Hoe Intraorale Scanners werken

Hoe Intraorale Scanners werken

Principe / Hoe Intraorale Scanners werken

Overzicht van het basisscanproces dat door intraorale scanners wordt gebruikt:

Het basisscanproces dat door intraorale scanners wordt gebruikt

Intraorale scanners maken gebruik van een handstaaf die rond de mond wordt bewogen om beelden van de tanden en de omliggende weefsels vast te leggen. Het uiteinde van de scanner bevat optische componenten, waaronder:

wat is intra-orale scanner wikipedia

  • Een of meer camera's om beelden vast te leggen
  • Laser, gestructureerd licht of andere verlichtingsbron
  • Lenzen, spiegels en sensoren om vervormingen te meten

Terwijl de scannerpunt langzaam langs de tanden wordt gesleept, projecteert het een laser of gestructureerd lichtpatroon op de oppervlakken terwijl het snel beelden vastlegt. De scansoftware analyseert de patroonvervormingen die door de sensoren worden opgevangen om de contouren en texturen van de tanden in 3D in kaart te brengen.

Honderden of duizenden beelden worden vanuit verschillende hoeken genomen terwijl de scanner rond de mond beweegt. Geavanceerde verwerkingsalgoritmes analyseren deze beeldstroomgegevens om de beelden samen te voegen tot een naadloos 3D-model.

De scannersoftware houdt rekening met eventuele onregelmatigheden in beweging of positionering en gebruikt gegevens van versnellingsmeters en gyroscopen om de beelden goed uit te lijnen. Hierdoor kunnen zelfs beginnende gebruikers nauwkeurige scans maken zonder dat ze hun handen perfect stil hoeven te houden.

Na volledige verwerking kan het bestand met scangegevens geëxporteerd worden als een open STL-bestand of een eigen bestandsformaat. CAD-software maakt het dan mogelijk om 3D-model te gebruiken voor verschillende toepassingen, zoals het maken van chirurgische geleiders, kronen, aligners en meer.

Samengevat gebruiken intraorale scanners een staafje om een video-achtige beeldenstroom vast te leggen die automatisch door geavanceerde software wordt omgezet in een gedetailleerd 3D-model van de mondanatomie. Deze digitale afdruk kan vervolgens worden gebruikt voor verschillende tandheelkundige behandelingen en hulpmiddelen.

Basis scanpatronen

Basisscanpatronen die worden gebruikt met intraorale scanners:

Om het gebit en de mondanatomie volledig vast te leggen, moet de scanner in een zorgvuldig, methodisch patroon door de mond worden bewogen. De juiste beweging is belangrijk om de vele beelden effectief samen te voegen tot een nauwkeurig model.

Voor boventanden wordt aanbevolen om te beginnen met scannen vanaf de achterste kiezen en langzaam naar voren te gaan. De punt van de staaf moet de kromming van de boog volgen, in nauw contact blijven met de tanden en een lichte hoek maken naar het occlusale vlak.

Voor de onderste boog wordt hetzelfde posterior-to-anterior patroon gebruikt, waarbij de linguale zijde van de tanden wordt gescand. Het staafje wordt omgekeerd maar nog steeds onder een lichte hoek naar de occlusale zijde gehouden.

De beweging moet langzaam, vloeiend en stabiel zijn, omdat de scanner een constante stroom beelden maakt. Abrupte bewegingen of het optillen van de scanner van de tanden kunnen het scanproces verstoren.

De toverstaf is als een videocamera die constant beelden opneemt vanuit elk gezichtspunt. Dus overlappend scannen vanuit meerdere hoeken helpt om details en nauwkeurigheid te verbeteren. Op moeilijk bereikbare plaatsen kan een speciale positionering nodig zijn.

Bij beetregistratie moet de staaf stil gehouden worden terwijl de patiënt zich sluit in occlusie, om de bovenste en onderste tandbogen met elkaar te verbinden. Bewegingsloos scannen kan ook worden gebruikt voor kleine geïsoleerde gebieden.

Met oefening worden de scanpatronen een tweede natuur. Hoewel software onvolkomenheden kan compenseren, is een goede techniek essentieel voor de meest nauwkeurige digitale afdrukken.

Hoe poeders en opacificerende middelen worden gebruikt met intraorale scanners:

