Hogyan működnek az intraorális szkennerek

Hogyan működnek az intraorális szkennerek

 

Elv / Hogyan működnek az intraorális szkennerek?

Az intraorális szkennerek által használt alapvető szkennelési folyamat áttekintése:

Az intraorális szkennerek által használt alapvető szkennelési folyamatok

Az intraorális szkennerek egy kézi pálcát használnak, amelyet a száj körül mozgatva képeket készít a fogakról és a környező szövetekről. A szkennerpálca hegye optikai komponenseket tartalmaz, többek között:

mi az intraorális szkenner wikipedia

  • Egy vagy több kamera a képek rögzítéséhez
  • Lézer, strukturált fény vagy más megvilágítási forrás
  • Lencsék, tükrök és érzékelők a torzulások mérésére

Ahogy a szkenner hegyét lassan végighúzzák a fogak mentén, lézer vagy strukturált fénymintát vetít a felületekre, miközben gyorsan képeket készít. A szkennelés szoftver elemzi az érzékelők által rögzített mintázati torzulásokat, hogy 3D-ben feltérképezze a fogak kontúrjait és textúráját.

Több száz vagy ezer kép készül, kissé eltérő szögből, ahogy a szkenner a száj körül mozog. Fejlett feldolgozó algoritmusok elemzik ezeket a képfolyam-adatokat, hogy a képeket összeillesszék és egy zökkenőmentes 3D modellé olvassák össze.

A szkenner szoftver figyelembe veszi a mozgás vagy a pozícionálás szabálytalanságait, a gyorsulásmérő és a giroszkóp adatainak felhasználásával a képek megfelelő beállításához. Ez lehetővé teszi, hogy még a kezdő felhasználók is pontos szkenneléseket kapjanak anélkül, hogy tökéletesen stabil kézmozdulatokra lenne szükségük.

A teljes feldolgozást követően a beolvasási adatfájl exportálható nyílt STL-fájlként vagy saját fájlformátumban. A CAD-szoftver ezután lehetővé teszi a 3D modell különböző alkalmazásokhoz, például sebészeti vezetők, koronák, igazítók stb. készítéséhez.

Összefoglalva tehát, az intraorális szkennerek egy pálca segítségével video-szerű képsorokat rögzítenek, amelyeket egy kifinomult szoftver automatikusan átalakít a száj anatómiájának részletes 3D-s modelljévé. Ez a digitális lenyomat ezután számos fogászati kezeléshez és készülékhez felhasználható.

Alapvető szkennelési minták

Az intraorális szkennerekkel használt alapvető szkennelési minták:

A fogak és a száj anatómiájának teljes körű rögzítéséhez a szkenner pálcáját óvatosan és módszeresen kell mozgatni a szájban. A megfelelő pálcamozgás fontos ahhoz, hogy a sok képet hatékonyan össze lehessen illeszteni egy pontos modellé.

A felső fogak esetében ajánlott a pásztázást a hátsó fogaknál kezdeni, és lassan haladni előre. A pálca hegyének követnie kell a fogív ívét, szorosan érintkezve a fogakkal, és csak enyhén az okkluzális sík felé dőlve.

Az alsó fogíveknél ugyanezt a hátulról elülsőre irányuló mintát alkalmazzák, a fogak nyelvi oldalát vizsgálva. A pálcát megfordítva, de még mindig enyhe szögben tartjuk az okkluzális felé.

A mozgásnak lassúnak, egyenletesnek és egyenletesnek kell lennie, mivel a szkenner folyamatosan képeket készít. A hirtelen mozdulatok vagy a szkenner fogakról való leemelése megzavarhatja a szkennelési folyamatot.

A pálca olyan, mint egy videokamera, amely folyamatosan képkockákat rögzít minden nézőpontból. Így a több szögből történő átfedő pásztázás segít a részletesség és a pontosság javításában. A nehezen elérhető területek speciális pozicionálást igényelhetnek.

A harapásregisztrációhoz a pálcát mozdulatlanul kell tartani, miközben a páciens okklúzióba záródik, hogy a felső és az alsó fogív összekapcsolódjon. A mozdulatlan szkennelés kis elszigetelt területek esetében is alkalmazható.

Gyakorlással a pásztázási minták második természetűvé válnak. Bár a szoftver képes kompenzálni a tökéletlenségeket, a legpontosabb digitális lenyomatok elkészítéséhez a megfelelő technika a kulcs.

Hogyan használják a porokat és az opakizálószereket az intraorális szkennereknél:

Az intraorális szkennerek olyan eszközök, amelyeket a fogászatban a fogak és a szájüregi struktúrák digitális lenyomatainak rögzítésére használnak különböző fogászati eljárásokhoz, például korona- és hídkészítéshez, fogszabályozás tervezéséhez stb. A por vagy opakizáló szerek használata növelheti az intraorális szkennerek teljesítményét azáltal, hogy kontrasztot hoz létre és javítja a szkennelési folyamatot. Íme, hogyan:
 
Sok intraorális szkenner a részletek rögzítéséhez a fogak felszínére vetített fénymintákra támaszkodik. A fogzománc természetes áttetszősége és fényvisszaverő tulajdonságai azonban megnehezíthetik, hogy a szkenner érzékelői pontosan érzékeljék a fénymintákat.
 
A kontraszt és a szkennelés hatékonyságának javítása érdekében a szkennelés előtt gyakran finom port visznek fel a fogakra. Ezeket a porokat úgy tervezték, hogy ideiglenesen átlátszatlan, nem tükröződő réteggel vonják be a fogakat.
 
