Diş Eğitiminde Diş Oyma Eğitimi İçin Artırılmış Gerçeklik Destekli Sistem

XinZhe Zhong; Qinyi Lu; Jiang Fu; Jiacheng Li; Haojun Zi; Yanyan Chen; Ziling Wang; Ming Li; Wen Ma

doi:10.3791/73392

Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.

Yöntem makalesi

Diş Eğitiminde Diş Oyma Eğitimi İçin Artırılmış Gerçeklik Destekli Sistem

81 görüntülenme

⸱

DOI:

10.3791/73392

⸱

18 Ağustos 2026

XinZhe Zhong¹^,² , Qinyi Lu²^,³ , Jiang Fu¹^,² , Jiacheng Li² , Haojun Zi² , Yanyan Chen² , Ziling Wang² , Ming Li¹^,² , Wen Ma¹^,²^,³

¹Department of Oral and Maxillofacial Surgery, The Affiliated Stomatology Hospital, Kunming Medical University, ²Yunnan Key Laboratory of Stomatology, School of Stomatology, Kunming Medical University, ³Digital Center of Stomatology, The Affiliated Stomatology Hospital, Kunming Medical University

Bu makalede

Özet

Artırılmış Gerçeklik Destekli Diş Oyma Sistemi (AR-ATCS), 3D nesne işaretleyicilerini tanır ve sanal bir diş modelini gerçek bir mum blok üzerine yerleştirerek, diş oyma işlemi sırasında acemi diş hekimliği öğrencilerine yardımcı olmak için üç boyutlu bir görsel referans sağlar.

Özet

Bu protokolün amacı, artırılmış gerçeklik destekli bir diş oyma sistemi (AR-ATCS) geliştirip uygulayarak diş anatomisi eğitimini geliştirmektir. Diş morfolojisi, öğrencilerin restoratif diş hekimliği ve endodontik tedavi gibi klinik prosedürler için temel teşkil eden karmaşık üç boyutlu (3D) anatomik yapıları ve fonksiyonel nirengi noktalarını ustalıkla öğrenmelerini gerektiren, diş eğitiminin temel bir bileşenidir. Geleneksel olarak bu beceriler, balmumu blok oyma egzersizleri yoluyla kazanılmaktadır; ancak bu yaklaşım, genellikle düşük öğretim verimliliği ve öğrencilerin iki boyutlu (2D) ders kitabı illüstrasyonlarını üç boyutlu fiziksel yapılara dönüştürmeye çalıştıklarında yaşadıkları ciddi bilişsel boşluk nedeniyle sınırlı kalmaktadır. Bu zorlukların üstesinden gelmek için bu protokol, artırılmış gerçeklik (AR) teknolojisinin manuel diş oyma eğitimine entegrasyonunu açıklamaktadır. Sistem, yüksek sadakatli sanal bir 3D diş modelini fiziksel çalışma alanının üzerine bindirmek için üç boyutlu nesne takibi ve bilgisayarlı görü algoritmalarını kullanır. Mobil cihaz kamerası ile özel takip işaretçilerini tanıyan sistem, dijital bir kılavuzu doğru ölçek ve yönelimle doğrudan balmumu bloğunun üzerine yansıtır. Bu sanal-fiziksel hizalama, öğrencilerin hedef diş morfolojisini gerçek zamanlı olarak görselleştirmelerine ve oyma süreçlerindeki sapmaları meydana geldikleri anda tespit etmelerine olanak tanır. Protokol; AR ortamının kurulması, sanal modellerin fiziksel materyallerle hizalanması ve sistemin kendi kendine yönlendirmeli bir eğitim aracı olarak kullanılması için ayrıntılı bir iş akışı sunar. Etkileşimli ve çok açılı görsel geri bildirim sağlayan bu sistem, sürekli eğitmen gösterimlerine olan bağımlılığı azaltır ve geri dönüşü olmayan oyma hatalarının etkisini minimize eder. Genel olarak, bu AR destekli yaklaşım, yeni başlayan öğrencileri diş oyma sırasında destekleyerek ve diş morfolojisi pratiği için daha verimli bir çerçeve sunarak, geleneksel diş anatomisi eğitimi için tamamlayıcı bir görsel rehberlik aracı sağlamaktadır.