Intraorale scanners zijn apparaten die in de tandheelkunde worden gebruikt om digitale afdrukken te maken van de tanden en mondstructuren voor verschillende tandheelkundige procedures, zoals het maken van kronen en bruggen, orthodontische behandelplanning, enzovoort. Het gebruik van poeder of opacificerende middelen kan de prestaties van intraorale scanners verbeteren door contrast te creëren en het scanproces te verbeteren. Zo werkt het:
Veel intraorale scanners vertrouwen op de projectie van lichtpatronen op het tandoppervlak om details vast te leggen. De natuurlijke doorschijnendheid en reflecterende eigenschappen van tandglazuur kunnen het echter moeilijk maken voor de sensoren van de scanner om de lichtpatronen nauwkeurig te detecteren.
Om het contrast en de scanefficiëntie te verbeteren, wordt voor het scannen vaak een fijn poeder op de tanden aangebracht. Deze poeders zijn ontworpen om de tanden tijdelijk te bedekken met een ondoorzichtige, niet-reflecterende laag.
De poederdeeltjes verstrooien het geprojecteerde licht gelijkmatig over het oppervlak, waardoor schitteringen worden geëlimineerd. Dit zorgt voor een contrastrijk beeld dat de scanner gemakkelijk kan herkennen en in kaart brengen.
Titaniumdioxide- of aluminiumoxidepoeders worden vaak gebruikt. Ze kunnen geleverd worden met een geïntegreerde poederblazer op de scannerbuis of aangebracht worden met een aparte applicator.
Na het scannen wordt het poeder gewoon weggespoeld of weggespoten, zonder resten achter te laten op de tanden.
Sommige nieuwere intraorale scanners gebruiken alternatieve technologieën zoals fluorescentie of gepolariseerde beeldvorming om contrast te verkrijgen zonder poeder. Maar veel systemen hebben nog steeds baat bij het gebruik van een opacificerend poeder voor optimale precisie en snelheid.
Samengevat zijn scanpoeders dus een belangrijke manier om de nauwkeurigheid van intraorale scanners te verbeteren door de tanden tijdelijk te coaten zodat oppervlaktedetails duidelijk zichtbaar en scanbaar worden.
  • Reflectie verminderen

Intraorale scanners gebruiken licht om het oppervlak van tanden en omliggende weefsels vast te leggen. De aanwezigheid van speeksel, bloed of reflecterende oppervlakken kan de nauwkeurigheid van de scan verstoren. Poeder of opacificerende middelen, vaak in de vorm van een fijne spray of poeder, worden op de tanden aangebracht om de reflectie te verminderen. Dit helpt om een consistenter oppervlak te creëren dat de scanner kan vastleggen.
  • Oppervlaktedetails verbeteren
Het poeder of opacificerende middel helpt om een laagje op het tandoppervlak aan te brengen, waardoor fijne details beter zichtbaar en duidelijker worden. Dit is vooral belangrijk voor het vastleggen van ingewikkelde tandkenmerken, zoals occlusale anatomie, randen en onregelmatigheden in het oppervlak. Dankzij het verbeterde contrast kan de scanner subtiele variaties in de tandstructuur beter detecteren.
  • Efficiënter scannen
Het aanbrengen van een poeder of opacificerend middel kan het scanproces efficiënter maken door de noodzaak voor herhaalde scans te verminderen. Verbeterde contrast- en detailherkenning helpen de scanner om de benodigde informatie snel en nauwkeurig vast te leggen, wat tijd bespaart voor zowel de tandarts als de patiënt.
  • Comfort voor de patiënt
Sommige patiënten kunnen ongemak of een kokhalsreflex ervaren tijdens het intraorale scannen. Het aanbrengen van poeder kan deze problemen helpen verlichten door een gladder oppervlak te creëren en de wrijving tussen de scannerpunt en de tanden te verminderen. Dit kan bijdragen aan een comfortabelere en verdraaglijkere scanervaring voor de patiënt.
  • 5. Beslaan voorkomen
In bepaalde situaties kunnen intraorale scanners beslaan door vocht in de mond. Poeder werkt als een droogmiddel, absorbeert overtollig vocht en voorkomt beslaan van het tandoppervlak. Dit is vooral gunstig bij het scannen in moeilijke omstandigheden of bij patiënten die veel speeksel produceren.
Het is belangrijk om op te merken dat niet alle intraorale scanners het gebruik van poeder of opacificerende middelen vereisen. Sommige moderne scanners zijn ontworpen om goed te presteren zonder extra hulpmiddelen. In gevallen waarin de omstandigheden echter niet optimaal zijn of wanneer een beter contrast en meer detail van cruciaal belang zijn, kan het gebruik van deze middelen een waardevolle aanvulling zijn op het scanproces. Professionals in de tandheelkunde moeten de richtlijnen en aanbevelingen van de fabrikant volgen bij het gebruik van poeder of opacificerende middelen met specifieke intra-orale scanners.

Licht/lasers projecteren en de vervorming vastleggen met sensoren

Intraorale scanners maken gebruik van geavanceerde optische technologieën, waaronder de projectie van licht of lasers op tandoppervlakken, in combinatie met geavanceerde sensoren, om gedetailleerde digitale afdrukken van de mondholte te maken. Dit proces omvat de projectie van gestructureerd licht of lasers op de tanden en omliggende structuren en de daaropvolgende analyse van de vervorming of vervorming van dit geprojecteerde patroon om een driedimensionaal digitaal model te creëren. Zo werkt deze technologie meestal:
  • Lichtprojectie

Intraorale scanners maken vaak gebruik van gestructureerd licht of laserprojectiesystemen om de te scannen oppervlakken te verlichten. Bij gestructureerd licht wordt een bekend lichtpatroon op de tandheelkundige structuren geprojecteerd. Lasers, die coherente en gefocuste lichtbundels uitzenden, worden ook vaak gebruikt.

