1 Optik ölçüme giriş

İlk optik ölçümler 1980'li yıllara dayanmaktadır. Günümüzde bunlar, bilinen ve kabul edilen bazı sınırlamalara sahip geleneksel ölçümlerin yerini almaktadır; bu sınırlamalar arasında ölçüm malzemelerinin gerilmesi, yırtılması, hava kabarcıkları kalitesini tehlikeye atmakta ve bunlara dökümden itibaren maruz kaldıkları tüm işlem adımlarından kaynaklanan süreler eklenerek ağız içi düzeltmeleri ve hatta nihai protezin başarısızlık riskini önemli ölçüde artırmaktadır.

İcat edildiklerinden bu yana, ağız içi tarayıcılar ve kameralar pek çok evrim geçirmiş ve günümüzde diş kliniklerinde hem genel pratikte hem de diş hekimliğinin farklı alanlarında yer bulmaktadır.

Tanım

Optik ölçüm, diş yüzeylerine bir ışık sinyali gönderilmesi olarak tanımlanır. Yansıyan sinyal kamera tarafından yeniden algılanır ve bu sayede üç boyutlu 3D model oluşturulur.

Optik ölçüm, dental dijital zincirin ilk halkası

Optik ölçüm ile kayıt, veri toplama aşamasını ve ardından bu verilerin işlenmesi aşamasını içerir.

Şu yollarla yapılabilir:

• Laboratuvarda, alçı modelin veya doğrudan klasik fiziksel bir ölçümün dijitale aktarıldığı (temaslı veya temassız) ekstraoral tarayıcı veya masa tarayıcı ile modelin taranması.
• Doğrudan ağız içinde ağız içi kamera ile.

2 Optik ölçüm türleri ve kayıt teknikleri

Ekstraoral kayıt

Konumlandırma, mesafe, hız ve ters açılı bölgelere erişim kontrolünü sağlayan otomatikleştirilmiş dolaylı bir tekniktir.

Ağız içi kayıt

Doğrudan bir ölçüm tekniğidir. Manuel bir işlem olduğundan operatöre bağlıdır ve mesafe, hız ile ters açılı bölgelere erişim hassas biçimde kontrol edilemez.

Ağız içi tarayıcıyla 3D görüntü alımı, ana dezavantajı kayıt hızı olan ardışık kareler şeklinde veya dinamik modda (film tipi) yapılabilir. Bu durumda kayıt çok daha hızlı olur (iki kavisi ve oklüzyonu taramak için yaklaşık 5 dakika).

Optik ölçümün dijital işlenmesi

Diş yüzeylerinin kaydından elde edilen dosya, dental CAD/CAM zincirinin giriş noktasını oluşturur. Bu dosya, hastanın modelinin veya kavsinin bir nokta bulutu biçiminde temsilinden ibarettir. Bu ham nokta bulutu gerçekte kullanılabilir değildir ve hizalama, yeniden konumlandırma, üst üste binen noktaların birleştirilmesi, sapkın noktaların temizlenmesi ve filtrelenmesi ile yoğunlukların homojenleştirilmesi aşamalarıyla dosyanın boyutunu küçültmek ve sanal verilerin işlenmesini hızlandırmak için özel bir yazılımda işlenme aşaması gerektirir.

Kayıt halkasının çıktısında elde edilen dosyalar

Bu dosyalar, yalnızca aynı marka tasarım yazılımları tarafından okunabilen tescilli formatta veya evrensel formatta olabilir. Ancak günümüzde eğilim sistemlerin açık hale getirilmesidir. Gerçekten de evrensel dosyalar tüm tasarım yazılımları tarafından okunabilir.

Evrensel dosyalar STL (Standard Tesselation Language veya Standard Triangle Language) ve PLY'dir (Polygonal File Format).

Evrensel STL dosyası, rengi veya dokuyu belirtmeyen siyah beyaz bir 3D nesne oluşturacak bir üçgen örgüsü tanımlar.

PLY dosyası, şeffaflık veya renk gibi bilgileri aktarabilen poligonlardan oluşan bir bütündür. Ancak tüm yazılımlar henüz bu dosya formatını işleyebilecek durumda değildir.

