Intraoraalsed skannerid muudavad hammaste ja igemete füüsilised pinnad täpseteks digitaalseteks 3D-mudeliteks, kasutades optilist täppistehnoloogiat. Nende süsteemide põhiprintsiipide mõistmine on jõudlusnäitajate hindamiseks ja kliiniliste rakenduste laiendamiseks hädavajalik.
Tänapäeval on kolm peamist intraoraalse optilise skaneerimise (IOS) tehnoloogiatkonfokaalne pildistamine, struktureeritud valgus, jaaktiivne stereonägemine.
Konfokaalne pildistamine
Konfokaalne pildistamine kasutab optilist lõikamist kõrge eraldusvõimega kujutiste loomiseks{0}}, valgustades ja tuvastades selektiivselt konkreetse fookustasandi valgust. Skanner jäädvustab iga teravalt fokuseeritud kihi punktide kaupa --punktide või joonte-haaval-, seejärel virnastab need optilised lõigud arvutuslikult terviklikuks 3D-mudeliks.
Kuidas see toimib: fokuseeritud valgusallikas (tavaliselt laser või täpselt kollimeeritud LED) valgustab hambapinnal pisikest punkti või joont. Täpselt fookustasandilt peegeldunud valgus liigub läbi tihvti ava fotodetektorisse. -Fokusest väljas See selektiivne filtreerimine tagab, et mõõdetakse ainult fookuses{5}}andmeid. Süsteem skannib kiiresti raster{7}}fookustatud valgust üle pinna ja erinevatel sügavustel. Seejärel rekonstrueerib tarkvara sõltumatud fokuseeritud andmepunktid 3D-mudeliks,{10}}mida kirjeldatakse sageli kui "punkt{11}}punktide kaupa{12}}õmblemine" või optiline lõikude hankimine.
Valgusallikas: Laser (koherentne punktallikas) või kollimeeritud LED-massiv.
Andmete hankimine: punkt-haaval-punkt või sirge-haaval-joonte rastermuster, mis seob intensiivsuse mõõtmised vastavate x, y, z koordinaatidega.
Sügavuslahutusvõime: Suurepärane sügavuseraldusvõime minimaalse pildimoonutusega ja suurepärane peen-detailide jäädvustamine-, mis on eriti väärtuslik ettevalmistusveeriste jaoks.
Teravussügavus (DOF): Optilise läbilõike tõttu oma olemuselt madal. See tagab fookustasandil suure täpsuse, kuid nõuab sügavate soonte või proksimaalsete alade jäädvustamisel hoolikat operaatori tehnikat (järjepidev töökaugus ja skannimispea nurk).
Riistvara omadused: liikuvate optiliste komponentide olemasolu. Sisemine läätsekoost sooritab kiiret edasi-tagasi liikumist, tekitades skaneerimise ajal iseloomulikku "hoohh" või suminat.
Esinduslikud tooted: 3Shape TRIOS seeria, Align Technology iTero Element seeria.
Märkimisväärne uuendus: 3Shape TRIOS 6 integreerib hüperspektritehnoloogia, mis projitseerib valget valgust, fluorestsentsi emissiooni ja lähi-infrapuna lainepikkusi. See võimaldab realistlikku värvitruudust ja täiustatud geomeetrilist rekonstrueerimist suure-kiire hõive ajal. Värvitäpsus on võrreldes TRIOS 5-ga märgatavalt paranenud.
Struktureeritud valgus
Kujutage ette, et projitseerite kortsutatud paberitükile täpsed sirged halltoonid triibud. Triibud painduvad ja deformeeruvad vastavalt pinna topograafiale. Jäädvustatud deformeerunud mustreid analüüsides arvutab süsteem kolmemõõtmelise kuju. Struktureeritud-valguskannerid teostavad seda protsessi suurel kiirusel, projitseerides kiiresti kodeeritud mustrite jada, et luua üksikasjalik 3D-mudel.
Kuidas see toimib: Struktureeritud{0}}valgusprojektor heidab objektile (hammastele ja igemetele) eelnevalt määratletud optilisi mustreid (paralleelsed triibud, ruudustikud või keerulised kodeeritud mustrid). Kalibreeritud nurkade ja vahemaade all paiknevad kaamerad jäädvustavad deformeerunud mustreid. Kasutades triangulatsiooni põhimõtteid ja tuntud projektori-kaamera geomeetriat, arvutab süsteem mõõdetud mustri deformatsiooni põhjal pinnapunktide 3D-koordinaadid (X, Y, Z).
Kaamerad: Üks või mitu digitaalkaamerat (tavaliselt CMOS- või CCD-andurid). Eraldusvõime, kaadrisagedus ja optiline kvaliteet mõjutavad otseselt üldist jõudlust ja mõõtmise täpsust.
Skaneerimise kiirus: suur{0}}kiirus. Iga mustri projitseerimise ja{2}}pildi jäädvustamise tsükkel katab suure pindala, võimaldades kiiret täielikku-kaare skaneerimist.
Riistvara omadused: Pole liikuvaid optilisi komponente. Aegluubi-nutitelefonivideo näitab sageli mitut-joont või ruudustikku, mida projitseeritakse. Tüüpilised süsteemid kasutavad kahe-objektiivi konfiguratsiooni-üks projektsioonile ja üks pildistamisele.
IOS-i esinduslikud kaubamärgid: Alliedstar, Shining 3D, Medit, Dexis ja Aident (AI-30 seeria).
Struktureeritud{0}}kerge marsruudi peamised tugevused: Kaasaegsed teostused tagavad adaptiivse valgustusega suure-tihedusega punktipilved, suurepärase pinnadetailide ja tugeva jõudluse peegeldavatel hambapindadel.