  • Patroonvervorming
Wanneer het geprojecteerde licht- of laserpatroon de tandoppervlakken raakt, vervormt het op basis van de contouren en topografie van de tandstructuren. De manier waarop het lichtpatroon vervormt, geeft informatie over de vorm, grootte en ruimtelijke oriëntatie van de gescande oppervlakken.
  • Vastleggen door sensoren
Het vervormde lichtpatroon wordt vastgelegd door een set zeer gevoelige sensoren die in de intraorale scanner zijn geïntegreerd. Deze sensoren zijn ontworpen om snel en nauwkeurig de veranderingen in het geprojecteerde patroon, veroorzaakt door de geometrie van de mondstructuren, te registreren.
  • Driehoeksmeting en diepteberekening
De scanner maakt gebruik van een principe dat bekend staat als driehoeksmeting. Door het bekende patroon dat op de oppervlakken wordt geprojecteerd te vergelijken met het vervormde patroon dat door de sensoren wordt vastgelegd, kan het systeem de driedimensionale coördinaten van talrijke punten op de tandoppervlakken berekenen. Dit proces wordt snel en continu herhaald terwijl de scanner door de mondholte wordt bewogen.
  • Real-time verwerking
De vastgelegde gegevens worden in real-time verwerkt door krachtige rekenalgoritmen. Deze algoritmen analyseren de vervormingspatronen en genereren een zeer nauwkeurige driedimensionale digitale weergave van de tanden en zachte weefsels in de mond.
  • Digitale modellen maken
De verwerkte gegevens worden vervolgens gebruikt om een digitaal model te maken van de tanden, het tandvlees en de omliggende structuren van de patiënt. Dit digitale model kan worden gemanipuleerd, geanalyseerd en gebruikt voor verschillende tandheelkundige toepassingen, zoals het ontwerpen van kronen en bruggen, het plannen van orthodontische behandelingen en nog veel meer.

Voordelen van het gebruik van licht of lasers in intraorale scanners zijn onder andere:

  • Nauwkeurigheid

Het gebruik van gestructureerd licht of lasers maakt zeer nauwkeurige en gedetailleerde scans mogelijk, waarbij zelfs ingewikkelde oppervlaktekenmerken van de tanden worden vastgelegd.
  • Snelheid

De technologie maakt een snelle gegevensvastlegging mogelijk, wat bijdraagt aan efficiënte scanprocedures.
  • Niet-invasiviteit

Intraorale scans met licht of lasers zijn niet-invasief en bieden patiënten een comfortabelere ervaring in vergelijking met traditionele afdrukmethodes.
  • Real-time feedback
Tandheelkundige professionals kunnen realtime feedback ontvangen tijdens het scanproces, zodat uitgebreide gegevens worden verkregen.
Samengevat vormt de integratie van lichtprojectie en sensortechnologie in intraorale scanners een baanbrekende benadering van het digitaal nemen van afdrukken in de tandheelkunde, met verbeterde nauwkeurigheid, efficiëntie en comfort voor de patiënt.

Meerdere beelden genereren vanuit verschillende hoeken

 

Intraorale scanners genereren meerdere beelden vanuit verschillende hoeken door middel van een proces dat bekend staat als multi-view imaging. Deze techniek bestaat uit het vastleggen van beelden van de mondholte vanuit verschillende perspectieven om een uitgebreide en gedetailleerde driedimensionale weergave te creëren. Hier volgt een overzicht van hoe intraorale scanners dit bereiken:
  • Meerdere camera's of lichtbronnen
Intraorale scanners zijn uitgerust met meerdere camera's of lichtbronnen die strategisch in het scanapparaat zijn geplaatst. Deze camera's of lichtbronnen zijn zo opgesteld dat ze tegelijkertijd vanuit verschillende hoeken beelden vastleggen.
  • Gestructureerd licht of laserprojectie
Veel intraorale scanners maken gebruik van gestructureerde licht- of laserprojectiesystemen. Deze systemen projecteren een bekend licht- of laserpatroon op de te scannen oppervlakken. De patroonvervorming, zoals uitgelegd in het vorige antwoord, wordt vastgelegd door meerdere camera's onder verschillende hoeken.
  • Gelijktijdige beeldopname
Terwijl het lichtpatroon op de tanden en mondstructuren wordt geprojecteerd, leggen de camera's de vervormde patronen vast vanuit hun respectieve hoeken. Deze gelijktijdige beeldopname is cruciaal voor het verkrijgen van een volledig beeld van de gehele mondholte.
  • Coördinaten uitlijnen
De software van de intraorale scanner lijnt de vanuit verschillende hoeken gemaakte beelden uit en voegt ze samen tot een samenhangende en nauwkeurige driedimensionale weergave. Dit proces bestaat uit het matchen van overeenkomstige punten in elk beeld om een naadloos en compleet digitaal model te creëren.
  • Real-time verwerking
De opgenomen beelden worden in real-time verwerkt door krachtige algoritmes in de scanner. Deze algoritmes analyseren de beelden, identificeren gemeenschappelijke punten en gebruiken driehoeksmethoden om de ruimtelijke relaties en afstanden tussen deze punten te bepalen.
  • Continu scannen
Intraorale scanners zijn ontworpen om tijdens het scanproces continu door de mondholte bewogen te worden. Deze beweging, gecombineerd met de gelijktijdige opname van beelden vanuit verschillende hoeken, maakt een uitgebreide en continue gegevensverzameling mogelijk.
  • Feedback en visualisatie
De software geeft vaak real-time feedback aan de operator, waarbij het evoluerende digitale model wordt weergegeven terwijl het scannen vordert. Met deze functie kan de tandheelkundige professional ervoor zorgen dat alle benodigde gebieden adequaat worden gescand en dat de gegevens van hoge kwaliteit zijn.
De voordelen van het genereren van meerdere beelden vanuit verschillende hoeken zijn onder andere:
  • Uitgebreide dekking
Multi-view imaging zorgt ervoor dat alle oppervlakken van de tanden en de omliggende structuren worden vastgelegd, wat resulteert in een completer digitaal model.
  • Verbeterde nauwkeurigheid
Door informatie uit verschillende perspectieven te integreren, kunnen intraorale scanners de nauwkeurigheid van de uiteindelijke digitale afdruk verbeteren.
  • Efficiëntie
Gelijktijdige beeldopname en real-time verwerking dragen bij aan een efficiënter scanproces, waardoor er minder tijd nodig is voor gegevensverwerving.
  • Betere visualisatie
De mogelijkheid om het digitale model in real-time te visualiseren stelt de tandarts in staat om mogelijke problemen tijdens de scanprocedure te identificeren en aan te pakken.
Samengevat is het genereren van meerdere beelden vanuit verschillende hoeken een belangrijk kenmerk van intraorale scanners, dat bijdraagt aan hun nauwkeurigheid, efficiëntie en het vermogen om uitgebreide digitale afdrukken van de mondholte te maken.