3 Ağız içi kameraların özellikleri

Bir ağız içi kamera seçiminde birden fazla parametre dikkate alınmalıdır. Seçilen teknoloji, bazı özelliklere (ör. toz uygulanmaması, renk, sürekli kayıt) erişimi belirler. Aşağıda ağız içi kameraların başlıca özellikleri yer almaktadır.

El parçasının ergonomisi

Ergonomi; kameranın boyutu, şekli, ağırlığı, tutuşu, uç seviyesinde gerekli yükseklik ve başın boyutu gibi unsurları kapsar.

Buna ek olarak, kayıt sırasında optimum kararlılık ve kullanım kolaylığını sağlayan temel bir özellik olan kameranın dengesi de önemlidir.

Geniş bir baş, daha büyük bir kayıt alanı sağlar; ancak özellikle arka bölgelerde bazı alanlara erişimi zorlaştırabilir.

Odak uzaklığı, kamera ucu ile kaydedilecek yüzeyler arasındaki mesafeyle tanımlanır. Bazı markalar dişlerle temas edilmesini isterken, diğerleri 10 mm'yi geçebilen bir mesafe önerir; bu da özellikle disto-vestibüler arka bölgelerde optik ölçümü zorlaştırır.

En yaygın ve tanıdık tutuş şekli "kalem" şeklindedir, ancak "tabanca" tarzı kameralar da bulunmaktadır.

Son zamanlarda kablosuz (wireless) kameralar geliştirilmiştir; bu, kablo kısıtlamasından kurtulmayı ve daha geniş hareket özgürlüğü sağlar.

Toz uygulama

Toz uygulama, kaydedilecek yüzeylerin (mine, dolgu malzemeleri, kronlar) ışık yansımasını eşitlemek için kullanılır.

Bazı sistemler, diş yüzeylerinin kaydını kolaylaştırmak için ölçüm öncesi toz uygulanmasını gerektirir. Diğerleri ise tavsiye eder.

Tozsuz (powder-free) ağız içi kameralar, özellikle parlak bölgeler (metal restorasyonlar) için ara sıra hafif bir toz uygulaması gerektirebilir.

Ancak eğilim tozsuz kayıt yönündedir.

Yakalama modu

Görüntü veya video modu olabilir; tek fark, film şeklinde sürekli modda daha hızlı olan kayıt hızıdır.

Bu kayıt modu büyük bir hareket özgürlüğü sağlar, ancak üreticinin belirlediği bir tarama yolu takip edilmelidir.

Renk

Sistemlerin çoğu günümüzde az ya da çok gerçekçi renkli bir ana model elde etmeye olanak tanır. Bu, 3D dosyaya diş dokusuna benzeyen bir doku kazandırır ve özellikle karmaşık jukstagingival hazırlık sınırları gibi bazı unsurların okunmasını kolaylaştırır.

Ancak herhangi bir zamanda monokrom görüntüye geçmek mümkündür; çünkü aslında gerçek çalışma modeli, alçı modeline eşdeğer olan ve ölçümün kalitesini değerlendirmeye olanak tanıyan monokrom modeldir. İki görüntüleme modu birbirini tamamlar.

Renk tespiti

Bazı ağız içi tarayıcılar ayrıca dişlerin rengini eş zamanlı olarak verebilir ve böylece hekime renk seçiminde yardımcı olur.

Dosya formatı

Eskiden kapalı, kontrollü açık veya açık dosyalardan bahsedilirdi. Günümüzde sistemler giderek açık STL formatında dışa aktarıma yönelmekte; bu da ölçümler üzerinde herhangi bir CAD yazılımıyla çalışmaya olanak tanımaktadır.

Yazılım özellikleri

Optik ölçüm kameralarına bağlı tüm yazılımlar, mevcut protez alanını ve oklüzal temasları görmeye olanak tanır.

