Интраоралните скенери преобразуват физическите повърхности на зъбите и гингивата в точни цифрови 3D модели, използвайки прецизна оптична технология. Разбирането на основните принципи зад тези системи е от съществено значение за оценка на показателите за ефективност и разширяване на клиничните приложения.
Трите основни технологии за интраорално оптично сканиране (IOS) днес саконфокално изображение, структурирана светлина, иактивно стерео зрение.
Конфокално изображение
Конфокалното изобразяване използва оптично разделяне, за да генерира изображения с висока-разделителна способност чрез селективно осветяване и откриване на светлина от специфична фокална равнина. Скенерът улавя всеки рязко фокусиран слой точка-по-точка или линия-по-линия, след което изчислително подрежда тези оптични срезове в пълен 3D модел.
Как работи: Фокусиран източник на светлина (обикновено лазер или прецизно колимиран светодиод) осветява малка точка или линия върху повърхността на зъба. Светлината, отразена от точната фокална равнина, преминава през отвор с точкова дупка към фотодетектор. Светлината извън--офокус се отхвърля, защото пристига извън фаза и е до голяма степен блокирана. Това селективно филтриране гарантира, че се измерват само-данните на фокус. Системата бързо растерно-сканира фокусираната светлина по повърхността и на различни дълбочини. След това софтуерът реконструира независимите фокусирани точки от данни в 3D модел-често описван като „съединяване-по-точка“ или придобиване на оптични секции.
Източник на светлина: Лазер (кохерентен точков източник) или колимирана LED матрица.
Събиране на данни: Растерен модел точка-по-точка или линия-по-линия, свързващ измерванията на интензитета със съответните координати x, y, z.
Резолюция на дълбочина: Отлична разделителна способност в дълбочина с минимално изкривяване на изображението и изключително фино{0}}улавяне на детайли-особено ценно за полетата за подготовка.
Дълбочина на рязкост (DOF): Присъщо плитък поради оптично разрязване. Това осигурява висока прецизност във фокалната равнина, но изисква внимателна техника на оператора (постоянно работно разстояние и ъгъл на сканиране-на главата) при заснемане на дълбоки канали или интерпроксимални области.
Хардуерна характеристика: Наличие на движещи се оптични компоненти. Вътрешният модул на лещата извършва бързо възвратно-постъпателно движение, произвеждайки отличителен звук "свистене" или бръмчене по време на сканиране.
Представителни продукти: серия 3Shape TRIOS, серия Align Technology iTero Element.
Забележителна иновация: 3Shape TRIOS 6 интегрира хиперспектрална технология, която проектира бяла светлина, флуоресцентни емисии и близки-инфрачервени дължини на вълната. Това позволява реалистична прецизност на цветовете и подобрена геометрична реконструкция по време на високо-скоростно придобиване. Точността на цветовете се е подобрила значително в сравнение с TRIOS 5.
Структурирана светлина
Представете си, че проектирате прецизни прави модели на ивици в сивата скала върху смачкан лист хартия. Ивиците се огъват и деформират според топографията на повърхността. Чрез анализиране на заснетите деформирани модели системата изчислява три-измерната форма. Структурирани-светлинни скенери изпълняват този процес с висока скорост, като проектират бързо поредица от кодирани модели за изграждане на подробен 3D модел.
Как работи: Структуриран -светлинен проектор изхвърля предварително дефинирани оптични модели (успоредни ивици, решетки или сложни кодирани модели) върху обекта (зъби и венци). Камери, разположени под калибрирани ъгли и разстояния, улавят деформираните модели. Използвайки принципите на триангулация и известната геометрия на проектор-камерата, системата изчислява 3D координатите (X, Y, Z) на повърхностните точки от измерената деформация на модела.
Фотоапарати: Една или повече цифрови камери (обикновено CMOS или CCD сензори). Разделителната способност, кадровата честота и оптичното качество пряко влияят върху цялостната производителност и точността на измерване.
Скорост на сканиране: Възможност за висока-скорост. Всеки цикъл на проекция на шаблон и-улавяне на изображение покрива голяма повърхност, което позволява бързо сканиране на пълна-арка.
Хардуерна характеристика: Без движещи се оптични компоненти. Забавеното-видео на смартфон често разкрива прожектирани много-редове или решетки. Типичните системи използват конфигурация с двойна-леща-една предназначена за проекция, друга за изображения.
Представителни марки IOS: Alliedstar, Shining 3D, Medit, Dexis и Aident (серия AI-30).
Ключови силни страни на структурирания-лек маршрут: Съвременните реализации осигуряват облаци от точки с висока-плътност, отлични детайли на повърхността и силно представяне на отразяващи повърхности на зъбите, когато са оборудвани с адаптивно осветление.
