Nguyên lý của hệ thống quét kỹ thuật số trong cấy ghép nha khoa
Cơ chế hoạt động của hệ thống quét kỹ thuật số dành cho cấy ghép nha khoa bao gồm ba giai đoạn cốt lõi: thu thập dữ liệu quang học, xử lý và mô hình hóa dữ liệu cũng như thiết kế và mô phỏng ảo.
Công nghệ quét quang học
Cảm biến quang học có độ chính xác cao thu thập dữ liệu trong miệng ba chiều, chủ yếu sử dụng chức năng quét bằng ánh sáng có cấu trúc hoặc laser xanh.
Trong quét ánh sáng có cấu trúc, máy chiếu chiếu các mẫu cách tử được xác định trước lên bề mặt miệng. Máy ảnh ghi lại sự biến dạng của các mẫu phản chiếu và thuật toán tam giác tính toán tọa độ 3D cho từng điểm trên bề mặt.
Để quét laze xanh, chùm tia laze quét các mô miệng từng điểm một. Bộ dữ liệu đám mây điểm ba chiều được tạo dựa trên thời gian phản xạ và góc của tín hiệu laser. Cả hai cách tiếp cận đều nhanh chóng và không tiếp xúc. Chúng thu thập thông tin không gian chính xác của các mô cứng như răng và xương ổ răng một cách đáng tin cậy với sai số đo tối thiểu.
Xử lý dữ liệu và mô hình hóa
Sau khi dữ liệu đám mây điểm thô được truyền sang máy tính, sẽ có hai bước xử lý chính: Thứ nhất, tối ưu hóa dữ liệu thô. Thuật toán lọc và giảm tiếng ồn loại bỏ các tín hiệu không hợp lệ và nhiễu để bộ dữ liệu mô phỏng chặt chẽ giải phẫu miệng trong thế giới thực. Thứ hai, tái tạo mô hình 3D. Các thuật toán tái tạo bề mặt chuyển đổi dữ liệu đám mây điểm đã được làm sạch thành mô hình ba chiều có độ chính xác cao của cấu trúc miệng. Những mô hình này tích hợp thông tin quan trọng bao gồm hình thái răng nhỏ, thể tích xương ổ răng (chiều cao, chiều rộng và mật độ) và vị trí nướu. Chúng cung cấp tài liệu tham khảo trực quan toàn diện cho bác sĩ lâm sàng để đánh giá tính khả thi của cấy ghép và xây dựng kế hoạch điều trị phù hợp với bệnh nhân.
Thiết kế và mô phỏng ảo
Được xây dựng dựa trên các mô hình 3D được tái tạo, các bác sĩ lâm sàng thực hiện lập kế hoạch ảo và mô phỏng phẫu thuật trên máy tính: Các thông số cấy ghép bao gồm vị trí đặt, góc độ và chiều dài cố định có thể được điều chỉnh lặp đi lặp lại. Phẫu thuật ảo giúp lường trước các rủi ro tiềm ẩn, tối ưu hóa kế hoạch quy trình nhằm giảm thiểu chấn thương do phẫu thuật và nâng cao tỷ lệ cấy ghép thành công. Bệnh nhân có thể xem trước kết quả điều trị dự kiến thông qua các mô hình ảo, điều này giúp họ củng cố niềm tin vào liệu pháp điều trị. Hệ thống xem xét các biến số của từng bệnh nhân: đặc điểm giải phẫu miệng, những khác biệt liên quan đến tuổi tác như sự phát triển xương ổ răng giữa trẻ em và người lớn và tình trạng bệnh lý bao gồm những thay đổi bệnh lý trong xương ổ răng. Nó cho phép lập kế hoạch trước phẫu thuật chính xác và thể hiện nguyên tắc cốt lõi của việc ra quyết định lâm sàng dựa trên dữ liệu trong nha khoa dựa trên bằng chứng.