A porszemcsék egyenletesen szórják a vetített fényt a felületen, kiküszöbölve a tükröződő foltokat. Ezáltal nagy kontrasztú kép jön létre, amelyet a szkenner könnyen felismer és leképez.
 
Általában titán-dioxid vagy alumínium-oxid porokat használnak. Ezeket a szkennerpálcára integrált porfúvóval lehet szállítani, vagy külön applikátorral lehet alkalmazni.
 
A vizsgálat után a port egyszerűen leöblítjük vagy a levegőbe permetezzük, így nem hagy maradványt a fogakon.
 
Néhány újabb intraorális szkenner alternatív technológiákat, például fluoreszcenciát vagy polarizált képalkotást használ a kontraszt elérése érdekében por nélkül. Sok rendszer azonban még mindig előnyös az opakizáló por használata az optimális pontosság és sebesség érdekében.
 
Összefoglalva tehát a szkennelőporok kulcsfontosságúak az intraorális szkennerek pontosságának javításában, mivel ideiglenesen bevonják a fogakat, hogy a felületi részletek jól láthatóvá és szkennelhetővé váljanak.
 

  • A fényvisszaverő képesség csökkentése

Az intraorális szkennerek fényt használnak a fogak és a környező szövetek felszínének megörökítésére. A nyál, a vér vagy a tükröződő felületek jelenléte zavarhatja a vizsgálat pontosságát. A visszaverődés csökkentése érdekében a fogakra por vagy homályosító szerek kerülnek, gyakran finom spray vagy por formájában. Ez segít abban, hogy a szkenner számára egységesebb felületet hozzon létre, amelyet a szkenner rögzíthet.
  • Felületi részletek javítása
A por vagy fedőanyag segít a fogfelszín bevonatolásában, így a finom részletek jobban láthatóvá és kivehetővé válnak. Ez különösen fontos a fogak bonyolult jellemzőinek, például az okkluzális anatómia, a peremek és a felületi szabálytalanságok megörökítéséhez. A jobb kontraszt lehetővé teszi, hogy a szkenner hatékonyabban érzékelje a fogszerkezet finom eltéréseit.
  • A szkennelés hatékonyságának javítása
A por vagy fedőanyag alkalmazása hatékonyabbá teheti a szkennelési folyamatot azáltal, hogy csökkenti az ismételt szkennelések szükségességét. A jobb kontraszt és a részletek felismerése segít a szkennernek gyorsan és pontosan rögzíteni a szükséges információkat, időt takarítva meg mind a fogorvos, mind a páciens számára.
 
  • A beteg kényelme
Egyes betegek kellemetlen érzést vagy öklendezési reflexet tapasztalhatnak az intraorális vizsgálat során. A por alkalmazása segíthet enyhíteni ezeket a problémákat azáltal, hogy simább felületet hoz létre, és csökkenti a súrlódást a szkenner hegye és a fogak között. Ez hozzájárulhat ahhoz, hogy a páciens számára kényelmesebb és elviselhetőbb legyen a szkennelés.
 
  • 5. A ködképződés megelőzése
Bizonyos helyzetekben az intraorális szkennerek hajlamosak lehetnek a szájüregben lévő nedvesség miatt a ködképződésre. A por nedvszívószerként működik, elnyeli a felesleges nedvességet, és megakadályozza a fogfelszínen a ködképződést. Ez különösen előnyös, ha kihívást jelentő körülmények között vagy túlzott nyáltermelésű pácienseknél történik a szkennelés.
 
Fontos megjegyezni, hogy nem minden intraorális szkennerhez szükséges púder vagy homályosító szerek használata. Néhány modern szkennert úgy terveztek, hogy további segédeszközök nélkül is jól teljesítsen. Azonban olyan esetekben, amikor a körülmények nem optimálisak, vagy amikor a fokozott kontraszt és a részletesség kulcsfontosságú, ezeknek a szereknek a használata értékes kiegészítője lehet a szkennelési folyamatnak. A fogászati szakembereknek a gyártó iránymutatásait és ajánlásait kell követniük, amikor púdert vagy homályosító szereket használnak az adott intraorális szkennerekkel.
 

Fény/lézer kivetítése és a torzítás érzékelőkkel történő rögzítése

Az intraorális szkennerek fejlett optikai technológiákat használnak, beleértve a fény vagy lézer fogászati felületekre történő vetítését, kifinomult érzékelőkkel párosítva, a szájüreg részletes digitális lenyomatainak rögzítésére. Ez a folyamat magában foglalja a strukturált fény vagy lézerek vetítését a fogakra és a környező struktúrákra, majd a vetített minta torzulásának vagy deformációjának későbbi elemzését egy háromdimenziós digitális modell létrehozása érdekében. Íme, hogyan működik ez a technológia jellemzően:
 
  • Fény vetítés

Az intraorális szkennerek gyakran strukturált fény- vagy lézerprojektorokat használnak a szkennelt felületek megvilágítására. A strukturált fény egy ismert fénymintázatot vetít a fogászati struktúrákra. Gyakran alkalmaznak lézereket is, amelyek koherens és fókuszált fénysugarakat bocsátanak ki.

 
  • Mintázat deformáció
Ahogy a vetített fény vagy lézerminta találkozik a fogak felszínével, a fogászati struktúrák kontúrja és topográfiája alapján deformálódik. A fénymintázat torzulásának módja információt szolgáltat a letapogatott felületek alakjáról, méretéről és térbeli tájolásáról.
 