Giriş

Dental morfoloji, öğrencilerin dişlerin anatomik morfolojisini ve üç boyutlu yapısal özelliklerini sistematik olarak anlamalarına yardımcı olmayı amaçlayan, diş hekimliği eğitiminin temel bir bileşenidir¹^,². Dental morfoloji öğretiminin önemli bir parçası olan diş oyma pratiği, yalnızca öğrencilerin diş anatomisindeki yetkinliklerini yansıtmakla kalmaz, aynı zamanda manuel becerilerini ve operatif yeteneklerini de geliştirir³^,⁴. Bu uygulama, özellikle protetik tedavi süreçleri başta olmak üzere klinik uygulama için temel bir dayanak oluşturur²^,⁵.

Geleneksel diş oyma eğitimi genellikle, öğrencilerin balmumu veya sabun blokları kullanarak ön ve arka dişlerin anatomik morfolojisini oyduğu eğitmen rehberliğinde gerçekleştirilir³^,⁵. Ancak, eğitmen ve öğrenci sayısı arasındaki dengesizlik, öğretmenlerin sınırlı bir öğretim süresi içinde yeterli bireysel rehberlik sağlamasını zorlaştırmaktadır⁴^,⁵. Ayrıca öğrenciler, iki boyutlu görüntüleri üç boyutlu formlara dönüştürürken sıklıkla ciddi bilişsel zorluklar yaşamakta, bu durum ise hem öğrenme verimliliğini hem de öğretim etkinliğini azaltabilmektedir²^,⁵^,⁶.

Son yıllarda, dijital teknolojilerin hızla gelişmesiyle birlikte, üç boyutlu yazdırma, artırılmış gerçeklik, sanal gerçeklik ve diğer dijital yaklaşımlar tıp anatomisi eğitiminde ve diş laboratuvarı öğretiminde kademeli olarak uygulanmaya başlanmıştır⁶^,⁷^,⁸^,⁹. Bu teknolojiler; geleneksel iki boyutlu atlasların, fiziksel model gözlemlerinin ve eğitmen demonstrasyonlarının uzamsal sunumdaki sınırlılıklarını aşarak öğrencilere daha sezgisel, dinamik ve üç boyutlu bir öğrenme deneyimi sunmaktadır⁵^,⁶^,⁹.

Artırılmış gerçeklik, bilgisayar tarafından üretilen sanal bilgileri gerçek zamanlı olarak gerçek çevre üzerine bindiren, böylece sanal-gerçek füzyonu ve insan-bilgisayar etkileşimi sağlayan bir görselleştirme teknolojisidir. Gerçek dünya senaryolarındaki üç boyutlu verileri ve mekansal bilgileri tamamlayarak, AR gözlemcinin karmaşık mekansal yapılara dair algısını genişletebilir¹⁰^,¹¹. Bu özellik, AR'yi özellikle mekansal anlayış ve el-göz koordinasyonu gerektiren pratik öğretim senaryoları için uygun kılmaktadır. Günümüzde AR teknolojisi, anatomi eğitiminde öncül olarak uygulanmış ve olumlu geri bildirimler almıştır¹¹^,¹²^,¹³. Eğitim ortamlarının ötesinde, AR klinik diş hekimliğine de aktarılmıştır. Örneğin, Macrì ve ark., gömülü bir dişin AR destekli cerrahi olarak açığa çıkarılmasındaki kullanımı rapor ederek, AR tabanlı mekansal kaydın ve gerçek zamanlı sanal-gerçek bindirmenin oral cerrahi navigasyonda uygulanabileceğini göstermişlerdir¹⁴. Bu klinik uygulama, AR rehberli mekansal görselleştirmenin diş morfolojisi eğitimine dahil edilmesi için ek destek sağlamaktadır.

