Cũng như những cô cậu phù thuỷ nhỏ tuổi mua sắm đũa thần trước khi nhập học, Bác sĩ Răng Hàm Mặt cũng cần sở hữu máy quét trong miệng khi bước chân vào lĩnh vực nha khoa kĩ thuật số. Đối mặt với hàng tá lựa chọn trên thị trường, chắc hẳn chúng ta cũng khá bối rối, không biết chọn loại máy quét nào cho phù hợp như cầu. Trong bài viết này, tôi xin được chia sẻ về cách thu nhận hình ảnh của máy quét trong miệng. Tôi thường nói ví von nó quan trọng như lõi đũa thần.
Máy quét trong miệng tạo ra mẫu hàm ảo 3D thông qua 3 bước cơ bản gồm: Thu nhận, ráp nối và dựng hình.
Trải qua lịch sử phát triển nhiều năm, nhiều công nghệ thu nhận hình ảnh đã được giới thiệu trên thị trường như tam giác phân (triangulation), đồng tiêu cự (confocal), lấy dấu mặt sóng chủ động (active wavefront sampling) hay đo ảnh lập thể (stereophotogrammetry). Bài viết này tập trung vào 2 công nghệ quan trọng nhất hiện nay là tam giác phân và đồng tiêu cự.
Tam giác phân
Thử dùng tay che một mắt và với tay cầm lấy một vật ngay trước mặt, quý độc giả chắc hẳn sẽ cảm giác rằng vật thể ở xa hơn so với dự kiến. Chúng ta có thể cảm nhận được độ sâu vật thể là nhờ hai mắt hoạt động cùng lúc và tạo ra hai hình ảnh khác nhau về góc độ. Não bộ sẽ "nhập" hai hình ảnh và cho ra thông tin về độ sâu.
Cùng cơ chế này, máy quét trong miệng ghi nhận 2 ảnh của cùng một vật thể với góc độ hơi khác nhau. Nhờ độ dài đoạn AC là biết trước và các góc A, góc C có thể dễ dàng tính toán được độ dài đoạn BC. Phần mềm trong máy quét tiến hành thu độ sâu cho tất cả các điểm trên hình để tạo được một bản đồ chi tiết về độ sâu của các điểm.
Để tạo được 2 ảnh của cùng một vật thể với góc độ hơi khác nhau như trong hình, máy quét trong miệng có thể có 2 đầu thu, 1 đầu thu kèm một thấu kính để tách 2 hình hoặc thu hình tại 2 thời điểm khác biệt nhau.
Một số máy quét trên thị trường sử dụng công nghệ tam giác phân:
- CEREC Omnicam (hãng Dentsply Sirona): active triangulation - tạm dịch là tam giác phân chủ động
- i500 (hãng Medit): 3D-in-motion video - tạm dịch là phim 3D chuyển động
Đồng tiêu cự
Từ máy ảnh trong điện thoại đến các máy ảnh cơ đắt tiền, ai đã từng chụp ảnh chắc hẳn cũng phải biết về khái niệm "out nét". Đó là khi những tấm ảnh chụp được có chủ thể chính bị mờ như hình bên dưới:
Cùng cơ chế lấy nét như các máy ảnh, máy quét công nghệ đồng tiêu cự tiến hành thu nhận hình ảnh ở các khoảng cách lấy nét khác nhau (gọi là tiêu cự). Chỉ có những điểm rõ nét được ghi nhận, phần mềm máy quét sẽ tiến hành ghép các ảnh này với nhau kèm với thông tin độ sâu để tạo thành mô hình hoàn chỉnh. Ví dụ trong hình bên dưới về mũi khoan, phần bên trái và bên phải của đầu mũi khoan được tạo ảnh bởi 2 lần lấy nét khác nhau.
Nhờ khoảng cách được ghi nhận trực tiếp thông qua tiêu cự thấu kính, không phải tính toán gián tiếp như công nghệ tam giác phân, công nghệ đồng tiêu cự được đánh giá là đáng tin cậy và tạo ra được hình ảnh 3D chính xác hơn. Vì vậy không phải ngẫu nhiên mà các thế hệ máy quét trong miệng mới đều sử dụng phương pháp đồng tiêu cự để ghi nhận ảnh. Ví dụ:
- CEREC Primescan (Dentsply Sirona)
- TRIOS 3 và TRIOS 4 (3Shapes)
- iTero Element (Align Technology)
Kết luận
Bài viết này giới thiệu nhanh về hai công nghệ thu nhận hình ảnh của máy quét trong miệng là tam giác phân và đồng tiêu cự. Dù công nghệ đồng tiêu cự có những ưu điểm rõ rệt, giá thành cao cũng như hệ thống thấu kính lấy nét phức tạp dẫn đến đầu quét to hơn có thể là những cản trở khi lựa chọn các dòng máy quét trong miệng sử dụng công nghệ này. Ngoài ra, công nghệ lấy dấu mặt sóng chủ động cũng có những cải tiến mới với dòng máy Medit i700 hứa hẹn đem lại kết quả tương đương so với các máy quét có công nghệ đồng tiêu cự và cần các nghiên cứu chuyên sâu để kiểm chứng.