Maliyet

Bir optik kameranın amortismanı hesaplaması zordur. Şunları içerir: kameranın ve bilgisayar biriminin satın alma maliyeti, kullanım lisansları, yazılım güncellemeleri ve son olarak bakım masrafları.

Chairside

Bazı sistemler, hekimin isterse doğrudan CAD/CAM'a geçmesine olanak tanıyan eksiksiz bir CAD/CAM zinciri (alım, CAD, CAM) sunar.

Evrilebilirlik

Optik ölçüm kamerası edinmek, günümüzde tüm sistemlerin dosyaları STL formatında dışa aktarmaya olanak tanıması nedeniyle doğrudan CAD/CAM'a dönüşüme doğru atılan ilk adım olarak da görülebilir. Hekim aynı marka ya da başka bir üreticiden ekipman edinebilir.

4 Optik ölçümün hassasiyeti ve doğruluk kavramı

Optik ölçüm denildiğinde akla ilk gelen soru, bunun geleneksel tekniklere kıyasla kalite ve hassasiyet açısından sağladığı katkının ne olduğu ve farklı klinik durumlarda en güvenilir tekniğin hangisi olduğudur.

Doğruluk, bir ölçümün kalitesini veya hassasiyetini nitelemek için uygun terimdir. İki kriter dikkate alır:

• Gerçeklik: nesnenin gerçek boyutları ile ölçüm arasındaki sapma oranının ölçümü.
• Tekrarlanabilirlik: aynı ölçüm sistemiyle aynı nesnenin tekrarlı ölçümlerinden elde edilen sonuçlar arasındaki farkların ölçümü.

Bölümlü kavisler durumu

Klinikte ölçümün kalitesini etkileyebilecek birçok faktör vardır. Dijital bir ölçümün kalitesinin değerlendirilmesi, aynı CAD/CAM üretim zinciri tarafından yapılan iki tür ölçümden (dijital ve geleneksel) elde edilen protezlerin marjinal uyumunun analizine dayanır.

Genel olarak, protezlerde marjinal uyum 120 µm'nin altında kabul edilebilir. İn vitro çalışmalar, optik ölçümlerden elde edilen seramik kronların marjinal uyum değerlerinin klasik ölçümlerden elde edilenlere eşdeğer hatta daha iyi olduğunu göstermektedir.

Bu, tekli veya küçük kapsamlı restorasyonlar için in vivo olarak, 90 µm'lik ortalama marjinal uyum değerleriyle doğrulanmıştır.

Bu durum inlay/onlay türü bölümlü restorasyonlar için de geçerlidir; dijital ölçümle elde edilen marjinal uyum değerleri tatmin edicidir.

Tam kavisler durumu

Literatür verilerine göre günümüzde referans, elastomerler ile yapılan geleneksel ölçümdür; çünkü tam kavis söz konusu olduğunda dijital ölçümlerden önemli ölçüde üstün kalmaktadır. Ayrıca doğruluğun ön bölgede arka bölgeye göre daha iyi olduğu; yatay düzlemdeki sapmaların ve gerçeklik hatalarının 170 µm'ye kadar çıkabileceği bildirilmektedir.

Birkaç yazar tarafından dikkat çekilen sorun, tam kavisi yeniden oluşturmak için elde edilen görüntülerin bir araya getirildiği dijital yeniden yapılandırma aşamasıdır.

Bu nedenle, kayıt ve dijital görüntü işleme aşamasında biriken hataların bu önemli deformasyonların kaynağı olduğu düşünülmektedir.

Bu nedenle bazı yazarlara göre, gelecekte kameraların değil yazılımların iyileştirilmesi sayesinde daha güvenilir tam kavis ölçümleri elde edilebilir.

Ayrıca bazı yazarlara göre, hazırlık sayısının dijital ölçümün kalitesinin bozulmasından sorumlu olduğu görünmektedir. Hazırlık sayısı arttıkça optik ölçüm sistemleri arasındaki farklar daha belirgin hale gelmektedir.