  • Érzékelők általi rögzítés
A deformált fénymintát az intraorális szkennerbe integrált, nagy érzékenységű érzékelők rögzítik. Ezeket az érzékelőket úgy tervezték, hogy gyorsan és pontosan rögzítsék a kivetített mintázatban a szájüregi struktúrák geometriája által okozott változásokat.
 
  • Háromszögelés és mélységszámítás
A szkenner a háromszögelésnek nevezett elven alapul. A rendszer a felületekre vetített ismert mintázat és az érzékelők által rögzített deformált mintázat összehasonlításával képes kiszámítani a fogászati felületek számos pontjának háromdimenziós koordinátáit. Ez a folyamat gyorsan és folyamatosan ismétlődik, miközben a szkenner a szájüregben mozog.
 
  • Valós idejű feldolgozás
A rögzített adatokat nagy teljesítményű számítási algoritmusok valós időben dolgozzák fel. Ezek az algoritmusok elemzik a torzítási mintákat, és a szájkörnyezetben lévő fogak és lágyszövetek rendkívül pontos háromdimenziós digitális ábrázolását hozzák létre.
 
  • Digitális modellek létrehozása
A feldolgozott adatokból a páciens fogainak, ínyének és a környező struktúráknak a digitális modellje készül. Ez a digitális modell manipulálható, elemezhető és felhasználható különböző fogászati alkalmazásokhoz, például korona- és hídtervezéshez, ortodontiai kezelések tervezéséhez stb.
 

Az intraorális szkennerekben a fény vagy lézer használatának előnyei a következők:

 

  • Pontosság

A strukturált fény vagy lézer használata rendkívül pontos és részletes vizsgálatokat tesz lehetővé, amelyek még a fogak bonyolult felszíni jellemzőit is megörökítik.
 

  • Sebesség

A technológia gyors adatrögzítést tesz lehetővé, hozzájárulva a hatékony szkennelési eljárásokhoz.
 

  • Nem invazív

A fény- vagy lézerrel végzett intraorális szkennelés nem invazív, és a hagyományos lenyomatvételi módszerekhez képest kényelmesebb élményt nyújt a pácienseknek.
 
  • Valós idejű visszajelzés
A fogászati szakemberek valós idejű visszajelzést kaphatnak a szkennelési folyamat során, így biztosítva az átfogó adatgyűjtést.
 
Összefoglalva, a fényvetítés és az érzékelő technológia integrálása az intraorális szkennerekbe a fogászatban a digitális lenyomatvétel élvonalbeli megközelítését jelenti, amely nagyobb pontosságot, hatékonyságot és a páciensek kényelmét kínálja.
 

Több kép generálása különböző szögekből

 

Az intraorális szkennerek több képet készítenek különböző szögekből egy több nézetből történő képalkotásként ismert folyamat révén. Ez a technika magában foglalja a szájüreg különböző nézőpontokból történő felvételét, hogy átfogó és részletes háromdimenziós ábrázolást hozzon létre. Íme egy áttekintés arról, hogyan érik el ezt az intraorális szkennerek:
 
  • Több kamera vagy fényforrás
Az intraorális szkennerek több kamerával vagy fényforrással vannak felszerelve, amelyek stratégiailag a szkennerben vannak elhelyezve. Ezek a kamerák vagy fényforrások úgy vannak elrendezve, hogy egyidejűleg különböző szögekből készítsenek képeket.
 
  • Strukturált fény vagy lézer vetítés
Sok intraorális szkenner strukturált fény- vagy lézerprojektoros rendszert használ. Ezek a rendszerek ismert fény- vagy lézermintát vetítenek a szkennelt felületekre. A minta deformációját, amint azt az előző válaszban kifejtettük, több kamera rögzíti különböző szögekből.
 
  • Egyidejű képfelvétel
Ahogy a fénymintát a fogakra és a szájüregi struktúrákra vetítik, a kamerák a megfelelő szögből rögzítik a deformált mintákat. Ez az egyidejű képfelvétel döntő fontosságú a teljes szájüreg átfogó képének megszerzéséhez.
 
  • Koordináták összehangolása
Az intraorális szkenner szoftvere összehangolja és egyesíti a különböző szögekből rögzített képeket egy egységes és pontos háromdimenziós ábrázolássá. Ez a folyamat magában foglalja az egyes képek megfelelő pontjainak összevetését, hogy egy zökkenőmentes és teljes digitális modellt hozzon létre.
 
  • Valós idejű feldolgozás
A rögzített képeket a szkenner nagy teljesítményű algoritmusai valós időben dolgozzák fel. Ezek az algoritmusok elemzik a képeket, azonosítják a közös pontokat, és háromszögelési módszerekkel meghatározzák a pontok közötti térbeli kapcsolatokat és távolságokat.
 
  • Folyamatos szkennelés
Az intraorális szkennereket úgy tervezték, hogy a szkennelési folyamat során folyamatosan mozogjanak a szájüregben. Ez a mozgás, valamint a különböző szögekből történő egyidejű képfelvétel lehetővé teszi az átfogó és folyamatos adatgyűjtést.
 
  • Visszajelzés és vizualizáció
A szoftver gyakran valós idejű visszajelzést ad a kezelőnek, és a szkennelés előrehaladtával megjeleníti a fejlődő digitális modellt. Ez a funkció lehetővé teszi a fogászati szakember számára, hogy biztosítsa, hogy minden szükséges területet megfelelően beolvasson, és hogy az adatok kiváló minőségűek legyenek.
 
