειτουργεί: Ένας δομημένος-προβολέας φωτός εκπέμπει προκαθορισμένα οπτικά μοτίβα (παράλληλες ρίγες, συστοιχίες πλέγματος ή πολύπλοκα κωδικοποιημένα μοτίβα) στο αντικείμενο (δόντια και ούλα). Οι κάμερες τοποθετημένες σε βαθμονομημένες γωνίες και αποστάσεις καταγράφουν τα παραμορφωμένα μοτίβα. Χρησιμοποιώντας αρχές τριγωνισμού και τη γνωστή γεωμετρία της κάμερας-προβολέα, το σύστημα υπολογίζει τις τρισδιάστατες συντεταγμένες (X, Y, Z) των επιφανειακών σημείων από τη μετρούμενη παραμόρφωση του σχεδίου.
Κάμερες: Μία ή περισσότερες ψηφιακές φωτογραφικές μηχανές (συνήθως αισθητήρες CMOS ή CCD). Η ανάλυση, ο ρυθμός καρέ και η οπτική ποιότητα επηρεάζουν άμεσα τη συνολική απόδοση και την ακρίβεια μέτρησης.
Ταχύτητα σάρωσης: Ικανότητα-υψηλής ταχύτητας. Κάθε κύκλος προβολής μοτίβου και λήψης εικόνας- καλύπτει μεγάλη επιφάνεια, επιτρέποντας γρήγορες σαρώσεις πλήρους-καμάρας.
Χαρακτηριστικό υλικού: Δεν υπάρχουν κινούμενα οπτικά εξαρτήματα. Το βίντεο με αργή-κίνηση smartphone συχνά αποκαλύπτει μοτίβα πολλαπλών-γραμμών ή πλέγματος που προβάλλονται. Τα τυπικά συστήματα χρησιμοποιούν μια διπλή-διαμόρφωση φακού-μία αφιερωμένη στην προβολή και μία στην απεικόνιση.
Αντιπροσωπευτικές μάρκες IOS: Alliedstar, Shining 3D, Medit, Dexis και Aident (σειρά AI-30).
Βασικά πλεονεκτήματα της δομημένης-διαδρομής φωτός: Οι σύγχρονες εφαρμογές προσφέρουν σύννεφα σημείου υψηλής-πυκνότητας, εξαιρετική λεπτομέρεια επιφάνειας και ισχυρή απόδοση σε ανακλαστικές επιφάνειες δοντιών όταν είναι εξοπλισμένες με προσαρμοστικό φωτισμό.
Το Aident AI-30, για παράδειγμα, χρησιμοποιεί προηγμένη τεχνολογία δομημένου φωτός για να επιτύχει Ακρίβεια Πλήρους-καμάρας μικρότερη ή ίση με 10 μm, σάρωση σε σκόνη{4}}δωρεάν πραγματικού-χρώματος, έξυπνη θέρμανση κατά της ομίχλης, 20–25 mm υπερβάθους πεδίου ή ίσο με 30 και μεγαλύτερο βάθος πεδίου 20–25 mm fps ίσο με 3. Με βάρος μόνο 156–198 g, κατατάσσεται μεταξύ των ελαφρύτερων χειρολαβών που διατίθενται, μειώνοντας την κούραση του χειριστή ενώ υποστηρίζει μια ανοιχτή ροή εργασίας STL/PLY/OBJ που ενσωματώνεται άψογα με το κύριο λογισμικό CAD και τους οδοντιατρικούς εκτυπωτές 3D της Aident για μια ολοκληρωμένη λύση Scan → Design → Print.
Active Stereo Vision
Η ανθρώπινη διόφθαλμη όραση λειτουργεί συνδυάζοντας ελαφρώς μετατοπισμένες απόψεις από κάθε μάτι για να αντιληφθεί το βάθος. Οι ενεργοί σαρωτές στερεοφωνικής όρασης λειτουργούν παρόμοια, χρησιμοποιώντας δύο ή περισσότερες κάμερες ως ψηφιακά "μάτια". Για να βελτιωθεί η ανίχνευση χαρακτηριστικών σε λείες επιφάνειες, όπως το σμάλτο, αυτά τα συστήματα προβάλλουν συνήθως μια τυχαία ελαφριά υφή (τυχαίες κουκκίδες υψηλής-πυκνότητας ή λεπτά μοτίβα πλέγματος). Η τεχνητή υφή παρέχει μοναδικούς οπτικούς δείκτες που οι κάμερες μπορούν να ταιριάξουν στα οπτικά τους πεδία. Στη συνέχεια, η βαθμονομημένη γεωμετρία και ο τριγωνισμός της κάμερας παράγουν τρισδιάστατη ανακατασκευή κάτω από{5}}χιλιοστά-.