İmplant üstü protezler durumu

Bu konuda literatür eksikliği nedeniyle implant destekli sabit protezler kapsamında dijital ölçümlerin kalitesi hakkında kesin bir sonuca varmak zordur. Ancak bazı yazarlar, geleneksel tekniğe eşdeğer veya üstün kalitede bir ölçüm elde etmek için birkaç kriterin göz önünde bulundurulması ve çok katı bir protokol uygulanması gerektiğini vurgulamaktadır. Dolayısıyla ölçümün kalitesi operatöre ve deneyime bağlı olacaktır.

5 Kayıt operatif protokolü

Dişler nemden (tükürük, kan) izole edildikten ve gerekirse ince ve öbeksiz şekilde toz uygulandıktan sonra kayda başlanabilir.

Üreticinin önerdiği tarama tekniği, süresi, hızı ve yörüngesine uyulmalıdır. Hareket akıcı ve hızlı olmalıdır; özellikle aşamalı olarak ağızdan uzaklaşmak ve hareketleri ekrandaki görüntüyle koordine etmek gerekir.

Hazırlıkların veya çalışma modelinin görüntüsü, kullanılabilir olması ve bazı bölgeleri okunabilir biçimde ortaya çıkarması için hazırlığın en büyük eksende alınmalıdır. Klasik çevresel bir hazırlık için bu bölgeler şunlardır:

• Servikal sınırın ve geçiş çizgisinin tamamı
• Servikal hazırlık
• Hazırlanan diş yüzeyini sınırlayan çizgi
• Komşu dişlerin papilleri ve temas noktaları

Hazırlık "opto-okunabilir" ise ve bu bölgeler net şekilde görülüyorsa, CAD ve CAM optimize edilecektir. Aksi takdirde, yanlış yönetilen temas noktaları, kötü servikal uyum veya alt-/üst-oklüzyon sorunları nedeniyle yerleştirmede güçlükler yaşanma riski yüksektir.

Kayıt ardışık üç aşamada gerçekleştirilir:

1. Hazırlıkların ölçümü (çalışma modeli)
2. Antagonist kavisin ölçümü (antagonist model)
3. İlgili bölgenin vestibüler yüzünün oklüzyonda taranmasıyla oklüzal ilişkilerin ölçümü. Yazılım daha sonra iki kavsi otomatik veya manuel olarak maksimum interküspidasyon oklüzyonuna (OIM) getirir.

6 Avantajlar ve dezavantajlar

Avantajlar

Optik ölçüm, özellikle bölge taramalarında geleneksel bir ölçüme göre çalışma sürelerini azaltır ve klasik ölçümü çoğu kez fazla agresif bulan hastaların konforsuzluğunu azaltır.

Çoklu ölçüm gerektiren karmaşık vakalarda veya yüksek kusma refleksi olan hastalarda, kayıt kalitesi korunarak kademeli olarak yapılabilir.

Ayrıca optik ölçüm, yoruma ve rastlantıya yer bırakmayan nesnel yapısı sayesinde klasik ölçümden daha basittir.

Gerçekten de gönderim öncesinde onaylanmak üzere diş hazırlıkları üzerinde anında geribildirim sağlar ve laboratuvara iletilen ölçümlerin kalitesini ve okunabilirliğini önemli ölçüde artırır.

Ayrıca klasik kimyasal-manuel ölçüm, belirli bir teknik beceri ve deneyim gerektiren uzun bir manipülasyondur.

Ağır, hacimli, saklanması zor, çoğaltılamayan, kırılgan ve uzun süre korunamayan alçı ölçümün aksine, dijital ölçüm zamanla aşınma veya deformasyona uğramadığından değişmez ve bozulmaz, üstelik çoğaltılabilir, kolayca saklanabilir ve aktarılabilir (dijital medya, güvenli sunucular).

Bu nedenle ağız içi kayıtla dijital ölçüme geçmenin değeri büyüktür. Ayrıca hassasiyeti, özellikle tekli veya küçük kapsamlı protez rehabilitasyonlar için geleneksel malzemelere eşdeğer, hatta üstündür.

Son olarak, optik ölçüm; gerek hastalara yapılacak protez çalışmalarını açıklamak gerekse protez teknisyeniyle gerçek zamanlı iletişim kurmak için mükemmel bir iletişim aracıdır.