Näiteks Aident AI-30 kasutab täiustatud struktureeritud valgustehnoloogiat, et saavutada kuni 10 µm täis-kaare täpsust, pulbri-vaba tõelist-värviskannimist, intelligentset uduvastast soojendust, 20–25 mm üliteravussügavust ja pildistamist30 fps või suurem. Kõigest 156–198 g kaaluga kuulub see kõige kergemate saadaolevate käsiinstrumentide hulka, vähendades operaatori väsimust, toetades samal ajal avatud STL/PLY/OBJ töövoogu, mis integreerub sujuvalt suurema CAD-tarkvara ja Aidenti hambaravi 3D-printeritega täieliku skannimise → kujundamise → printimise lahenduse jaoks.
Aktiivne stereonägemine
Inimese binokulaarne nägemine töötab sügavuse tajumiseks mõlemast silmast veidi nihutatud vaateid kombineerides. Aktiivsed stereonägemisskannerid töötavad sarnaselt, kasutades kahte või enamat kaamerat digitaalsete "silmadena". Funktsioonide tuvastamise parandamiseks siledatel pindadel, nagu email, projitseerivad need süsteemid tavaliselt juhusliku heleda tekstuuri (suure-tihedusega juhuslikud punktid või peened ruudustikumustrid). Kunstlik tekstuur pakub ainulaadseid visuaalseid markereid, mida kaamerad saavad oma vaateväljadel sobitada. Kalibreeritud kaamera geomeetria ja triangulatsioon loovad sub-millimeetri-täpse 3D-rekonstrueerimise.
Kuidas see toimib: kaks või enam sünkroniseeritud kaamerat, mis on paigutatud kalibreeritud stereoseadistusse, jäädvustavad objekti nihkevaateid. Aktiivne projektor heidab struktureerimata või pool{1}}struktureeritud mustreid (looduslikud täpid, pseudo-juhuslikud täpid või hajusad mustrid) suupinnale, kuna looduslikul emailil puudub sageli usaldusväärseks sobitamiseks piisav tekstuur. Tarkvara lahendab vastavusprobleemi, tuvastades projitseeritud tekstuuri abil homoloogsed punktid kaamera vaadetes. Tuntud kaameraparameetrite abil trianguleerimine annab tihedad 3D pinnakoordinaadid.
Kaamerad: kaks või enam ülitäpset{0}}CMOS-kaamerat täppisoptikaga. Eraldusvõime, kaadrisagedus ja madala-moonutusega objektiivid määravad andmete täpsuse.
Valgusprojektor (aktiivne valgustus): loob kunstliku pinnatekstuuri, mitte ei kodeeri geomeetrilisi andmeid (erinevalt struktureeritud valgusest). See vähendab sõltuvust objekti loomulikust tekstuurist.
Liikumistundlikkus: võib olla tundlikum patsiendi liikumise või operaatori käte värisemise suhtes, kuigi suur kaadrisagedus ja tarkvara liikumiskompensatsiooni{0}}algoritmid leevendavad mõju.
Tekstuuri käsitlemine: Suurepärane siledatel, läikivatel või tunnusteta pindadel, näiteks hambututel pindadel.
Arvutuslik nõudlus: Reaalajas stereo sobitamine{0}} nõuab märkimisväärset töötlemisvõimsust (sisseehitatud moodulid või võimekas hostarvuti).
Riistvara omadused: Aegluubis{0}}video näitab tavaliselt valguspunktide ebakorrapärast ruumilist jaotumist projektsiooniväljal.
Esinduslikud tooted: iTero Lumina, Langcheng DL 300.
Märkimisväärne uuendus: iTero Lumina Multi{0}}Direct Capture™ tehnoloogia paigutab skannimispea otsa kuus skaneerimismoodulit, pakkudes laiemat vaatevälja ja kuni 25 mm skaneerimiskaugust. See aitab vähemate manöövritega tabada keerulist anatoomiat (kitsad/sügavad suulaed, hambutumad ribid, osaliselt väljapursunud hambad). Operaatori kaugus ja liikumistundlikkus nõuavad mõne süsteemi puhul siiski hoolikat tehnikat; muud aktiivsed-stereorakendused keskenduvad nende muutujate täiustatud käsitlemisele.
Praktika jaoks sobiva tehnoloogia valimine
Igal tehnoloogial on erinevad tugevused:
Konfokaalsed süsteemid paistavad silma sügavuse eraldusvõime ja peenete veerise detailidega.
Struktureeritud{0}}valgustussüsteemid pakuvad tavaliselt suurt kiirust, suurt katvust kaadri kohta ja tugevat jõudlust kombineerituna adaptiivse optika ja avatud ökosüsteemidega.
Aktiivne stereonägemine annab tugevaid tulemusi{0}}madala tekstuuriga pindadel ja üha laiematel vaateväljadel.
Kliinikutele ja laboritele, kes eelistavad täielikku digitaalset töövoogu, pakuvad avatud andmevormingud, kerge ergonoomika, pulber-tasuta tõene-värviskannimine ning sujuv integreerimine disaini ja 3D-printimisega struktureeritud-kergelahendused, nagu Aident AI-30, praktilise tasakaalu kliinilise toimivuse ja kogu omamiskulude vahel.
Kas olete valmis kogema oma praktikas kaasaegset intraoraalset skaneerimist? Tutvuge Aident AI-30 ja täieliku Scan → Disain → Prindilahendustega aadressil https://www.aident3d.com/. Küsige hinnapakkumist või broneerige reaalajas demo juba täna.