A különböző szögekből készült több kép előállításának előnyei a következők:
 
  • Átfogó fedezet
A több nézetű képalkotás biztosítja, hogy a fogak és a környező struktúrák minden felszíne rögzítésre kerüljön, ami teljesebb digitális modellt eredményez.
 
  • Fokozott pontosság
A különböző nézőpontokból származó információk beépítésével az intraorális szkennerek javíthatják a végső digitális lenyomat pontosságát.
 
  • Hatékonyság
Az egyidejű képfelvétel és a valós idejű feldolgozás hozzájárul a hatékonyabb szkennelési folyamathoz, csökkentve az adatgyűjtéshez szükséges időt.
 
  • Jobb vizualizáció
A digitális modell valós idejű megjelenítésének képessége lehetővé teszi a fogorvos számára, hogy a szkennelési eljárás során azonosítsa és kezelje a lehetséges problémákat.
 
Összefoglalva, az intraorális szkennerek egyik legfontosabb jellemzője a különböző szögekből készült többszörös képek készítése, ami hozzájárul pontosságukhoz, hatékonyságukhoz és a szájüreg átfogó digitális lenyomatának elkészítéséhez.
 

A képek 3D-s megjelenítésre való átalakítása szoftverrel

A 2D-s képek szoftveres átalakítása 3D-s megjelenítéssé a 3D-s rekonstrukciónak nevezett folyamatot jelenti. Ezt a folyamatot gyakran alkalmazzák különböző területeken, többek között a számítógépes látás, az orvosi képalkotás, a számítógéppel segített tervezés (CAD) és más területeken. Íme egy általános áttekintés arról, hogy ez az átalakítás jellemzően hogyan történik:
 
  • Képfelvétel
   - A 3D rekonstrukciós folyamat bemeneti adatai a kiindulási képek, amelyek általában különböző perspektívákból vagy szögekből készülnek.
   - A képeket kamerák, szkennerek vagy más képalkotó eszközök rögzíthetik, és gyakran ugyanazon tárgy vagy jelenet különböző nézeteit ábrázolják.
 
  • Jellemzők kinyerése
   - A szoftver azonosítja és kivonja a 2D képekből a kulcsfontosságú jellemzőket vagy pontokat. Ezek a jellemzők lehetnek sarkok, élek vagy más megkülönböztető elemek, amelyek több képen is összevethetők.
   - A jellemzők kinyerése alapvető fontosságú a különböző képek pontjai közötti megfelelés megállapításához, amely a későbbi 3D rekonstrukció alapját képezi.
 
  • Levelezés megfeleltetés
   - A különböző képeken a megfelelő pontok megtalálásához illesztő algoritmusokat alkalmaznak. Ezen algoritmusok célja annak megállapítása, hogy az egyik kép jellemzői hogyan kapcsolódnak a másik kép jellemzőihez.
   - A megfeleltetési technikák közé tartoznak a leírók (mint például a SIFT vagy a SURF) vagy a sűrű megfeleltetési módszerek.
 
  • Háromszögelés
   - A háromszögelés egy geometriai folyamat, amely több képen található megfelelő pontok információit használja fel a pontok 3D koordinátáinak kiszámításához a térben.
   - Az illesztett pontok háromszögelésével a szoftver meghatározza az egyes pontok mélységét vagy távolságát a képalkotó eszközöktől.
 
  • Felület rekonstrukció
   - Ha a pontok 3D koordinátái meg vannak határozva, a szoftver létrehozhat egy felületi hálót, amely a tárgyat vagy a jelenetet ábrázolja.
   - A pontokat összekötő és folytonos felületet alkotó háló létrehozására különböző algoritmusok, például a Delaunay-háromszögelés vagy a menetkockák használhatók.
 
  • Textúra leképezés (opcionális)
   - Ha az eredeti képek tartalmaznak textúrainformációkat, például színt vagy intenzitást, ezeket az információkat leképezhetjük a 3D modellre, hogy növeljük annak vizuális realizmusát.
   - A textúratérképezés segít a vizuálisan részletesebb és valósághűbb 3D-s megjelenítés létrehozásában.
 
  • Utófeldolgozás és finomítás
   - A 3D modell finomításához további utófeldolgozási lépések alkalmazhatók. Ez magában foglalhatja a felület simítását, a zaj csökkentését vagy a hiányzó adatok kitöltését.
 
  • Vizualizáció
   - A végleges 3D modell megfelelő szoftverrel megjeleníthető. Vizualizálás eszközök lehetővé teszi a felhasználók számára, hogy interakcióba lépjenek a rekonstruált 3D jelenettel vagy tárggyal, és felfedezzék azt.
 

Ezt a folyamatot széles körben használják különböző alkalmazásokban, a tárgyak 3D modelljeinek rekonstruálásától kezdve a virtuális valóságban való felhasználáson át az orvosi képalkotási adatokból történő anatómiai modellek létrehozásáig. Az alkalmazott konkrét algoritmusok és technikák az alkalmazás és a bemeneti adatok jellemzői alapján változhatnak.

Képek összeillesztése egy teljes modellé.