Aident AI-30, например, използва усъвършенствана технология за структурирана светлина, за да постигне по-малка или равна на 10 μm пълна-прецизност на дъгата, -безпрахообразно истинско-цветно сканиране, интелигентно нагряване против мъгла, 20–25 mm ултра дълбочина на рязкост и по-голяма или равна на 30 fps изображения. Със само 156–198 g, той се нарежда сред най-леките налични накрайници, намалявайки умората на оператора, като същевременно поддържа отворен STL/PLY/OBJ работен процес, който се интегрира безпроблемно с основен CAD софтуер и денталните 3D принтери на Aident за цялостно решение Scan → Design → Print.
Активно стерео зрение
Човешкото бинокулярно зрение работи чрез комбиниране на леко изместени изгледи от всяко око за възприемане на дълбочина. Скенерите за активно стерео зрение работят по подобен начин, като използват две или повече камери като цифрови "очи". За да подобрят откриването на характеристики върху гладки повърхности като емайл, тези системи обикновено проектират произволна светла текстура (произволни точки с висока-плътност или фини решетки). Изкуствената текстура осигурява уникални визуални маркери, които камерите могат да съпоставят в своите зрителни полета. Калибрираната геометрия на камерата и триангулацията след това създават под-милиметрова-точна 3D реконструкция.
Как работи: Две или повече синхронизирани камери, подредени в калибрирана стерео настройка, улавят изместени изгледи на обекта. Активният проектор хвърля неструктурирани или полу-структурирани шарки (естествени петънца, псевдо-случайни точки или дифузни шарки) върху устната повърхност, тъй като естественият емайл често няма достатъчно текстура за надеждно съвпадение. Софтуерът решава проблема с кореспонденцията, като идентифицира хомоложни точки в изгледите на камерата с помощта на проектираната текстура. Триангулацията с помощта на известни параметри на камерата дава плътни 3D повърхностни координати.
Фотоапарати: Две или повече високо{0}}прецизни CMOS камери с прецизна оптика. Разделителната способност, кадровата честота и лещите с ниско-изкривяване определят точността на данните.
Светлинен прожектор (активно осветление): Генерира изкуствена повърхностна текстура, вместо да кодира геометрични данни (за разлика от структурираната светлина). Това намалява зависимостта от естествената текстура на обекта.
Чувствителност към движение: Може да бъде по-чувствителен към движението на пациента или тремора на ръцете на оператора, въпреки че високата честота на кадрите и софтуерните алгоритми за-компенсация на движение смекчават ефекта.
Боравене с текстури: Отлично върху гладки, лъскави или лишени от черти повърхности като обеззъбени ръбове.
Изчислително търсене: Съвпадението на стерео -в реално време изисква значителна процесорна мощност (вградени модули или способен хост компютър).
Хардуерна характеристика: Видеото със забавен{0}}каданс обикновено показва неравномерно пространствено разпределение на светлинните точки в прожекционното поле.
Представителни продукти: iTero Lumina, Langcheng DL 300.
Забележителна иновация: Технологията Multi-Direct Capture™ на iTero Lumina поставя шест сканиращи модула на върха на сканиращата глава, предлагайки по-широко зрително поле и разстояние на сканиране до 25 mm. Това помага за улавяне на сложна анатомия (тясно/дълбоко небце, обеззъбени гребени, частично изникнали зъби) с по-малко маневри. Дистанцията на оператора и чувствителността към движение все още изискват внимателна техника на някои системи; други активни-стерео реализации се фокусират върху подобреното боравене с тези променливи.
Избор на правилната технология за вашата практика
Всяка технология има различни силни страни:
Конфокалните системи се отличават с разделителна способност в дълбочина и фини детайли на полето.
Системите със структурирана{0}}светлина обикновено предлагат висока скорост, голямо покритие на кадър и стабилна производителност, когато се комбинират с адаптивна оптика и отворени екосистеми.
Активното стерео зрение осигурява силни резултати върху повърхности с-ниска текстура и все по-широки зрителни полета.
За клиники и лаборатории, които дават приоритет на цялостен цифров работен процес, отворени формати на данни, лека ергономичност, сканиране-без пудра, истински-цветно сканиране и безпроблемна интеграция с дизайн и 3D печат, структурираните-осветителни решения като Aident AI-30 осигуряват практически баланс между клинично представяне и обща цена на притежание.
Готови ли сте да изпитате модерно интраорално сканиране във вашата практика? Разгледайте Aident AI-30 и пълни решения за сканиране → Дизайн → Печат на https://www.aident3d.com/. Поискайте оферта или резервирайте демонстрация на живо днес.