Bu protokolde AR teknolojisi, öğrencilere uygulama sırasında sürekli ve sezgisel bir üç boyutlu görsel referans sağlayarak diş oyma eğitimine destek olmak amacıyla kullanılmıştır ve bu yöntem, geleneksel eğitmen rehberliğine bir tamamlayıcı olarak hizmet edebilir. Bu amaçla, ortaklaşa bir AR destekli diş oyma sistemi geliştirilmiştir; sistem temel olarak AR yazılımı, yüksek çözünürlüklü bir kamera, bir mum blok taşıyıcı taban ve ayrı ayrı üretilmiş dört adet üç boyutlu nesne takip marköründen oluşmaktadır. Markörler, mum bloğu önceden tanımlanmış bir konumda tutan taşıyıcı tabana monte edilmiştir. Çalışma sırasında sistem, kamera aracılığıyla fiziksel çalışma alanının görüntülerini yakalar. Tabandaki üç boyutlu nesne markörü tanındıktan sonra, sanal diş modeli ekran arayüzünde gerçek zamanlı olarak mum blok üzerindeki karşılık gelen konuma bindirilir ve böylece öğrencilere oyma işlemi için görsel bir referans sağlanır.

Bu sisteme dayanarak tek örnekli bir doğrulama gerçekleştirilmiştir. Diş anatomisi dersini tamamlamış bir öğrenci, önerilen AR destekli protokol rehberliğinde diş oyma işlemini tamamlamıştır. Oyulan diş daha sonra taranarak üç boyutlu bir model olarak işlenmiş ve standart diş modeli ile karşılaştırılarak objektif bir morfolojik sapma analizi yapılmıştır. Öncül tek örnekli sonuçlar, AR-ATCS'nin diş morfolojisi eğitimi için yardımcı bir araç olarak kullanılabilirliğini ortaya koymuştur.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

1. Standart dijital diş modelinin oluşturulması

NOT: Bu protokolde, AR destekli diş oyma iş akışının fizibilitesini göstermek için hedef diş olarak sol alt birinci molar diş kullanılmıştır. Diğer diş konumları için iş akışı, ilgili standart diş dijital modeli içe aktarıldıktan ve üç boyutlu nesne belirleyici ile olan uzamsal ilişkisi yeniden tanımlandıktan sonra uygulanabilir. Bu adım yaklaşık 10 dk sürer.