 

A képek összeillesztése egy teljes modellé magában foglalja több, gyakran egymást átfedő vagy különböző nézőpontokból készült kép kombinálását, hogy egy jelenet vagy tárgy zökkenőmentes és átfogó ábrázolását hozza létre. Ezt a folyamatot gyakran alkalmazzák a panorámafotózásban, az orvosi képalkotásban, a számítógépes látásban és más területeken. Íme egy általános áttekintés arról, hogy a képek összeillesztése általában hogyan valósul meg:
 
  • Képigazítás
   - Az összeillesztés előtt elengedhetetlen a képek megfelelő beállítása. Ez magában foglalja az egyes képek helyzetének, elforgatásának és méretarányának beállítását annak érdekében, hogy a megfelelő jellemzők pontosan egyezzenek a több képen is.
   - A pontos igazításhoz gyakran alkalmaznak jellemző-alapú módszereket, például kulcspontok vagy sarkok illesztését.
 
  • Feature Matching
   - A jellemzőillesztés során a szomszédos képek egymást átfedő régióiban megkülönböztető pontokat vagy mintákat azonosítunk. Ezek a jellemzők horgonypontokként szolgálnak a képek összehangolásához.
   - Az általános jellemzőillesztési technikák közé tartozik az olyan leírók használata, mint a SIFT (Scale-Invariant Feature Transform) vagy a SURF (Speeded-Up Robust Features).
 
  • Homográfia becslés
   - A két kép megfelelő jellemzői közötti kapcsolatot egy matematikai transzformációval, az úgynevezett homográfiával írjuk le. Ez a transzformáció magában foglalja a képek pontos összehangolásához szükséges fordítást, elforgatást és méretezést.
   - A homográfia robusztus becslésére gyakran alkalmaznak olyan algoritmusokat, mint a RANSAC (Random Sample Consensus), különösen akkor, ha kiugró értékekkel vagy a jellemzőillesztés hibáival van dolgunk.
 
  • Kép torzítás
   - A homográfia meghatározása után minden képet eltorzítunk vagy átalakítunk, hogy a referenciaképhez igazodjon. Ehhez a kiszámított transzformációt kell alkalmazni a kép minden egyes pixelére.
   - A képtorzítás általános módszerei közé tartozik a bilineáris interpoláció vagy a képminőség megőrzésére szolgáló kifinomultabb technikák.
 
  • Keverés
   - Az összevonás az összeillesztett képek közötti átmeneti területeket kezeli, biztosítva a sima és vizuálisan egységes eredményt. Az átfedő régiók gyakran keverednek, hogy kiküszöböljék az észrevehető varratokat.
   - Az olyan technikákat, mint a feathering vagy a többsávos keverés, a pixelértékek fokozatos összemosására használják a határoknál.
 
  • Globális optimalizálás (opcionális)
   - Bizonyos esetekben egy globális optimalizálási lépést lehet alkalmazni az összeillesztés finomítására a képek teljes halmazának egyidejű figyelembevételével. Ez segít javítani az összeillesztett modell általános igazítását és koherenciáját.
 
  • Utófeldolgozás
   - Az utófeldolgozási lépések közé tartozhat a színkorrekció, a kontraszt beállítása és a műtárgyak eltávolítása az összeillesztett kép vagy modell vizuális minőségének javítása érdekében.
 
  • Kimenet
   - A végső összeillesztett modell, gyakran panorámakép vagy egy nagyobb kompozit kép formájában, az összeillesztési folyamat kimenete. Ez a modell a bemeneti képek zökkenőmentes integrációját jelenti.
 
A képfűzési technikák az alkalmazás speciális követelményei, a bemeneti képek jellemzői és a kívánt kimeneti formátum alapján változhatnak. A fejlett szoftvereszközök és könyvtárak, mint például az OpenCV vagy az Adobe Photoshop, gyakran rendelkeznek képfűzési funkciókkal.
 

Miért használnak a szkennerek gyakran fehér vagy kék fényt a pontosság érdekében?

 

Az intraorális szkennerek gyakran fehér vagy kék fényt használnak a pontosság érdekében, aminek számos oka van az említett hullámhosszak optikai tulajdonságaival és a fogászati felületekkel való kölcsönhatásukkal kapcsolatban. Íme néhány kulcsfontosságú ok:
 
  • Optimális szórási tulajdonságok
   - A fehér és a kék fény a többi színhez képest rövidebb hullámhosszú, így ideális a finom részletek megörökítéséhez. A rövidebb hullámhossz jobb szórási tulajdonságokat eredményez, így a fény hatékonyabban tud kölcsönhatásba lépni a fogak és a lágyszövetek felszíni jellemzőivel.
   - A fény szóródása segít a bonyolult felületi részletek, például a fogak, a peremek és más fontos struktúrák anatómiájának megörökítésében.
 
  • Javított mélységérzékelés
   - A rövidebb hullámhosszak, például a kék spektrumban lévők jobb mélységérzékelést biztosíthatnak. Ez kulcsfontosságú a fogfelszínek háromdimenziós szerkezetének pontos megragadásához.
   - A mélység pontos érzékelésének képessége elengedhetetlen a szájüreg valódi anatómiai jellemzőit tükröző pontos digitális modellek létrehozásához.
 
  • Csökkentett tükröződés és káprázás
   - A fehér vagy kék fény kevésbé hajlamos a tükröződésre és a káprázásra, mint a hosszabb hullámhosszúak. A tükröződések és a tükröződések zavarhatják a szkennelés pontosságát azáltal, hogy nem kívánt fénypontokat vagy árnyékokat hoznak létre.
   - A visszaverődésre kevésbé hajlamos hullámhosszú fény használatával az intraorális szkennerek tisztább képeket tudnak készíteni, és csökkentik a szkennelési folyamat hibáinak valószínűségét.
 
