Внутрішньоротові сканери перетворюють фізичні поверхні зубів і ясен на точні цифрові 3D-моделі за допомогою прецизійної оптичної технології. Розуміння основних принципів цих систем має важливе значення для оцінки показників ефективності та розширення клінічних застосувань.
Нині існують три основні технології внутрішньоротового оптичного сканування (IOS).конфокальна візуалізація, структуроване світло, іактивний стерео зір.
Конфокальна візуалізація
Конфокальне зображення використовує оптичне розділення для створення зображень із високою-роздільністю шляхом вибіркового освітлення та виявлення світла з певної фокальної площини. Сканер фіксує кожен чітко сфокусований шар точку-за-точкою або лінію-за-лінією, а потім шляхом обчислень об’єднує ці оптичні зрізи в повну 3D-модель.
Як це працює: сфокусоване джерело світла (зазвичай лазер або точно колімований світлодіод) освітлює крихітну точку або лінію на поверхні зуба. Світло, відбите від точної фокальної площини, проходить через отвір-обскуру до фотодетектора. -Нефокусне-світло відхиляється, оскільки воно надходить не за фазою та значною мірою блокується. Ця вибіркова фільтрація гарантує, що дані-вимірюються лише у фокусі. Система швидко растрово-сканує сфокусоване світло по поверхні та на різній глибині. Програмне забезпечення потім реконструює незалежні сфокусовані точки даних у 3D-модель,-яку часто описують як «з’єднання-за-точкою» або отримання оптичних розрізів.
Джерело світла: Лазер (когерентне точкове джерело) або колімована світлодіодна матриця.
Збір даних: растровий шаблон точка-за-або лінія-за-лінією, що пов’язує вимірювання інтенсивності з відповідними координатами x, y, z.
Роздільна здатність по глибині: Чудова роздільна здатність за глибиною з мінімальними спотвореннями зображення та чудовою{0}}захопленням дрібних деталей-, що особливо цінно для полів підготовки.
Глибина різкості (DOF): за своєю природою неглибокий через оптичний розріз. Це забезпечує високу точність у фокальній площині, але вимагає ретельної техніки оператора (постійна робоча відстань і кут сканування-голови) під час захоплення глибоких канавок або міжзубних ділянок.
Апаратна характеристика: Наявність рухомих оптичних компонентів. Внутрішня лінза виконує швидкі зворотно-поступальні рухи, створюючи характерний звук «свисту» або дзижчання під час сканування.
Представницька продукція: серія 3Shape TRIOS, серія Align Technology iTero Element.
Помітне нововведення: 3Shape TRIOS 6 інтегрує гіперспектральну технологію, яка проектує біле світло, флуоресцентне випромінювання та ближнє-інфрачервоне випромінювання. Це забезпечує реалістичну точність кольору та покращену геометричну реконструкцію під час високошвидкісного-отримання. Точність кольору помітно покращилася порівняно з TRIOS 5.
Структуроване світло
Уявіть, як проектувати точні прямі візерунки смуг у градаціях сірого на зім’ятий аркуш паперу. Смуги згинаються і деформуються відповідно до рельєфу поверхні. Аналізуючи отримані деформовані візерунки, система обчислює три-вимірну форму. Структуровані-світлові сканери виконують цей процес із високою швидкістю, швидко проектуючи послідовність закодованих візерунків для побудови детальної 3D-моделі.
Як це працює: структурований{0}}світловий проектор створює попередньо визначені оптичні візерунки (паралельні смуги, масиви сіток або складні закодовані візерунки) на об’єкт (зуби та ясна). Камери, розташовані під каліброваними кутами та відстанями, фіксують деформовані візерунки. Використовуючи принципи тріангуляції та відому геометрію проектор-камери, система обчислює тривимірні координати (X, Y, Z) точок поверхні на основі виміряної деформації візерунка.
Фотоапарати: одна або кілька цифрових камер (зазвичай датчики CMOS або CCD). Роздільна здатність, частота кадрів і оптична якість безпосередньо впливають на загальну продуктивність і точність вимірювань.
Швидкість сканування: висока-швидкісна здатність. Кожен цикл проекції візерунка та-зйомки зображення охоплює велику площу поверхні, що дає змогу швидко повно-сканувати арку.
Апаратна характеристика: немає рухомих оптичних компонентів. У сповільненому-відео зі смартфона часто проеціюються багато-лінії або сітки. У типових системах використовується подвійна-конфігурація об’єктива-один призначений для проекції, а інший — для зображення.
Представники брендів IOS: Alliedstar, Shining 3D, Medit, Dexis і Aident (серія AI-30).
Ключові переваги структурованого-легкого маршруту: сучасні впровадження забезпечують хмари точок високої-щільності, чудову деталізацію поверхні та високу продуктивність на поверхнях зубів, що відбивають, за умови адаптивного освітлення.