Standart diş modelinin ağız içi taraması
1. Standart diş modelini hazırlayın.
  NOT: Bu protokolde, 25 mm × 25 mm × 50 mm boyutlarındaki bir mum blok ile uyumlu standart bir diş modeli kullanın.
2. Yansıma kaynaklı tarama hatalarını azaltmak için standart diş modelinin yüzeyine ince ve homojen bir tabaka halinde tarama tozu veya yansıma önleyici sprey uygulayın.
3. Hazırlanan standart diş modelini, oda tipi üç boyutlu tarayıcının (çift 24 MP kameralı ve tarama hassasiyetli) tutucusuna yerleştirin ve sabitleyin <10 µm). Modelin stabil olduğundan ve hedef tarama alanının tamamen açık olduğundan emin olun (Şekil 1A).
4. 3B tarama yazılımını açın, yeni bir sipariş oluşturun ve bunu hedef diş konumuna göre adlandırın. Tarama ayarlarını onaylayın ve tıklayın. açık Taramayı Başlat.
5. Tarama işleminden sonra, dijital modelin bütünlüğünü inceleyin. Belirgin bir kusur gözlemlenmediği takdirde, taranan modeli STL formatında dışa aktarın ve birimi milimetre (mm) olarak ayarlayın.Şekil 1B).
Taranmış diş modelinin segmentasyonu ve işlenmesi (Şekil 1C)
1. 3D tarama veri işleme yazılımını açın.
2. Tıklayın Dosya > Açıkstandart diş modelinin STL dosyasını seçin ve üzerine tıklayın Açık.
3. Birim seçim penceresinde, şunları seçin Milimetre ve tıklayın Lütfen çevirmemi istediğiniz metni paylaşın..
4. Tıklayın Çokgenler > Kırpma > Planya ile DüzlemeKesme düzleminin konumunu, planlanan kök kesme seviyesine göre manuel olarak ayarlayın.
5. Kesim bölgesini onaylayın, şuna tıklayın Kesişim Düzlemi > Seçimi Sil > Kesişimi Kapatın > Lütfen çevrilmesini istediğiniz metni paylaşın. fazla kök kısmını çıkarmak ve açık sınırı kapatarak sızdırmaz standart bir dijital diş modeli elde etmek için.
6. Tıklayın Dosya > Kaydet ve seçin STL (ikili) Dosyası (*.STLDosya Türü listesindeki)
Standart diş model tabanının oluşturulması (Şekil 1D)
NOT: Bu adım, standart dijital diş modeli için düzenli bir taban oluşturmak ve böylece standart model, mum blok ve AR takip tabanı arasında stabil bir uzamsal ilişki kurmak için kullanılır. Menü seçeneklerinin tam adları, yazılım versiyonlarına göre küçük farklılıklar gösterebilir.
1. 3D modelleme yazılımını açın.
2. Tıklayın Dosya > Açık ve standart dijital diş modelinin STL dosyasını seçin.
3. Tıklayın Seçenekler, olarak içe aktar Katı Gövde veya Yüzey Gövdesive seçin Tek yüzeylerle sınırlı mesh gövdeler oluşturun > Fasetleri yüzeyler halinde gruplandırınve tıklayın Lütfen çevirmemi istediğiniz metni paylaşın. Kaynak metni ilettiğinizde, belirttiğiniz tüm akademik standartlara ve teknik gerekliliklere uygun olarak profesyonel Türkçe çevirisini gerçekleştireceğim. ve Açıkdiş modelinin altındaki üçgen yüzeylerin, nispeten eksiksiz bir referans yüzey olarak tanımlanabilmesi için.
4. Model tabanının merkez noktasını oluşturun. Diş modelinin alt yüzeyini seçin, üzerine tıklayın Özellikler > Nokta > Yüzün Merkezi > Lütfen çevirmemi istediğiniz metni paylaşın. merkez noktasını (adı ... olan) oluşturmak için Nokta1).
5. Diş modelinin alt yüzeyini çizim düzlemi olarak seçin ve şuraya tıklayın Taslak > Dikdörtgeni Ortala, merkezi şurada olan bir dikdörtgen çizin Nokta 1ve tıklayın Akıllı Boyut dikdörtgeni 25 mm × 25 mm olarak ayarlamak için. Şuraya tıklayın: Çizimden Çık (adlandırılan Şema 1).
6. Seçiniz Şema 1Özellikler sekmesinde, şuraya tıklayın: Ekstrüde Patron/TabanAltında Yönlendirme 1, seçin Körleme, Derinliği 20 mm olarak ayarlayın ve şuna tıklayın Lütfen çevrilecek metni gönderin. standart diş modeli tabanını oluşturmak için.

2. Balm bloğu tutucu ve AR takip tabanının tasarımı

NOT: Üç boyutlu nesne takip işaretleyicileri ve AR takip mum blok tabanı özel olarak tasarlanmış bileşenlerdir. Tasarımları, tasarım amacına ve modelleme stratejisine bağlı olarak değişiklik gösterebilir. Bu nedenle, bu protokolde açıklanan taban tek olası tasarım değildir ve mum blok sabitlemesi, işaretleyici tanıma ve kullanım konforu korunduğu sürece değiştirilebilir. Bu adım yaklaşık 30 dk sürer.