  • Színes megkülönböztetés
   - A fehér fény a színek széles spektrumát öleli fel, lehetővé téve a színek jobb megkülönböztetését. Ez fontos lehet a fogászatban, ahol a fogfelszínen lévő finom színváltozatok megkülönböztetése vagy az anomáliák azonosítása elengedhetetlen.
   - A kék fényt gyakran azért választják, mert képes fokozni a kontrasztot a vizsgált felületek és a környező szövetek között.
 
  • Kevesebb hőtermelés
   - A fehér és a kék fény általában kevesebb hőt termel, mint néhány más fényforrás. Ez előnyös, ha az intraorális szkenner az érzékeny szájszövetek közelében van. A hőtermelés minimalizálása segít a páciens kényelmének és biztonságának biztosításában a szkennelési folyamat során.
 
  • Kompatibilitás optikai érzékelőkkel
   - Az intraorális szkennerek gyakran optikai érzékelőket használnak a visszavert fény rögzítéséhez és a digitális lenyomat létrehozásához. A fehér és a kék fény jól illeszkedik ezen optikai érzékelők érzékenységéhez és spektrális válaszához, ami hozzájárul a pontos és megbízható adatrögzítéshez.
 
  • Klinikai megfontolások
   - A fehér és kék fényt gyakran használják a fogászati klinikai környezetben, és az ilyen fényforrásokkal való működésre tervezett intraorális szkennerek illeszkednek a meglévő klinikai gyakorlatokhoz. Ez biztosítja a fogorvosi rendelőkben kialakult munkafolyamatokkal és fényviszonyokkal való kompatibilitást.
 
Bár gyakran használnak fehér és kék fényt, érdemes megjegyezni, hogy a technológia fejlődése olyan intraorális szkennerek kifejlesztéséhez vezethet, amelyek különböző hullámhosszúságú vagy színkombinációkat használnak a pontosság és a teljesítmény további növelése érdekében. A fényforrás kiválasztása kritikus tervezési szempont az intraorális szkennerek esetében, és a gyártók gondosan választják ki az optimális hullámhosszakat a fogászati alkalmazásokban rejlő előnyeik alapján.
 

IR-kamerák és giroszkóp/gyorsulásmérő adatokat használtak fel.

 
A látható fényforrások képalkotáson kívül néhány fejlett intraorális szkenner további technológiákat is tartalmaz, például infravörös (IR) kamerákat és érzékelőket, például giroszkópokat és gyorsulásmérőket, hogy növeljék teljesítményüket. Íme, hogyan használják ezeket a technológiákat:
 
  • IR kamerák
   - Az intraorális szkennerekbe néha infravörös kamerákat is beépítenek, hogy az emberi szem számára nem látható információkat is rögzítsék.
   - Az infravörös képalkotás különösen hasznos lehet olyan felületi részletek vagy jellemzők megörökítésére, amelyek látható fényben nem annyira jól láthatók. Kiegészítő adatokkal növelheti a digitális lenyomat általános pontosságát.
   - Az IR-képalkotást gyakran kombinálják látható fényadatokkal, hogy a szájüregi struktúrák átfogóbb és részletesebb ábrázolását hozzák létre.
 
  • Gyroszkóp és gyorsulásmérő adatok
   - A giroszkópok és gyorsulásmérők olyan mozgásérzékelő eszközök, amelyek valós időben mérik a szkenner tájolását és gyorsulását.
   - Az intraorális szkennerek felhasználhatják ezeket az adatokat a szkenner mozgásának és helyzetének követésére a szkennelési folyamat során. Ez az információ döntő fontosságú a rögzített képek vagy pontfelhők közötti térbeli kapcsolat pontos feltérképezéséhez.
   - A valós idejű követés segít a szkenner szoftverének a rögzített adatok dinamikus beállításában és igazításában, biztosítva, hogy a 3D modell pontosan tükrözze a szkennelt felületek tényleges tájolását és helyzetét.
 
  • Dinamikus képregisztráció
   - A giroszkóp és a gyorsulásmérő érzékelők adatai felhasználhatók a dinamikus képregisztrációhoz. Ez a beérkező képek folyamatos igazítását és regisztrálását jelenti a szkenner valós idejű mozgása és tájolása alapján.
   - A dinamikus képregisztráció hozzájárul a zökkenőmentes és pontos 3D modell létrehozásához, még akkor is, ha a szkennert gyorsan vagy összetett pályán mozgatják.
 
  • A műtárgyak csökkentése
   - A giroszkóp és a gyorsulásmérő adatai segíthetnek a mozgáshibák csökkentésében. A szkenner szkennelési folyamat közbeni mozgása által okozott mozgáshibák negatívan befolyásolhatják a végső digitális lenyomat pontosságát.
   - A mozgás valós idejű kompenzálásával ezek az érzékelők segítenek a műtermékek mérséklésében, ami a szkennelt felületek tisztább és pontosabb ábrázolását eredményezi.
 
  • Javított felhasználói élmény
   - A giroszkópok és gyorsulásmérők integrálása javítja az általános felhasználói élményt azáltal, hogy valós idejű visszajelzést ad a kezelőnek. A fogászati szakemberek figyelemmel kísérhetik a szkenner mozgását és beállítását a vizsgálat során, így biztosítva, hogy minden területet megfelelően lefedjen.
   - Ez a valós idejű visszajelzés hozzájárul a hatékonyabb és eredményesebb szkennelési eljárásokhoz.
 