Наприклад, Aident AI-30 використовує вдосконалену технологію структурованого світла для досягнення повної{3}}точності арки менше ніж або дорівнює 10 мкм,-безпорошкового-кольорового сканування, інтелектуального підігріву проти запотівання, ультраглибини різкості 20–25 мм і зображення більше або дорівнює 30 кадрів в секунду. Маючи лише 156–198 г, він входить до числа найлегших наконечників із доступних, зменшуючи втому оператора, підтримуючи відкритий робочий процес STL/PLY/OBJ, який бездоганно інтегрується з основним програмним забезпеченням САПР і стоматологічними 3D-принтерами Aident для повного рішення Сканування → Дизайн → Друк.
Active Stereo Vision
Бінокулярний зір людини працює шляхом поєднання злегка зміщених поглядів від кожного ока для сприйняття глибини. Активні сканери стереозору працюють аналогічно, використовуючи дві або більше камер як цифрові «очі». Щоб покращити виявлення особливостей на гладких поверхнях, таких як емаль, ці системи зазвичай проектують довільну світлу текстуру (-випадкові точки високої щільності або тонкі візерунки сітки). Штучна текстура забезпечує унікальні візуальні маркери, які камери можуть зіставляти в межах поля зору. Відкалібрована геометрія камери та тріангуляція створюють 3D-реконструкцію з точністю до-міліметра-.
Як це працює: Дві або більше синхронізованих камер, розташованих у каліброваній стереосистемі, знімають зміщені види об’єкта. Активний проектор відтворює неструктуровані або напів-структуровані візерунки (природні крапки, псевдо-випадкові крапки або дифузні візерунки) на поверхні порожнини рота, оскільки природній емалі часто бракує достатньої текстури для надійного збігу. Програмне забезпечення вирішує проблему відповідності шляхом ідентифікації гомологічних точок на зображеннях камери за допомогою спроектованої текстури. Тріангуляція з використанням відомих параметрів камери дає щільні 3D координати поверхні.
Фотоапарати: Дві чи більше високо{0}}камери CMOS із точною оптикою. Роздільна здатність, частота кадрів і лінзи з низьким-спотворенням визначають точність даних.
Світловий проектор (активне підсвічування): створює штучну текстуру поверхні, а не кодує геометричні дані (на відміну від структурованого світла). Це зменшує залежність від природної текстури об’єкта.
Чутливість до руху: може бути більш чутливим до рухів пацієнта чи тремтіння рук оператора, хоча висока частота кадрів і програмні алгоритми-компенсації руху пом’якшують ефект.
Обробка текстури: Чудово підходить для гладких, глянцевих або невиразних поверхонь, таких як беззубі виступи.
Обчислювальний попит: Стерео-відповідність у реальному часі потребує значної обчислювальної потужності (вбудованих модулів або потужного головного комп’ютера).
Апаратна характеристика: уповільнене-відео зазвичай демонструє нерівномірний просторовий розподіл світлих точок у полі проекції.
Представницька продукція: iTero Lumina, Langcheng DL 300.
Помітне нововведення: технологія Multi-Direct Capture™ від iTero Lumina розміщує шість скануючих модулів на кінчику скануючої головки, що забезпечує ширше поле зору та відстань сканування до 25 мм. Це допомагає вловити складну анатомію (вузьке/глибоке піднебіння, беззубі виступи, частково прорізані зуби) з меншою кількістю маневрів. Відстань оператора та чутливість до руху все ще вимагають обережності в деяких системах; інші активні-стереореалізації зосереджені на покращеній обробці цих змінних.
Вибір правильної технології для вашої практики
Кожна технологія має сильні сторони:
Конфокальні системи вирізняються роздільною здатністю по глибині та високою деталізацією полів.
Системи структурованого -освітлення зазвичай пропонують високу швидкість, велике покриття на кадр і надійну продуктивність у поєднанні з адаптивною оптикою та відкритими екосистемами.
Активне стереобачення забезпечує відмінні результати на поверхнях з низькою{0}}текстурою та дедалі ширшими полями огляду.
Для клінік і лабораторій, які віддають перевагу повному цифровому робочому процесу, відкритим форматам даних, полегшеній ергономіці, кольоровому-без порошку -сканування та повній інтеграції з дизайном і 3D-друком, рішення зі структурованим-освітленням, такі як Aident AI-30, забезпечують практичний баланс клінічної ефективності та загальної вартості володіння.
Готові випробувати сучасне внутрішньоротове сканування у своїй практиці? Ознайомтеся з Aident AI-30 і повними рішеннями Scan → Design → Print на https://www.aident3d.com/. Надішліть запит на пропозицію або замовте демонстрацію в прямому ефірі вже сьогодні.