Conversie van afbeeldingen naar 3D-weergave door software

De omzetting van 2D-afbeeldingen naar 3D-weergave door software omvat een proces dat 3D-reconstructie wordt genoemd. Dit proces wordt vaak gebruikt op verschillende gebieden, waaronder computer vision, medische beeldvorming, computerondersteund ontwerp (CAD) en meer. Hier volgt een algemeen overzicht van hoe deze conversie meestal wordt uitgevoerd:
  • Beeldverwerving
   - Oorspronkelijke beelden, meestal genomen vanuit verschillende perspectieven of hoeken, dienen als invoergegevens voor het 3D-reconstructieproces.
   - De beelden kunnen worden vastgelegd door camera's, scanners of andere beeldvormende apparaten en ze geven vaak verschillende weergaven van hetzelfde object of dezelfde scène weer.
  • Eigenschapsextractie
   - De software identificeert en extraheert belangrijke kenmerken of punten uit de 2D-beelden. Deze kenmerken kunnen hoeken, randen of andere kenmerkende elementen zijn die op meerdere afbeeldingen kunnen worden vergeleken.
   - Eigenschapsextractie is essentieel voor het vaststellen van overeenkomsten tussen punten in verschillende beelden en vormt de basis voor de daaropvolgende 3D-reconstructie.
  • Correspondentie vergelijken
   - Er worden matching-algoritmen gebruikt om overeenkomstige punten in verschillende afbeeldingen te vinden. Deze algoritmen proberen vast te stellen hoe kenmerken in de ene afbeelding zich verhouden tot die in een andere afbeelding.
   - Gangbare technieken voor correspondentiematching zijn onder andere kenmerkmatching met behulp van descriptoren (zoals SIFT of SURF) of dichte matchingsmethoden.
  • Driehoeksmeting
   - Driehoeksmeting is een geometrisch proces dat de informatie van corresponderende punten in meerdere afbeeldingen gebruikt om de 3D-coördinaten van die punten in de ruimte te berekenen.
   - Door de gematchte punten te trianguleren, bepaalt de software de diepte of afstand van elk punt tot de beeldvormingsapparaten.
  • Reconstructie van het oppervlak
   - Zodra de 3D-coördinaten van de punten zijn vastgesteld, kan de software een oppervlaktemesh creëren die het object of de scène voorstelt.
   - Verschillende algoritmes, zoals Delaunay triangulatie of marching cubes, kunnen gebruikt worden om een mesh te genereren die de punten verbindt en een continu oppervlak vormt.
  • Textuurmapping (optioneel)
   - Als de originele afbeeldingen textuurinformatie bevatten, zoals kleur of intensiteit, dan kan deze informatie worden afgebeeld op het 3D-model om het visueel realisme te verbeteren.
   - Texture mapping helpt bij het creëren van een visueel meer gedetailleerde en realistische 3D rendering.
  • Nabewerking en verfijning
   - Aanvullende nabewerkingsstappen kunnen worden toegepast om het 3D-model te verfijnen. Dit kan het gladstrijken van het oppervlak, het verminderen van ruis of het aanvullen van ontbrekende gegevens zijn.
  • Visualisatie
   - Het uiteindelijke 3D-model kan worden gevisualiseerd met de juiste software. Visualisatie gereedschap gebruikers in staat stellen om de gereconstrueerde 3D scène of het object te bekijken en te verkennen.

