Intraorálne skenery premieňajú fyzické povrchy zubov a ďasien na presné digitálne 3D modely pomocou presnej optickej technológie. Pochopenie základných princípov týchto systémov je nevyhnutné pre hodnotenie výkonnostných metrík a rozširovanie klinických aplikácií.
Dnes existujú tri hlavné technológie intraorálneho optického skenovania (IOS).konfokálne zobrazovanie, štruktúrované svetlo, aaktívne stereo videnie.
Konfokálne zobrazovanie
Konfokálne zobrazovanie využíva optické rezy na generovanie obrázkov s vysokým-rozlíšením selektívnym osvetlením a detekciou svetla z konkrétnej ohniskovej roviny. Skener zachytí každú ostro zaostrenú vrstvu bod-po-bode alebo riadku-po{5}}riadku a potom výpočtovo naskladá tieto optické rezy do kompletného 3D modelu.
Ako to funguje: Sústredený zdroj svetla (zvyčajne laser alebo presne kolimovaná LED dióda) osvetľuje malý bod alebo čiaru na povrchu zuba. Svetlo odrazené od presnej ohniskovej roviny prechádza cez dierkovú štrbinu do fotodetektora. Svetlo mimo{2}}zaostrené-je odmietnuté, pretože prichádza mimo fázu a je z veľkej časti blokované. Toto selektívne filtrovanie zaisťuje, že sa merajú iba{5}}zamerané údaje. Systém rýchlo rastr-skenuje zaostrené svetlo po povrchu a v rôznych hĺbkach. Softvér potom zrekonštruuje nezávislé zaostrené údajové body do 3D modelu-často označovaného ako „zošívanie bodu{11}}po{12}}bode“ alebo získavanie optických rezov.
Svetelný zdroj: Laser (koherentný bodový zdroj) alebo kolimované pole LED.
Zber údajov: Rastrový vzor bod-po-bode alebo čiare-po{3}}čiare, ktorý spája merania intenzity so zodpovedajúcimi súradnicami x, y, z.
Hĺbkové rozlíšenie: Vynikajúce hĺbkové rozlíšenie s minimálnym skreslením obrazu a vynikajúcim{0}}zachytením jemných detailov-obzvlášť cenné pre okraje prípravy.
Hĺbka ostrosti (DOF): V dôsledku optického delenia je prirodzene plytký. To poskytuje vysokú presnosť v ohniskovej rovine, ale pri zachytávaní hlbokých drážok alebo interproximálnych oblastí si vyžaduje starostlivú techniku operátora (konzistentnú pracovnú vzdialenosť a uhol skenovacej-hlavy).
Hardvérová charakteristika: Prítomnosť pohyblivých optických komponentov. Vnútorná zostava šošoviek vykonáva rýchly vratný pohyb, pričom počas skenovania vytvára charakteristický „hukot“ alebo bzučanie.
Reprezentatívne produkty: Séria 3Shape TRIOS, séria Align Technology iTero Element.
Pozoruhodná inovácia: 3Shape TRIOS 6 integruje hyperspektrálnu technológiu, ktorá premieta biele svetlo, fluorescenčnú emisiu a blízke -infračervené vlnové dĺžky. To umožňuje realistickú vernosť farieb a vylepšenú geometrickú rekonštrukciu pri vysokej-rýchlosti snímania. Presnosť farieb sa v porovnaní s TRIOS 5 výrazne zlepšila.
Štruktúrované svetlo
Predstavte si premietanie presných priamych vzorov v odtieňoch šedej na pokrčený papier. Pásy sa ohýbajú a deformujú podľa topografie povrchu. Analýzou zachytených deformovaných vzorov systém vypočíta troj-rozmerný tvar. Štruktúrované{4}}svetelné skenery vykonávajú tento proces vysokou rýchlosťou, pričom rýchlo premietajú sekvenciu kódovaných vzorov, aby vytvorili podrobný 3D model.
Ako to funguje: Štruktúrovaný{0}}svetelný projektor vrhá preddefinované optické vzory (paralelné pásy, mriežkové polia alebo zložité kódované vzory) na objekt (zuby a ďasná). Kamery umiestnené v kalibrovaných uhloch a vzdialenostiach zachytávajú deformované vzory. Pomocou triangulačných princípov a známej geometrie-kamery projektora systém vypočítava 3D súradnice (X, Y, Z) povrchových bodov z nameranej deformácie vzoru.
Kamery: Jeden alebo viac digitálnych fotoaparátov (zvyčajne CMOS alebo CCD snímače). Rozlíšenie, snímková frekvencia a optická kvalita priamo ovplyvňujú celkový výkon a presnosť merania.
Rýchlosť skenovania: Vysoká{0}}rýchlosť. Každý cyklus projekcie vzoru a{2}}zachytenia obrazu pokrýva veľkú plochu a umožňuje rýchle úplné-skenovanie oblúka.
Hardvérová charakteristika: Žiadne pohyblivé optické komponenty. Spomalené-video zo smartfónu často odhaľuje premietané viac-čiarové alebo mriežkové vzory. Typické systémy používajú konfiguráciu dvoch-šošoviek-, jeden je určený na projekciu a jeden na zobrazovanie.
Reprezentatívne značky IOS: Alliedstar, Shining 3D, Medit, Dexis a Aident (séria AI-30).
Kľúčové silné stránky štruktúrovanej-trasy svetla: Moderné implementácie poskytujú-oblaky bodov s vysokou hustotou, vynikajúce detaily povrchu a silný výkon na reflexných povrchoch zubov, ak sú vybavené adaptívnym osvetlením.