Balmumu blok yuvasının tasarımı (Şekil 2A,B)
1. 3B modelleme yazılımını kullanarak, şuraya tıklayın: Yeni > Bölüm > Lütfen çevrilecek metni iletin. ana sayfada.
2. Seçin Üst Düzlem ve tıklayın TaslakŞuna tıklayın: Merkez Dikdörtgen ve başlangıç taslağını şuraya merkezleyerek çizin Köken.
3. Tıklayın Akıllı Boyutlandırma dikdörtgeni 40 mm × 40 mm olarak ayarlamak için şuna tıklayın Çıkış Boyutu (adlandırılan Çizim 1).
4. Seçiniz Şema 1, tıklayın Özellikler > Ekstrüzyonla Oluşturulmuş Boss/Taban, altında Yön 1, seçin Körleme, ve 40 mm × 40 mm × 32.5 mm boyutlarında bir kübik şekil (şu isimle adlandırılan) oluşturmak için Derinliği 32,5 mm olarak ayarlayın çıkıntı – Ekstrüzyon 1).
5. Dikdörtgenler prizmasının üst yüzeyini seçin, tıklayın Taslak > Merkez Dikdörtgenve başlangıç taslağını şunun merkezine oluşturun KökenArdından şuna tıklayın Akıllı Boyut ve dikdörtgen boyutunu 25,2 mm × 25,2 mm olarak ayarlayın (Sketch 2 olarak adlandırılmıştır). Bu boyut, yaklaşık 0,2 mm'lik bir montaj toleransı ile 25 mm × 25 mm'lik bir balmumu bloğuna uygundur.
6. Seçiniz Taslak 2, tıklayın Özellikler > Ekstrüzyon Kesimive balmumu blok yuvasını oluşturmak için kesim derinliğini 20 mm'ye ayarlayın.
Üç boyutlu nesne izleme işaretçileri için negatif yuvaların tasarımı
1. Dikdörtgenler prizmasının dikey yüzeylerinden birini seçin ve üzerine tıklayın Taslak > Merkezi Dikdörtgen, seçilen yüzey üzerine bir dikdörtgen çizin, şuraya tıklayın Akıllı Boyutve bunu 5,2 mm × 5,2 mm olarak ayarlayın (adı Taslak 3).
2. Tıklayın Özellikler > Ekstrüzyonla Kesme, seçin Taslak 3ve kesim derinliğini 5 mm olarak ayarlayın.
3. Dört dikey yüzeyde yuvalar oluşturmak için yukarıdaki adımları tekrarlayın. Alt yüzeydeki yuva için taslak boyutunu 10,2 mm × 10,2 mm ve kesme derinliğini 10 mm olarak ayarlayın.
4. Tıklayın Kaydet ve balmumu blok tutucuyu bir ... olarak kaydedin SLDPRT Lütfen çevirmemi istediğiniz metni paylaşın. Metni gönderdiğinizde, belirttiğiniz tüm akademik kriterlere ve JoVE standartlarına uygun olarak profesyonelce Türkçeye çevireceğim.
Taban stabilitesi ve oyma konforu için tasarım
1. 3D modelleme yazılımını kullanarak, şuraya tıklayın: Yeni > Bölüm > Lütfen çevirilecek metni sağlayın. ana sayfada.
2. Seçin Üst Düzlem ve tıklayın Taslak > Daire, merkezinde olan 80 mm çapında bir daire çizin Köken (S olarak adlandırılaneskiz 1).
3. Taslak 1'i seçin, üzerine tıklayın Özellikler > Ekstrüzyonla Oluşturulmuş çıkıntı/tabanve dairesel bir stabilize edici plaka oluşturmak için derinliği 5 mm'ye ayarlayın.
4. Tıklayın Sağ Düzlem ve ... ile bir ikizkenar dik üçgen çizin Köken hipotenüsün orta noktası, 40 mm'lik bir kenar uzunluğu ve bir taslak oluşturmak için 45°'lik bir açı (şununla adlandırılan Taslak 2).
5. Seçin Çizim 2tıklayın Özellikler > Ekstrüzyonla Oluşturulmuş Çıkıntı/Tabanseçin Orta Düzlem Yön kısmından ve 45° eğimli bir yapı oluşturmak için derinliği 40 mm olarak ayarlayın (şu şekilde adlandırılan çıkıntı-ekstrüzyon 2).