Dezavantajlar

Dijital ölçümün birçok avantajı bulunmakla birlikte, kullanımı; esas olarak hastadan, optik sistemden ve dijital verileri işleme yazılımından kaynaklanan sınırlamalar içerir.

Tükürük akışı, ağız içi tarayıcı sistemlerini olumsuz etkileyebilir ve sulkus kanaması hazırlık sınırlarının bir kısmını gizleyebilir.

Hazırlıkların kaydı, özellikle ağız açılmasının sınırlı olması, çok derin bir hazırlık sınırı ve hastanın hareketleri nedeniyle arka bölgelerde kameranın erişilebilirliğinin kötü olması sebebiyle de zorlaşabilir.

"Kamera yalnızca gördüğünü kaydeder" sözü sık duyulur. Optik ölçüm, klasik ölçümden daha basit olsa da daha titiz bir çalışmayı gerektirir.

Hazırlık teknikleri dijital ölçüme uyarlanmalı ve gingival eviksiyon teknikleri şiddetle önerilmektedir.

Dijital alım sırasında temel olarak iki seviyede dağılım vardır:

• Ham nokta bulutlarının (özellikle modelin fiziksel bir ölçümden taranması durumunda) taranan nesneye göre tekrarlanabilirliği.
• Ham buluta kıyasla nokta bulutlarının işlenmesi.

Toz uygulaması bazı sistemler ve durumlar için gereklidir, ancak çok kalın bir katman halinde uygulanırsa kayıt hassasiyetini bozabilir. Optimum kalınlık 40 µm ile 60 µm arasındadır. Özellikle tozsuz bazı kameralar, kaydı hızlandırmak için toz spreyi kullanılmasını önermektedir.

Dijital ölçümü geleneksel ölçümle karşılaştıran in vitro çalışmalar, iki tekniğin doğruluk açısından eşdeğer olduğunu göstermiştir. Öte yandan, geleneksel ölçümlerin daha az dağılım üretme avantajı vardır ve tam kavisler bugün hala ağız içi kamera ile oluşturulmada zorludur.

7 Ağız içi kamera nasıl seçilir?

Diş hekimi hangi ağız içi tarayıcıya yöneleceğini belirlerken, hekimin beklentilerine uygun ancak laboratuvarın zinciriyle de uyumlu bir modele yönelmek için protez teknisyeniyle görüşmelidir. Daha sonra bu yeni ekipmanı kavramak için bir deneme ve öğrenme aşamasından geçmek gerekecektir.

Hekim, çok sayıda üreticinin açıklamalarında ve kablosuz sistemler, renk kaydı, kompakt modeller gibi son evrimlerde bazen çözülmesi güç çok sayıda teknik veri karşısında kaybolabilir.

Harekete geçmeden önce dikkate alınacak ana unsurlar şunlardır:

• Maliyet
• Doğruluk performansı
• Teknik özellikler: kayıt hızı ve veri işleme süresi (algoritma), sensörün boyutu (piksel sayısı ve kayıt alanı), odak uzaklığı (alan derinliği...), model / ölçüm / diş kavisi dijitalleştirmesi
• Cihazın ergonomisi: kayıt süresi, toz uygulamalı veya tozsuz

Genel olarak mevcut standartlara uyan kameralar; video akışı, renkli ve tozsuz (powder-free) kayıt özellikleriyle donatılmıştır.

8 Sonuç

Optik ölçüm hızla yaygınlaşmaktadır; geleneksel ölçüm tekniklerine ciddi bir alternatif sunmaktadır.

Protez laboratuvarlarıyla ve hastalarla iletişimi kolaylaştıran güvenilir, hızlı ve konforlu bir kayıt aracıdır; ancak bir tam kavsin dijitalleştirme kalitesi bugün hala sınırlı kalmaktadır.

Sabit protez dünyasını fethettikten sonra hareketli protez, implantoloji ve ortodontiye açılmış; böylece dijitale geçen diş hekimlerine eksiksiz çözümler sunmaktadır.