Dit proces wordt veel gebruikt in verschillende toepassingen, van het reconstrueren van 3D-modellen van objecten voor virtual reality tot het genereren van anatomische modellen uit medische beeldgegevens. De specifieke algoritmen en technieken die worden gebruikt, kunnen variëren op basis van de toepassing en de kenmerken van de invoergegevens.

Afbeeldingen aan elkaar plakken tot een compleet model.

 

Bij het aan elkaar plakken van beelden tot een compleet model worden meerdere beelden gecombineerd, vaak overlappend of genomen vanuit verschillende gezichtspunten, om een naadloze en uitgebreide weergave van een scène of object te maken. Dit proces wordt vaak gebruikt in panoramische fotografie, medische beeldvorming, computer vision en andere gebieden. Hier volgt een algemeen overzicht van hoe het stikken van beelden meestal gebeurt:
  • Afbeelding uitlijnen
   - Voor het stikken is het cruciaal om de beelden goed uit te lijnen. Dit houdt in dat de positie, rotatie en schaal van elke afbeelding moet worden aangepast om ervoor te zorgen dat overeenkomstige kenmerken nauwkeurig overeenkomen op meerdere afbeeldingen.
   - Op kenmerken gebaseerde methoden, zoals het matchen van sleutelpunten of hoeken, worden vaak gebruikt voor nauwkeurige uitlijning.
  • Eigenschap Matching
   - Bij kenmerkenmatching worden onderscheidende punten of patronen geïdentificeerd in overlappende gebieden van aangrenzende beelden. Deze kenmerken fungeren als ankerpunten voor het uitlijnen van de beelden.
   - Veelgebruikte technieken voor het matchen van kenmerken zijn het gebruik van descriptoren zoals SIFT (Scale-Invariant Feature Transform) of SURF (Speeded-Up Robust Features).
  • Homografieschatting
   - De relatie tussen overeenkomstige kenmerken in twee beelden wordt beschreven door een wiskundige transformatie die homografie wordt genoemd. Deze transformatie omvat de vertaling, rotatie en schaling die nodig zijn om de beelden nauwkeurig uit te lijnen.
   - Algoritmen zoals RANSAC (Random Sample Consensus) worden vaak gebruikt om de homografie robuust te schatten, vooral wanneer er sprake is van uitschieters of fouten bij het matchen van kenmerken.
  • Beeld vervormen
   - Zodra de homografie is bepaald, wordt elk beeld vervormd of getransformeerd om op één lijn te komen met het referentiebeeld. Hierbij wordt de berekende transformatie op elke pixel in de afbeelding toegepast.
   - Gangbare methoden voor het vervormen van afbeeldingen omvatten bilineaire interpolatie of meer geavanceerde technieken om de beeldkwaliteit te behouden.
  • Mengen
   - Overvloeien heeft betrekking op de overgangsgebieden tussen gestikte afbeeldingen en zorgt voor een vloeiend en visueel samenhangend resultaat. Overlappende gebieden worden vaak gemengd om merkbare naden te elimineren.
   - Technieken zoals doezelen of multi-band blending worden gebruikt om pixelwaarden aan de grenzen geleidelijk te mengen.
  • Globale optimalisatie (optioneel)
   - In sommige gevallen kan een globale optimalisatiestap worden toegepast om het stikken te verfijnen door de volledige reeks beelden tegelijkertijd in beschouwing te nemen. Dit helpt de algehele uitlijning en samenhang van het gestikte model te verbeteren.
  • Nabewerking
   - Stappen in de nabewerking kunnen bestaan uit kleurcorrectie, contrastaanpassing en verwijdering van artefacten om de visuele kwaliteit van de genaaide afbeelding of het genaaide model te verbeteren.
  • Uitgang
   - Het uiteindelijke gestikte model, vaak in de vorm van een panoramisch beeld of een groter samengesteld beeld, is de output van het stitchingproces. Dit model vertegenwoordigt een naadloze integratie van de invoerbeelden.
Technieken voor het stikken van afbeeldingen kunnen variëren op basis van de specifieke vereisten van de toepassing, de kenmerken van de invoerafbeeldingen en het gewenste uitvoerformaat. Geavanceerde softwaretools en bibliotheken, zoals OpenCV of Adobe Photoshop, bieden vaak functionaliteiten voor het stikken van afbeeldingen.

Waarom gebruiken scanners vaak wit of blauw licht voor nauwkeurigheid?

 