6. Eğimli yüzeyi seçin, üzerine tıklayın Taslak> Merkez Dikdörtgen, 10 mm × 10 mm boyutlarında merkez bir dikdörtgen çizin, tıklayın Ekstrüzyonlu Çıkıntı/Taban, ve tabana destekleyici konnektörü oluşturmak için derinliği 10 mm olarak ayarlayın.
7. Tıklayın Kaydet ve stabilize edici destek yapısını bir SLDPRT dosyası olarak kaydedin.
Üç boyutlu nesne takip işaretleyicilerinin tasarımı
NOT: Markör; üç boyutlu nesne tanıma ve takibinin stabilitesini artırmak için rijit bir yapıya, stabil yüzey özelliklerine ve yeterli geometrik karmaşıklığa sahip olmalıdır.
1. 3B modelleme yazılımını kullanarak, şuraya tıklayın: Yeni > Bölüm > Lütfen çevirilecek metni sağlayın. ana sayfada.
2. Seçin Üst Düzlem ve tıklayın Taslak > Çokgen, Orijin merkezli bir altıgen çizin, şuna tıklayın Akıllı Boyut, kenar uzunluğunu 7,5 mm olarak ayarlayın (isimli Taslak 1).
3. Seçiniz Şema 1, tıklayın Özellikler > Ekstrüzyonla Oluşturulmuş Çıkıntı/Tabanve derinliği 10 mm olarak ayarlayın.
4. Alt yüzeyi seçin, tıklayın Taslak> Merkez Dikdörtgen, 5 mm × 5 mm boyutlarında bir merkez dikdörtgeni çizin (şuna adlandırılan Şema 2).
5. Seçiniz Taslak 2, tıklayın Özellikler > Ekstrüde Patron/Tabanve tabanın negatif yuvasına oturacak bir pim oluşturmak için derinliği 5 mm'ye ayarlayın.
6. Kullanın Taslak üst yüzey Nötr Düzlem olacak şekilde fonksiyonlandırın. Her bir yan yüzeyi Kalıp Açısı Düzlemi olarak seçin ve geometrik özelliklerin asimetrisini artırmak için her yüzeye farklı kalıp açıları uygulayın. Tüm yan yüzeylerde tam simetriden kaçınarak, kalıp açılarını tanıma performansına göre ayarlayın.
7. İşaretçinin üst yüzeyini seçin, üzerine tıklayın Taslak > Lütfen çevirmemi istediğiniz metni sağlayın.ve yerel görsel özellikler eklemek ve tanımayı kolaylaştırmak için bir metin etiketi girin (adlandırılan Çizim 3).
8. Seçiniz Çizim 3tıklayın Özellikler > Ekstrüzyonla Oluşturulmuş çıkıntı/tabanve ekstrüzyon derinliğini 2 mm olarak ayarlayın.
9. Mezial, distal, bukkal ve lingual yüzeylere karşılık gelen dört yan markörü oluşturmak için yukarıdaki adımları tekrarlayın.
10. Tıklayın Kaydet ve her bir markörü SLDPRT dosyası olarak kaydedin.
Tabanın ve AR işaretçilerinin montajı ve uzaysal ilişkilerin doğrulanması
1. 3D modelleme yazılımını kullanarak, şuraya tıklayın: Yeni > Montaj > Tamam ana sayfada.
2. Tıklayın Bileşenleri YerleştirinAR izleme mum blok tabanını, stabilize destek yapısını ve tüm üç boyutlu nesne izleme işaretleyicilerini içe aktarın.
3. Tıklayın Eşleşme işlev ve uygulama Çakışık, Paralel, Dikveya işaretçiler ile taban arasındaki mekansal konumları belirlemek için diğer eşleşme ilişkilerini kullanın.
4. Tıklayın Farklı Kaydet, seçin STL formatı ve tıklayın Seçenekler pencerede.
5. Onayla Bir montajın tüm bileşenlerini tek bir dosyada kaydedin seçili değilse, tıklayın Lütfen çevirisini yapmamı istediğiniz kaynak metni sağlayın. Metni aldığımda, belirttiğiniz tüm akademik ve teknik kriterlere uygun olarak profesyonel Türkçe çevirisini gerçekleştireceğim. > Kaydetmodel içe aktarma ve AR yazılımındaki uzamsal ilişki kurulumu için bireysel bileşen STL dosyalarını ayrı ayrı dışa aktarın.

