Традиционная технология визуализации зубов имеет ограничения, связанные с использованием неудобных инструментов, таких как зеркала и щечные ретракторы. Для изучения состояния зубов стоматологам необходимы исходные изображения зубов под разными углами, такими как правая/левая щека и верхнечелюстная/нижнечелюстная. Для получения таких изображений пациенты испытывают дискомфорт, поскольку стоматолог должен вставить зеркало в рот, чтобы получить отраженное изображение зубов с помощью ручной камеры.
Компактная интраоральная стоматологическая камера позволяет преодолеть дискомфорт и сканировать состояние зубов. Однако из-за ограниченной глубины резкости и поля зрения обычное устройство имеет ограничения в получении изображений крупным планом для детального наблюдения кариозных полостей и широкоугольных изображений для захвата всего расположения зубов.
Различные виды составных глаз насекомых обладают превосходными визуальными характеристиками, такими как широкий угол обзора и большая глубина резкости при компактных зрительных органах, состоящих из крошечных линз. Глаза насекомых вдохновляют на создание миниатюрных камер, а камеры, вдохновленные насекомыми, могут решить проблемы обычных компактных устройств, такие как ограниченный диапазон обзора. Однако ранее разработанные камеры имеют недостатки в виде низкого разрешения или ограниченных возможностей.
Как сообщается в Journal of Optical Microsystems, исследователи из Корейского института передовой науки и технологии и Корейского технологического института фотоники недавно разработали новую широкоугольную камеру – Biologically Inspired Intraoral Camera (BIOC) – для различных приложений функциональной визуализации. С помощью этого устройства были продемонстрированы различные виды функциональной визуализации для удовлетворения клинических потребностей.
BIOC включает новую конфигурацию выпукло-вогнутых линз и инвертированной микролинзовой решетки (iMLA), а также один датчик изображения CMOS на гибкой печатной плате в держателе наконечника. Выпукло-вогнутые линзы значительно увеличивают поле зрения до 143 градусов, а iMLA уменьшают оптические аберрации по закону масштаба. Кроме того, новая камера устраняет многие хронические проблемы обычных интраоральных камер, такие как ограниченная глубина резкости, большая общая длина пути и ограниченная функциональная визуализация.
Ультратонкая стоматологическая камера может устранить дискомфорт из-за своей тонкости и наблюдать зубы даже в анатомически узких местах. Кроме того, четкое изображение зубов достигается без размытия изображения благодаря имитации функции зрения насекомого с бесконечной глубиной резкости даже на близком расстоянии от объекта. BIOC предлагает многофункциональную стоматологическую визуализацию, такую как высокий динамический диапазон, трехмерная глубина и визуализация автофлуоресценции с использованием многоканальной системы видения.
Авторы надеются, что новая широкоугольная камера “глаз насекомого” не только внесет вклад в технический прогресс в области биомедицинской инженерии, но и окажет значительное влияние на такие разнообразные приложения для наблюдения, как видеонаблюдение, смартфоны и беспилотники. Они рассчитывают на дальнейшее расширение сферы применения в будущем.