Intraorale scanners gebruiken vaak wit of blauw licht voor nauwkeurigheid vanwege verschillende redenen die te maken hebben met de optische eigenschappen van deze golflengten en hun interactie met tandoppervlakken. Hier volgen enkele belangrijke redenen:
  • Optimale verstrooiingseigenschappen
   - Wit en blauw licht hebben kortere golflengtes in vergelijking met andere kleuren, waardoor ze ideaal zijn voor het vastleggen van fijne details. Kortere golflengtes resulteren in betere verstrooiingseigenschappen, waardoor het licht effectiever kan interageren met de oppervlaktekenmerken van tanden en zachte weefsels.
   - De verstrooiing van licht helpt bij het vastleggen van ingewikkelde oppervlaktedetails, zoals de anatomie van tanden, randen en andere belangrijke structuren.
  • Verbeterde diepteperceptie
   - Kortere golflengtes, zoals die in het blauwe spectrum, kunnen zorgen voor een betere diepteperceptie. Dit is cruciaal voor het nauwkeurig vastleggen van de driedimensionale structuur van de tandoppervlakken.
   - Het vermogen om diepte nauwkeurig waar te nemen is essentieel voor het maken van nauwkeurige digitale modellen die de werkelijke anatomische kenmerken van de mondholte weerspiegelen.
  • Verminderde reflectie en verblinding
   - Wit of blauw licht is minder gevoelig voor reflectie en schittering in vergelijking met langere golflengtes. Reflecties en schitteringen kunnen de nauwkeurigheid van de scan verstoren door ongewenste highlights of schaduwen te creëren.
   - Door licht te gebruiken met golflengten die minder gevoelig zijn voor reflectie, kunnen intraorale scanners duidelijkere beelden produceren en de kans op fouten in het scanproces verkleinen.
  • Kleurdifferentiatie
   - Wit licht omvat een breed kleurenspectrum, waardoor een betere kleurdifferentiatie mogelijk is. Dit kan belangrijk zijn in de tandheelkunde, waar het onderscheiden van subtiele kleurvariaties op het tandoppervlak of het identificeren van afwijkingen essentieel is.
   - Vooral blauw licht wordt vaak gekozen vanwege het vermogen om het contrast tussen de gescande oppervlakken en de omliggende weefsels te vergroten.
  • Minder warmteontwikkeling
   - Wit en blauw licht genereren over het algemeen minder warmte in vergelijking met sommige andere lichtbronnen. Dit is voordelig wanneer de intraorale scanner zich in de buurt van gevoelig mondweefsel bevindt. Het minimaliseren van de warmteontwikkeling draagt bij aan het comfort en de veiligheid van de patiënt tijdens het scanproces.
  • Compatibiliteit met optische sensoren
   - Intraorale scanners maken vaak gebruik van optische sensoren om het gereflecteerde licht op te vangen en de digitale afdruk te genereren. Wit en blauw licht zijn zeer geschikt voor de gevoeligheid en spectrale respons van deze optische sensoren, wat bijdraagt aan een nauwkeurige en betrouwbare gegevensvastlegging.
  • Klinische overwegingen
   - Wit en blauw licht worden vaak gebruikt in tandheelkundige klinische omgevingen en intraorale scanners die zijn ontworpen om met deze lichtbronnen te werken, sluiten aan bij bestaande klinische praktijken. Dit zorgt voor compatibiliteit met gevestigde workflows en lichtomstandigheden in tandartspraktijken.
Hoewel wit en blauw licht vaak worden gebruikt, is het vermeldenswaard dat technologische ontwikkelingen kunnen leiden tot de ontwikkeling van intraorale scanners die gebruikmaken van verschillende golflengten of combinaties van kleuren om de nauwkeurigheid en prestaties verder te verbeteren. De keuze van de lichtbron is een kritische ontwerpoverweging voor intraorale scanners en fabrikanten selecteren zorgvuldig de optimale golflengtes op basis van hun voordelen voor tandheelkundige toepassingen.

Er werd gebruik gemaakt van IR-camera's en gyroscoop-/versnellingsmetergegevens.

Naast het gebruik van zichtbare lichtbronnen voor beeldvorming, bevatten sommige geavanceerde intraorale scanners aanvullende technologieën zoals infraroodcamera's (IR) en sensoren zoals gyroscopen en versnellingsmeters om hun prestaties te verbeteren. Dit is hoe deze technologieën worden gebruikt:
  • IR-camera's
   - Infraroodcamera's worden soms geïntegreerd in intraorale scanners om informatie vast te leggen die niet zichtbaar is voor het menselijk oog.
   - IR-beeldvorming kan vooral nuttig zijn voor het vastleggen van oppervlaktedetails of -kenmerken die niet zo duidelijk zichtbaar zijn onder zichtbaar licht. Het kan de algehele nauwkeurigheid van de digitale afdruk verbeteren door aanvullende gegevens te leveren.
   - IR-beeldvorming wordt vaak gecombineerd met gegevens van zichtbaar licht om een uitgebreidere en meer gedetailleerde weergave van de mondstructuren te krijgen.
  • Gyroscoop- en versnellingsmetergegevens
   - Gyroscopen en versnellingsmeters zijn bewegingsdetectoren die de oriëntatie en versnelling van de scanner in realtime meten.
   - Intraorale scanners kunnen deze gegevens gebruiken om de beweging en positie van de scanner tijdens het scanproces te volgen. Deze informatie is cruciaal voor het nauwkeurig in kaart brengen van de ruimtelijke relatie tussen de vastgelegde beelden of puntenwolken.
   - Real-time tracking helpt de scannersoftware om de vastgelegde gegevens dynamisch aan te passen en uit te lijnen, zodat het 3D-model de werkelijke oriëntatie en positie van de gescande oppervlakken nauwkeurig weergeeft.
  • Dynamische beeldregistratie
   - De gegevens van gyroscoop- en versnellingsmetersensoren kunnen worden gebruikt voor dynamische beeldregistratie. Hierbij worden de inkomende beelden continu uitgelijnd en geregistreerd op basis van de real-time beweging en oriëntatie van de scanner.
   - Dynamische beeldregistratie draagt bij aan de creatie van een naadloos en nauwkeurig 3D-model, zelfs wanneer de scanner snel of in complexe banen wordt bewogen.
  • Vermindering van artefacten
   - Gyroscoop- en versnellingsmetergegevens kunnen helpen bij het verminderen van bewegingsartefacten. Bewegingsartefacten, veroorzaakt door de beweging van de scanner tijdens het scanproces, kunnen de nauwkeurigheid van de uiteindelijke digitale afdruk negatief beïnvloeden.
   - Door beweging in real-time te compenseren, helpen deze sensoren artefacten te verminderen, wat resulteert in een schonere en nauwkeurigere weergave van de gescande oppervlakken.
  • Verbeterde gebruikerservaring
   - De integratie van gyroscopen en versnellingsmeters verbetert de algehele gebruikerservaring door real-time feedback te geven aan de operator. Tandheelkundige professionals kunnen de beweging en uitlijning van de scanner tijdens het scannen controleren, zodat alle gebieden voldoende worden bestreken.
   - Deze realtime feedback draagt bij aan efficiëntere en effectievere scanprocedures.
De combinatie van zichtbaar licht, infraroodtechnologie en bewegingssensoren zorgt voor een robuust en nauwkeurig intraoraal scansysteem. Deze technologieën werken synergetisch om nauwkeurige 3D-gegevens van de mondstructuren vast te leggen, bewegingsgerelateerde fouten te verminderen en de algehele bruikbaarheid en prestaties van intraorale scanners in klinische omgevingen te verbeteren.