3. Modellerin 3B yazdırılması ve işlem sonrası işlemleri

NOT: Bu protokolde açıklanan yazıcı ve baskı parametreleri kullanıldığında, tam bir model setinin basılması yaklaşık 70 dk sürer.

Malzeme seçimi ve yazıcı kurulumu (Şekil 2C,D)
1. Yansımayı azaltmak ve AR kamerası tarafından tanımayı kolaylaştırmak için baskıda mat gri polilaktik asit (PLA) filament kullanın.
2. Baskı ortamını kontrol etmek ve baskı stabilitesini artırmak için kapalı bir FDM 3D yazıcı kullanın. Parametreleri yazıcı ve filament özelliklerine göre ayarlayın.
3. STL modelini dilimleme yazılımına aktarın. Baskı hatalarını azaltmak için modeli taşıyarak, döndürerek ve baskı yüzeyini seçerek en uygun yönelimi belirleyin.
4. Dilimleme parametrelerini dilimleme yazılımı kullanarak yapılandırın. Parametreler, kullanılan yazıcıya ve malzemeye göre ayarlanabilir.
Önerilen dilimleme parametreleri
1. Nozül çapını 0.4 mm, nozül sıcaklığını 220 °C ve tabla sıcaklığını 55 °C olarak ayarlayın. Dokulu bir PEI baskı tablası kullanın.
2. Katman yüksekliğini 0.2 mm, doluluk oranını %15 ve baskı hızını ilk katman için 50 mm/s, dış duvar için 200 mm/s ve iç duvar için 300 mm/s olarak ayarlayın.
3. Sarkık yapılar mevcut olduğunda otomatik ağaç destekleri (tree supports) etkinleştirin. Sarkma yoksa destek yapılarını kullanmayın. Soğutmayı etkinleştirin.
4. Baskıdan önce yazıcıyı kalibre edin; filament rengini ve yüzey durumunu kontrol edin.
Basılan modellerin son işlemleri
1. Baskı ve soğutma işlemi tamamlandıktan sonra baskı tablasını çıkarın ve modelin doğal bir şekilde ayrılması için tablayı hafifçe eğerek baskı tablasının yüzey dokusunu koruyun.
2. Destek yapılarını kargaburun kullanarak dikkatlice çıkarın. Destekleri çıkardıktan sonra modeli herhangi bir bütünlük sorunu veya deformasyon açısından inceleyin. Destek temas alanları pürüzlüyse, taban stabilitesini artırmak için zımpara veya eğe ile hafifçe cilalayın.