A látható fényű képalkotás, az infravörös technológia és a mozgásérzékelők kombinációja segít egy robusztus és pontos intraorális szkennelőrendszer létrehozásában. Ezek a technológiák szinergikusan működnek együtt a szájüregi struktúrák pontos 3D adatainak rögzítése, a mozgással kapcsolatos hibák csökkentése, valamint az intraorális szkennerek általános használhatóságának és teljesítményének javítása érdekében a klinikai környezetben.
 

Sztereofotogrammetriai háromszögelési eljárás

 

A sztereofotogrammetria olyan technika, amelyet arra használnak, hogy több nézőpontból rögzített képek elemzésével háromdimenziós információkat nyerjenek tárgyakról vagy jelenetekről. Az eljárás háromszögeléssel történik, amelynek során egy pont helyzetét a 3D térben úgy határozzák meg, hogy két vagy több képre vetített vetületét mérik. Íme a sztereofotogrammetria háromszögelési folyamatának lépésről lépésre történő leírása:
 
  • Képfelvétel
   - A sztereofotogrammetria azzal kezdődik, hogy a tárgyról vagy a helyszínről legalább két képet készítenek különböző nézőpontokból. Ezeknek a képeknek át kell fedniük egymást, hogy a közös jellemzők mindkét nézetben láthatóak legyenek.
 
  • Kalibrálás
   - A háromszögelés előtt a kamera paramétereit kalibrálni kell. A kalibrálás a kamera belső paramétereinek, például a gyújtótávolságnak, a főpontnak és a lencse torzításának meghatározását jelenti. Ez a lépés elengedhetetlen a pontos háromszögeléshez.
 
  • Feature Matching
   - Az átfedő képeken a megfelelő jellemzők azonosítása történik. Ezek a jellemzők lehetnek pontok, sarkok vagy más jellegzetes minták, amelyek könnyen összevethetők a képek között.
   - A jellemzőket jellemzően számítógépes látási technikák segítségével hasonlítják össze, és erre a célra általában olyan algoritmusokat használnak, mint a SIFT (Scale-Invariant Feature Transform) vagy a SURF (Speeded-Up Robust Features).
 
  • Epipoláris geometria
   - Az epipoláris geometria az ugyanazon jelenet két nézete közötti geometriai kapcsolatot írja le. Meghatározza az epipoláris vonalakat, amelyek a képsíkok és az epipoláris sík közötti metszésvonalak.
   - Az epipoláris geometria segít korlátozni a megfelelő pontok keresését, így hatékonyabbá téve az illesztési folyamatot.
 
  • Háromszögelés
   - A háromszögelés a sztereofotogrammetria legfontosabb lépése. Két vagy több kép megfelelő pontjai és az ismert kameraparaméterek ismeretében kiszámíthatók a jelenet egy pontjának 3D koordinátái.
   - A háromszögelési folyamat során a kameraközéppontokból kiinduló vonalakat az egyes képek megfelelő pontjain keresztül kell meghosszabbítani, és meg kell találni a metszéspontot a 3D térben. A metszéspont a háromszögelt pont.
 
  • Kötegbeállítás (opcionális)
   - A csomagbeállítás egy olyan optimalizálási folyamat, amely egyszerre finomítja a kamera paramétereit és a 3D koordinátákat. Ez a lépés a háromszögelési folyamat hibáinak minimalizálásával segít javítani a 3D rekonstrukció általános pontosságát.
 
  • 3D modell generálása
   - Ha a háromszögelés befejeződött, a 3D pontok sűrű halmazát kapjuk, amely a tárgy vagy a jelenet felszínét ábrázolja. Ezek a pontok tovább feldolgozhatók, hogy 3D hálót vagy pontfelhőt hozzanak létre, amely a geometria részletes ábrázolását biztosítja.
 
  • Textúra leképezés (opcionális)
   - Ha a képek színinformációkat tartalmaznak, a textúra leképezéssel a színinformációkat a 3D modellre lehet vetíteni, növelve annak vizuális realizmusát.
 
A sztereofotogrammetriát széles körben használják különböző területeken, többek között a fotogrammetriában, a számítógépes látásban és a 3D rekonstrukcióban. Ez olyan alkalmazások alapvető technikája, mint a topográfiai térképezés, a kulturális örökség dokumentálása, valamint a virtuális valóság vagy a kiterjesztett valóság környezetek 3D modelljeinek létrehozása.
 

A pásztázópálca használat előtti kalibrálásának lépései.

 

A szkennerpálca használat előtti kalibrálása kritikus lépés az intraorális szkenner által rögzített adatok pontosságának és megbízhatóságának biztosításában. A kalibrálás kompenzálja a szkenner méréseiben bekövetkező eltéréseket vagy torzulásokat, így a későbbi szkennelések pontosabbak lesznek. Az alábbiakban a szkennerpálca kalibrálásának általános lépéseit ismertetjük:
 
  • A szkenner bekapcsolása
   - Kezdje az intraorális szkenner és a hozzá tartozó hardverek, például a képalkotó egység vagy a vezérlőpult bekapcsolásával.
 
  • Kalibráló eszköz vagy célpont előkészítése
   - A legtöbb intraorális szkennerhez tartozik egy kalibrációs eszköz vagy céltábla. Ez lehet egy speciálisan erre a célra tervezett minta vagy ismert méretekkel rendelkező tárgy. Győződjön meg arról, hogy a kalibráló eszköz tiszta és mentes minden olyan törmeléktől, amely befolyásolhatja a kalibrálási folyamatot.
 