Stereofotogrammetrie driehoeksproces

 

Stereofotogrammetrie is een techniek die wordt gebruikt om driedimensionale informatie over objecten of scènes te verkrijgen door beelden te analyseren die vanuit meerdere gezichtspunten zijn gemaakt. Het proces omvat driehoeksmeting, waarbij de positie van een punt in de 3D-ruimte wordt bepaald door de projecties op twee of meer beelden te meten. Hier volgt een stapsgewijze beschrijving van het triangulatieproces bij stereofotogrammetrie:
  • Beeldverwerving
   - Stereofotogrammetrie begint met de verwerving van ten minste twee beelden van het object of de scène vanuit verschillende gezichtspunten. Deze beelden moeten elkaar overlappen om ervoor te zorgen dat gemeenschappelijke kenmerken in beide aanzichten zichtbaar zijn.
  • Kalibratie
   - Voor triangulatie moeten de cameraparameters gekalibreerd worden. Kalibratie omvat het bepalen van de intrinsieke parameters van de camera, zoals brandpuntsafstand, hoofdpunt en lensvervorming. Deze stap is cruciaal voor nauwkeurige triangulatie.
  • Eigenschap Matching
   - Overeenkomstige kenmerken in de overlappende beelden worden geïdentificeerd. Deze kenmerken kunnen punten, hoeken of andere kenmerkende patronen zijn die gemakkelijk tussen de beelden kunnen worden vergeleken.
   - Feature matching wordt meestal gedaan met behulp van computer vision technieken en algoritmes zoals SIFT (Scale-Invariant Feature Transform) of SURF (Speeded-Up Robust Features) worden hiervoor vaak gebruikt.
  • Epipolaire geometrie
   - Epipolaire geometrie beschrijft de geometrische relatie tussen twee aanzichten van dezelfde scène. Het definieert de epipolaire lijnen, die de snijlijnen zijn tussen de beeldvlakken en het epipolaire vlak.
   - De epipolaire geometrie helpt bij het zoeken naar overeenkomstige punten, waardoor het matchingsproces efficiënter verloopt.
  • Driehoeksmeting
   - Driehoeksmeting is de belangrijkste stap in stereofotogrammetrie. Gegeven overeenkomstige punten in twee of meer beelden en de bekende cameraparameters, kunnen de 3D-coördinaten van een punt in de scène worden berekend.
   - Het driehoeksproces bestaat uit het verlengen van lijnen vanaf de cameramiddelpunten door de overeenkomstige punten in elk beeld en het vinden van het snijpunt in 3D-ruimte. Het snijpunt is het driehoekspunt.
  • Bundelaanpassing (optioneel)
   - Bundelaanpassing is een optimalisatieproces dat de cameraparameters en 3D-coördinaten tegelijkertijd verfijnt. Deze stap helpt de algehele nauwkeurigheid van de 3D-reconstructie te verbeteren door fouten in het triangulatieproces te minimaliseren.
  • Genereren van 3D-model
   - Zodra de driehoeksmeting is voltooid, wordt een dichte set 3D-punten verkregen die het oppervlak van het object of de scène weergeeft. Deze punten kunnen verder verwerkt worden om een 3D mesh of puntenwolk te maken, die een gedetailleerde weergave van de geometrie geeft.
  • Textuurmapping (optioneel)
   - Als de afbeeldingen kleurinformatie bevatten, kan texture mapping worden toegepast om de kleurinformatie op het 3D-model te projecteren, waardoor het visueel realistischer wordt.
Stereofotogrammetrie wordt veel gebruikt op verschillende gebieden, waaronder fotogrammetrie, computervisie en 3D-reconstructie. Het is een essentiële techniek voor toepassingen zoals topografische kartering, documentatie van cultureel erfgoed en het maken van 3D-modellen voor virtuele realiteit of augmented reality-omgevingen.