Πώς λειτουργεί: Δύο ή περισσότερες συγχρονισμένες κάμερες διατεταγμένες σε βαθμονομημένη στερεοφωνική ρύθμιση καταγράφουν όφσετ όψεις του αντικειμένου. Ένας ενεργός προβολέας ρίχνει αδόμητα ή ημι{1}}μοτίβα (φυσικά στίγματα, ψευδο-τυχαίες κουκκίδες ή διάχυτα μοτίβα) στην στοματική επιφάνεια επειδή το φυσικό σμάλτο συχνά δεν έχει επαρκή υφή για αξιόπιστο ταίριασμα. Το λογισμικό επιλύει το πρόβλημα αντιστοιχίας εντοπίζοντας ομόλογα σημεία στις προβολές της κάμερας με τη βοήθεια της προβαλλόμενης υφής. Ο τριγωνισμός χρησιμοποιώντας γνωστές παραμέτρους κάμερας αποδίδει πυκνές τρισδιάστατες συντεταγμένες επιφάνειας.
Κάμερες: Δύο ή περισσότερες κάμερες CMOS υψηλής-πιστότητας με οπτικά στοιχεία ακριβείας. Η ανάλυση, ο ρυθμός καρέ και οι φακοί χαμηλής-παραμόρφωσης καθορίζουν την ακρίβεια των δεδομένων.
Προβολέας φωτός (ενεργός φωτισμός): Δημιουργεί τεχνητή υφή επιφάνειας αντί να κωδικοποιεί γεωμετρικά δεδομένα (σε αντίθεση με το δομημένο φως). Αυτό μειώνει την εξάρτηση από τη φυσική υφή του αντικειμένου.
Ευαισθησία κίνησης: Μπορεί να είναι πιο ευαίσθητο στην κίνηση του ασθενούς ή στον τρόμο του χεριού του χειριστή, αν και οι υψηλοί ρυθμοί καρέ και οι αλγόριθμοι αντιστάθμισης κίνησης-λογισμικού μετριάζουν το αποτέλεσμα.
Χειρισμός υφής: Εξαιρετικό σε λείες, γυαλιστερές ή άχαρες επιφάνειες όπως νωδώδεις ράχες.
Υπολογιστική ζήτηση: Η στερεοφωνική αντιστοίχιση σε πραγματικό χρόνο απαιτεί σημαντική επεξεργαστική ισχύ (ενσωματωμένες μονάδες ή έναν ικανό κεντρικό υπολογιστή).
Χαρακτηριστικό υλικού: Το βίντεο αργής-κίνησης δείχνει συνήθως ακανόνιστη χωρική κατανομή φωτεινών σημείων στο πεδίο προβολής.
Αντιπροσωπευτικά προϊόντα: iTero Lumina, Langcheng DL 300.
Αξιοσημείωτη καινοτομία: Η τεχνολογία Multi{0}}Direct Capture™ του iTero Lumina τοποθετεί έξι μονάδες σάρωσης στην άκρη της κεφαλής σάρωσης, προσφέροντας ευρύτερο οπτικό πεδίο και απόσταση σάρωσης έως και 25 mm. Αυτό βοηθά στην αποτύπωση της περίπλοκης ανατομίας (στενοί/βαθύι ουρανίσκοι, νωδώδεις ραβδώσεις, μερικώς ανατολή δόντια) με λιγότερους ελιγμούς. Η απόσταση χειριστή και η ευαισθησία κίνησης εξακολουθούν να απαιτούν προσεκτική τεχνική σε ορισμένα συστήματα. άλλες ενεργές- στερεοφωνικές υλοποιήσεις εστιάζουν στον βελτιωμένο χειρισμό αυτών των μεταβλητών.
Επιλέγοντας τη σωστή τεχνολογία για την πρακτική σας
Κάθε τεχνολογία έχει ξεχωριστά πλεονεκτήματα:
Τα ομοεστιακά συστήματα υπερέχουν σε ανάλυση βάθους και λεπτομέρεια περιθωρίου.
Τα δομημένα{0}}συστήματα φωτός προσφέρουν συνήθως υψηλή ταχύτητα, μεγάλη κάλυψη ανά πλαίσιο και ισχυρή απόδοση όταν συνδυάζονται με προσαρμοστικά οπτικά και ανοιχτά οικοσυστήματα.
Η ενεργή στερεοφωνική όραση παρέχει ισχυρά αποτελέσματα σε επιφάνειες χαμηλής-υφής και ολοένα ευρύτερα οπτικά πεδία.
Για κλινικές και εργαστήρια που δίνουν προτεραιότητα σε μια πλήρη ψηφιακή ροή εργασίας, ανοιχτές μορφές δεδομένων, ελαφριά εργονομία,-δωρεάν αληθινή-χρωματική σάρωση και απρόσκοπτη ενσωμάτωση με σχεδιασμό και τρισδιάστατη εκτύπωση, οι δομημένες{3}λύσεις φωτός όπως το Aident AI-30 προσφέρουν μια πρακτική ισορροπία μεταξύ κλινικής απόδοσης ιδιοκτησίας και συνολικού κόστους.
Είστε έτοιμοι να δοκιμάσετε τη σύγχρονη ενδοστοματική σάρωση στο ιατρείο σας; Εξερευνήστε τις λύσεις Aident AI-30 και full Scan → Design → Print στη διεύθυνση https://www.aident3d.com/. Ζητήστε μια προσφορά ή κάντε κράτηση για μια ζωντανή επίδειξη σήμερα.
