1.1基本原理
3D口内扫描仪是基于光学3D成像的一款产品，3D成像的主要是精确还原物体的深度，是一种不同方向精确测距还原物体的过程，所以对光学景深要求也较高。现有数字化口内扫描系统成像均基于光学扫描技术原理，采用光源进行口内组织照明，然后通过数字传感器捕捉后进行信息后处理及数据输出。口内扫描系统依据其使用光源不同可主要分为两大类：一类是基于激光技术的口内扫描系统，所应用的技术原理主要为平行共焦成像技术和激光三角测量等技术，口内扫描时能从不同的角度和位置捕捉口腔组织图像；第二类是基于可见光技术的口内扫描系统，技术原理是通过静态图像采集、视频捕获及实时图像捕捉等技术方法采集图像。其中值得一体的是，由于用于口腔扫描，系统集成度较高，因此使用编码光学的采集手段能够有效降低光场串扰的问题，且实时扫描出图对后期处理数据硬件要求较高，除此之外，每个人的牙齿反光数据有所差异而反光数据又取决牙齿本身的颜色，因此光场曝光的控制也是需要注意的事项。对于常见的技术详细如下
1.1.1平行共焦成像技术
平行共焦成像技术（Parallel Confocal Imaging Technique）最早起源于显微镜成像领域，其方法是将平行激光束通过口内扫描仪扫描头发送并投射到被扫描物体上，以特定的焦距照射目标后激光束会反射并通过一个小孔并被激光探测器收集，然后将其转换成数字图像，通过逐层扫描最终构建出口内组织的三维图像。代表性产品为iTero（AlignTechnology，美国）系统，该扫描仪工作时以300个不同的焦距投射约10万条平行红色激光束，在1/3s内可对14mm×18mm的区域进行采样，然后将其结果进行数字化转换和输出。最新的iTero口内扫描系统可以捕获约350万个数据，显著增强了数据采集能力（扫描速度从原先每秒800帧提高到每秒6000帧图像）。
1.1.2激光三角测量技术
激光三角测量技术（Laser Triangulation Imaging Technique）原理是指扫描仪利用红色激光束与微镜以每秒约2万个周期的频率振荡，从被扫描物体周围的多个角度捕获一系列静止图像从而生成三维模型（图3），其突出技术优点是相机仅需要扫描单个方向即获取该图像中捕获目标区域的所有表面形貌细节。代表性产品为E4D系统（D4DTechnologies，美国）和普兰梅卡（Planmeca，芬兰）系统，两者不同之处在于前者使用的是红色激光束光源，而后者采用的是蓝色激光束光源进行投射。
1.1.3结构光成像及激光三角测量技术
结构光成像技术及激光三角测量（Structured Light Imaging and Laser Triang ulation Technique）组合使用有助于连续捕获图像，从而能够精确地标识出牙齿三维表面形态。代表性产品为CS3500（Carestream Dental，美国），该产品利用绿色激光和四个发光二极管来采集和照明物体，采用互补金属氧化物半导（comp lementary metal oxide semiconductor，CMOS）传感器来接收采集的数据，扫描仪的取景范围为16mm×12mm，工作深度为－1～15mm，无需喷粉即可进行全牙列扫描，并且获取的数字数据可用于渲染彩色模型。
1.1.4静态图像采集技术
静态图像采集技术（StillImage Capture Technique）采用了一种名为主动三角测量的技术，其原理是通过三条线性光束的交点在三维空间中定位进行数据采集。代表性产品为CerecOmnicam/Bluecam（Sirona，德国）系统。德国Sirona公司的早期产品CerecBluecam使用红外光技术（其波长为820nm），而新一代Cerec Omnicam产品则采用蓝色光波（470nm）扫描牙列，改善波长参数可以加深景深，扫描精度提高约60%，此外还有助于还原真实图像。新一代国产口内扫描系统（朗呈DL-202）也是基于这一技术原理工作，不同之处在于其选用了LED白光作为口内相机的部分光源，无需喷粉即可真彩还原口内三维数据。
1.1.5视频捕获技术
视频捕获技术（Video Capture Technique）中的主动波前采样技术是唯一一种可捕获视频序列中的三维数据并实时建模的技术。主动波前采样指的是通过基于主光学系统的散焦来测量深度，从而从单镜头成像系统中获取3D信息。代表性产品为LavaCOS（3M，美国）系统，该系统包含的192个蓝色LED照明、3个传感器和22个镜头可以从不同的角度同时捕获扫描物体，然后用专用图像处理算法利用捕获信息实时生成物体三维表面模型。该口内扫描仪取景范围为10mm×13.5mm，与前述使用三角测量原理系统参数接近，不足之处在于由于需要扫描前喷粉，因此渲染的模型是单色的。
1.1.6极速光学切片技术
极速光学切片技术（Ultrafast Optical Sectioning Technique）与视频捕获技术相似，可提高连续图像捕获时的扫描速度。代表性产品为Trios系统（3Shape，丹麦），工作时每秒可捕获3000余幅二维图像，取景范围为17mm×20mm，工作景深为0～18mm。另外与其他基于可见光的口内扫描系统相比，该类产品具有捕获和渲染全彩色模型的能力。
最新推出的第三代Trios产品集成了用于拍摄高清图像的口内摄像头，同时还推出了具有无线扫描仪的新版本，可显著提高扫描速度与精度。目前国内外市场上可售的口内扫描系统产品超过22个，虽然数字化口内扫描的临床工作流程类似，但不同厂家扫描仪的临床适应证存在一定差异。不同口内扫描系统的扫描头大小、重量存在显著差异，作者实测了国内市场上常见的五种数字化口内扫描系统产品，扫描头尺寸上国产朗呈的口内扫描头最小、iTero的口内扫描头最大，重量上普兰梅卡（Planmeca）最轻、iTero产品最重。
1.2竞品公司产品技术参数


提示：如有错误地方欢迎大家指正，或有侵权地方马上联系即可删除，谢谢大家！让我们一起学习，一起进步