Stappen om de scanstaaf te kalibreren voor gebruik.

 

Het kalibreren van de scanstaaf voor gebruik is een kritieke stap in het waarborgen van de nauwkeurigheid en betrouwbaarheid van de gegevens die door de intraorale scanner worden vastgelegd. Kalibratie compenseert variaties of vervormingen in de metingen van de scanner, waardoor de volgende scans nauwkeuriger worden. Hier volgen de algemene stappen voor het kalibreren van een scanstaaf:
  • De scanner inschakelen
   - Begin met het inschakelen van de intraorale scanner en eventuele bijbehorende hardware, zoals de beeldvormingseenheid of bedieningsconsole.
  • Kalibratiegereedschap of -doel voorbereiden
   - De meeste intraorale scanners worden geleverd met een kalibratiehulpmiddel of -doel. Dit kan een speciaal ontworpen patroon of object met bekende afmetingen zijn. Zorg ervoor dat het kalibratiehulpmiddel schoon is en geen vuil bevat dat het kalibratieproces kan beïnvloeden.
  • Plaats het kalibratie-instrument in het gezichtsveld
   - Plaats de kalibratietool in het gezichtsveld van de scanner. Zorg dat het goed verlicht is en dat de scanner een duidelijke zichtlijn heeft naar het hele kalibratie-instrument.
  • Kalibratiemodus starten
   - Ga naar de kalibratiemodus of kalibratie-instellingen van de scanner. Dit kan betekenen dat je door de gebruikersinterface of software van de scanner moet navigeren.
  • Volg de instructies op het scherm
   - De scanner geeft meestal instructies op het scherm om je door het kalibratieproces te leiden. Dit kunnen aanwijzingen zijn om het kalibratie-instrument in specifieke posities of oriëntaties te plaatsen.
  • Kalibratiebeelden vastleggen
   - Tijdens het kalibratieproces maakt de scanner vanuit verschillende hoeken beelden van het kalibratiegereedschap. Het doel is om vast te leggen hoe de optiek en sensoren van de scanner de bekende geometrie van het kalibratiegereedschap waarnemen.
  • Analyse en aanpassing
   - De software van de scanner analyseert de vastgelegde kalibratiebeelden en vergelijkt ze met de verwachte posities en afmetingen van het kalibratiegereedschap. Als er afwijkingen worden gedetecteerd, kan de software de interne parameters van de scanner aanpassen om de fouten te corrigeren.
  • Kalibratienauwkeurigheid controleren
   - Nadat het kalibratieproces is voltooid, bieden sommige scanners een verificatiestap. Hierbij wordt een verificatiehulpmiddel of een bekend referentieobject gescand om te controleren of de kalibratie is geslaagd.
  • Kalibratieresultaten documenteren
   - Het is een goede gewoonte om de resultaten van de kalibratie te documenteren, inclusief eventuele aanpassingen en de resultaten van de verificatie. Sommige scanners genereren automatisch een kalibratierapport dat u kunt opslaan als naslagwerk.
  • Regelmatige kalibratiecontroles
    - Controleer en kalibreer de scanner regelmatig om de nauwkeurigheid te behouden. De frequentie van kalibratiecontroles kan variëren afhankelijk van de aanbevelingen van de fabrikant, gebruikspatronen en omgevingsomstandigheden.
  • Kwaliteitsborging kalibratie
    - Sommige geavanceerde intraorale scanners hebben ingebouwde functies voor kwaliteitsborging. Deze functies kunnen regelmatige zelfcontroles inhouden of de gebruiker waarschuwen als de scanner afwijkingen van de verwachte prestaties detecteert.
Als u deze stappen volgt, zorgt u ervoor dat de intraorale scanner voor elk gebruik nauwkeurig wordt gekalibreerd, wat bijdraagt aan de nauwkeurigheid van digitale afdrukken en het algehele succes van tandheelkundige procedures. Raadpleeg altijd de richtlijnen en documentatie van de fabrikant voor specifieke kalibratie-instructies voor uw model intraorale scanner.

Veelgestelde vragen (FAQ's) over hoe Intraorale Scanners werken:

Een intraorale scanner is een apparaat dat door tandartsen wordt gebruikt om gedetailleerde 3D-afbeeldingen te maken van de tanden en mondstructuren van een patiënt.


Intraorale scanners gebruiken geavanceerde optische technologie om duizenden beelden per seconde vast te leggen terwijl ze de binnenkant van de mond van een patiënt scannen. Deze beelden worden vervolgens samengevoegd tot een nauwkeurig 3D-model.


  • Typische onderdelen zijn een handstaaf met een camera, een lichtbron en software om de vastgelegde beelden te verwerken.