  • A kalibráló eszköz elhelyezése a látómezőben
   - Helyezze a kalibráló eszközt a szkenner látómezejében. Győződjön meg róla, hogy jól megvilágított, és hogy a szkennernek szabad rálátása van a teljes kalibrálóeszközre.
 
  • Kalibrálási üzemmód kezdeményezése
   - Hozzáférés a szkenner kalibrációs üzemmódjához vagy a kalibrációs beállításokhoz. Ehhez a szkenner felhasználói felületén vagy szoftverén keresztül kell navigálni.
 
  • Kövesse a képernyőn megjelenő utasításokat
   - A szkenner általában képernyőn megjelenő utasításokkal segíti Önt a kalibrálás folyamatában. Ez tartalmazhat olyan utasításokat, amelyek a kalibráló eszköz meghatározott pozíciókba vagy irányokba történő elhelyezésére szólítanak fel.
 
  • Kalibrációs képek rögzítése
   - A kalibrálási folyamat során a szkenner különböző szögekből készít képeket a kalibráló eszközről. A cél annak rögzítése, hogy a szkenner optikája és érzékelői hogyan érzékelik a kalibráló eszköz ismert geometriáját.
 
  • Elemzés és kiigazítás
   - A szkenner szoftvere elemzi a rögzített kalibrációs képeket, és összehasonlítja azokat a kalibrációs eszköz várható pozícióival és méreteivel. Ha eltéréseket észlel, a szoftver a hibák kijavítása érdekében kiigazításokat végezhet a szkenner belső paraméterein.
 
  • Kalibrálási pontosság ellenőrzése
   - A kalibrálási folyamat befejezése után egyes szkennerek egy ellenőrző lépést is biztosítanak. Ennek során egy ellenőrző eszközt vagy egy ismert referenciaobjektumot kell beolvasni annak biztosítására, hogy a kalibrálás sikeres volt.
 
  • Kalibrálási eredmények dokumentálása
   - Jó gyakorlat a kalibrálás eredményeinek dokumentálása, beleértve az elvégzett beállításokat és az ellenőrzés eredményeit. Egyes szkennerek automatikusan létrehozhatnak egy kalibrálási jelentést, amelyet elmenthet referenciaként.
 
  • Rendszeres kalibrációs ellenőrzések
    - A pontosság fenntartása érdekében rendszeresen ellenőrizze és kalibrálja újra a szkennert. A kalibrációs ellenőrzések gyakorisága a gyártó ajánlásaitól, a használati szokásoktól és a környezeti feltételektől függően változhat.
 
  • Kalibrációs minőségbiztosítás
    - Egyes fejlett intraorális szkennerek beépített minőségbiztosítási funkciókkal rendelkeznek. Ezek a funkciók magukban foglalhatják a rendszeres önellenőrzést vagy a felhasználó figyelmeztetését, ha a szkenner a várt teljesítménytől való eltérést észlel.
 
Ezeknek a lépéseknek a követése segít biztosítani, hogy az intraorális szkenner minden egyes használat előtt pontosan kalibrálva legyen, ami hozzájárul a digitális lenyomatok pontosságához és a fogászati eljárások általános sikeréhez. Az intraorális szkenner modelljére vonatkozó konkrét kalibrálási utasításokat mindig a gyártó iránymutatásaiban és dokumentációjában találja meg.
 
 
 

Gyakran ismételt kérdések (GYIK) az intraorális szkennerek működéséről:

 

Az intraorális szkenner egy olyan eszköz, amelyet a fogorvosok használnak a páciens fogairól és szájüregi struktúráiról készült részletes 3D képek rögzítésére.


Az intraorális szkennerek fejlett optikai technológiával másodpercenként több ezer képet rögzítenek, miközben a páciens szájának belsejét vizsgálják. Ezeket a képeket ezután összeillesztik, hogy pontos 3D modellt hozzanak létre.


  • A tipikus komponensek közé tartozik egy kézi pálca kamerával, egy fényforrással és a rögzített képek feldolgozására szolgáló szoftverrel.


Az intraorális szkennerek kiküszöbölik a hagyományos fogászati lenyomatok szükségességét, amelyek kényelmetlenek lehetnek a betegek számára. Emellett rendkívül pontos digitális modelleket biztosítanak a különböző fogászati eljárásokhoz, például koronákhoz, hidakhoz és fogszabályozókhoz.


Igen, az intraorális szkennerek használata biztonságos. Úgy tervezték őket, hogy ne legyenek invazívak, és nem bocsátanak ki káros sugárzást.


A vizsgálat időtartama az eset összetettségétől függően változhat, de egy tipikus vizsgálat általában néhány percet vesz igénybe.


Bár az intraorális szkennerek hihetetlenül sokoldalúak, nem biztos, hogy minden fogászati eljáráshoz alkalmasak. Fogorvosa az Ön egyedi igényei alapján fogja meghatározni a legjobb megközelítést.


Az intraorális szkennerekre vonatkozó fedezet az Ön fogászati biztosítási csomagjától függően változhat. A legjobb, ha a fedezet megállapítása érdekében egyeztet a szolgáltatóval.


Az intraorális szkennereket a gyártó utasításai szerint kell megfelelően tisztítani és karbantartani az optimális teljesítmény és élettartam biztosítása érdekében.


Az intraorális szkennerek nagyfokú pontosságukról ismertek, gyakran mikrométeres pontosságú méréseket biztosítanak.