Napríklad Aident AI-30 využíva pokročilú technológiu štruktúrovaného svetla na dosiahnutie plnej-presnosti oblúka menšej alebo rovnajúcej sa 10 μm, práškového-pravého{5}}farebného skenovania, inteligentného vyhrievania proti zahmlievaniu, ultrahĺbky ostrosti 20 – 25 mm a zobrazovania väčšej alebo rovnej 30 fps. S hmotnosťou iba 156 – 198 g sa radí medzi najľahšie dostupné rukoväte, znižuje únavu operátora a zároveň podporuje otvorený pracovný postup STL/PLY/OBJ, ktorý sa hladko integruje s hlavným softvérom CAD a zubárskymi 3D tlačiarňami Aident pre kompletné riešenie Skenovanie → Dizajn → Tlač.
Active Stereo Vision
Ľudské binokulárne videnie funguje tak, že kombinuje mierne posunuté pohľady z každého oka na vnímanie hĺbky. Aktívne stereovízne skenery fungujú podobne, používajú dve alebo viac kamier ako digitálne „oči“. Na zlepšenie detekcie prvkov na hladkých povrchoch, ako je napríklad sklovina, tieto systémy zvyčajne premietajú náhodnú svetlú textúru (náhodné body s vysokou{2}}hustotou alebo jemné mriežkové vzory). Umelá textúra poskytuje jedinečné vizuálne značky, s ktorými môžu kamery porovnávať svoje zorné polia. Kalibrovaná geometria kamery a triangulácia potom vytvárajú sub-milimetrové-presnú 3D rekonštrukciu.
Ako to funguje: Dve alebo viac synchronizovaných kamier usporiadaných v kalibrovanom stereo nastavení zachytáva posunuté pohľady na objekt. Aktívny projektor vrhá na povrch úst neštruktúrované alebo polo{1}}štruktúrované vzory (prírodné bodky, pseudo-náhodné bodky alebo rozptýlené vzory), pretože prirodzená sklovina často nemá dostatočnú textúru na spoľahlivé prispôsobenie. Softvér rieši problém korešpondencie identifikáciou homológnych bodov naprieč pohľadmi kamery pomocou premietnutej textúry. Triangulácia pomocou známych parametrov kamery poskytuje husté súradnice 3D povrchu.
Kamery: Dve alebo viac{0}}kamery CMOS s vysokou presnosťou a presnou optikou. Presnosť údajov určuje rozlíšenie, snímková frekvencia a šošovky s nízkym-skreslením.
Svetelný projektor (aktívne osvetlenie): Vytvára umelú povrchovú štruktúru namiesto kódovania geometrických údajov (na rozdiel od štruktúrovaného svetla). Tým sa znižuje závislosť od prirodzenej textúry objektu.
Citlivosť na pohyb: Môže byť citlivejší na pohyb pacienta alebo chvenie ruky operátora, hoci vysoká snímková frekvencia a softvérové kompenzačné algoritmy-pohybu tento efekt zmierňujú.
Manipulácia s textúrou: Vynikajúci na hladkých, lesklých alebo nevýrazných povrchoch, ako sú bezzubé hrebene.
Výpočtový dopyt: Stereo prispôsobenie-v reálnom čase vyžaduje značný výpočtový výkon (integrované moduly alebo výkonný hostiteľský počítač).
Hardvérová charakteristika: Spomalené-video zvyčajne zobrazuje nepravidelné priestorové rozloženie svetelných bodov v projekčnom poli.
Reprezentatívne produkty: iTero Lumina, Langcheng DL 300.
Pozoruhodná inovácia: Technológia Multi{0}}Direct Capture™ od iTero Lumina umiestňuje šesť skenovacích modulov na špičku skenovacej hlavy, čím ponúka širšie zorné pole a skenovaciu vzdialenosť až 25 mm. To pomáha zachytiť komplexnú anatómiu (úzke/hlboké podnebie, bezzubé hrebene, čiastočne prerezané zuby) s menším počtom manévrov. Vzdialenosť operátora a citlivosť na pohyb stále vyžadujú starostlivú techniku na niektorých systémoch; ďalšie aktívne{4}}stereo implementácie sa zameriavajú na lepšie spracovanie týchto premenných.
Výber správnej technológie pre vašu prax
Každá technológia má odlišné silné stránky:
Konfokálne systémy vynikajú hĺbkovým rozlíšením a jemnými detailmi okrajov.
Štruktúrované{0}}svetelné systémy zvyčajne ponúkajú vysokú rýchlosť, veľké pokrytie na snímku a robustný výkon v kombinácii s adaptívnou optikou a otvorenými ekosystémami.
Aktívne stereo videnie poskytuje silné výsledky na povrchoch s nízkou{0}}štruktúrou a čoraz širších zorných poliach.
Pre kliniky a laboratóriá uprednostňujúce kompletný digitálny pracovný tok, otvorené dátové formáty, odľahčenú ergonómiu, práškové -bezplatné skutočné{1}} farebné skenovanie a bezproblémovú integráciu s dizajnom a 3D tlačou poskytujú riešenia so štruktúrovaným-osvetlením, ako je Aident AI-30, praktickú rovnováhu klinického výkonu a celkových nákladov na vlastníctvo.
Ste pripravení zažiť vo svojej praxi moderné intraorálne skenovanie? Preskúmajte Aident AI-30 a úplné riešenia Scan → Design → Print na https://www.aident3d.com/. Požiadajte o cenovú ponuku alebo si rezervujte živé demo ešte dnes.