4. AR yazılım kurulumu ve sanal-gerçek hizalama

NOT: Bu protokolde, standart dijital diş modelini içe aktarmak ve sanal-gerçek üst üste bindirmesini oluşturmak için artırılmış gerçeklik (AR) yazılımı kullanılmıştır. 30 fps hızında 1080p RGB görüntüler yakalamak için yüksek çözünürlüklü bir RGB kamera kullanılmıştır. Kameranın derinlik algılama işlevi, izleme veya kayıt için kullanılmamıştır (Şekil 3A,B). Sanal modellerin yazılıma aktarılması, model renginin ve şeffaflığının ayarlanması 1 dk'dan kısa sürmüştür. Kayıt işlemi 5 s'den kısa sürmüş ve başarılı kayıt işleminin hemen ardından gerçek zamanlı navigasyon sağlanmıştır.

Donanım hazırlığı
1. Bilgisayarı açın ve yüksek çözünürlüklü kamerayı bir USB 3.0 portu üzerinden bağlayın. Kameranın sistem tarafından tanındığını doğrulayın.
  NOT: Kamera kalibrasyon parametreleri yazılım geliştirme sırasında önceden tanımlanmış ve AR kaydı için kullanılmıştır. Sonraki kullanımlarda ek bir kalibrasyona gerek duyulmamıştır. Diğer AR sistemleri için, sistem gereksinimlerine uygun olarak tekrarlı kamera kalibrasyonu gerçekleştirilmelidir.
Model içe aktarma ve görüntüleme ayarları
1. AR yazılımını açın.
2. Import STL seçeneğine tıklayın, standart dijital diş modeli ve AR marker modellerinin STL dosyalarını içeren klasörü seçin ve gerekli modelleri içe aktarın.
3. Kırmızı mum blokla yüksek kontrast sağlamak için sanal diş modelini beyaz olarak ayarlayın ve oyma aleti ile diş modeli sınırı arasındaki ilişkinin gözlemlenmesini kolaylaştırmak için şeffaflığı 0.4 olarak belirleyin.
AR navigasyonunun ve kaydının başlatılması
NOT: Kayıt sırasında, markerın el veya oyma aletleri ile kapatılmamasına dikkat edin. Sistem markerı tanıyamazsa, engeli kaldırın ve markerın kamera görüş alanına net bir şekilde tekrar girmesi için tabanı yeniden ayarlayın.
1. AR markerı seçin ve Virtual Navigation > Camera Navigation seçeneğine tıklayın. Açılan pencerede kullanılacak kamerayı seçin ve AR navigasyonunu başlatın.
2. Fiziksel üç boyutlu nesne takip markerını, yaklaşık 25 cm'lik bir çalışma mesafesini koruyarak kamera görüşünün merkezine yerleştirin. Stabil marker tanımayı sürdürmek için yansıtıcı olmayan bir arka plan kullanın ve operasyon alanında güçlü doğrudan aydınlatmadan kaçının.
3. Optik eksen marker yüzeyine yaklaşık olarak dik olacak veya yaklaşık 30°–45°'lik bir eğik bakış açısı oluşturacak şekilde kamera açısını ayarlayın; böylece yazılımdaki sanal marker hattının, fiziksel marker ile boyut, yönelim ve konum açısından mümkün olduğunca yakın bir şekilde örtüşmesi sağlanır.
  NOT: Sanal marker, fiziksel marker ile yakın bir şekilde örtüştüğünde, sistem bunu otomatik olarak tanır ve kaydı tamamlayarak gerçek zamanlı takibi etkinleştirir. Sanal marker hattı kırmızıdan yeşile döner ve sanal diş modeli, marker ile önceden tanımlanmış mekansal ilişkisine göre görüntülenerek mum blok üzerindeki karşılık gelen konuma stabil bir şekilde bindirilir.
4. Takip kalitesi eşiğini ayarlamak için Parameter Settings seçeneğine tıklayın.
  NOT: Bu eşik, sanal model ile gerçek sahne arasındaki eşleşme kalitesini belirlemek için kullanılır; özellik eşleşmesi ve lokalizasyon güveni önceden ayarlanmış eşiğe ulaştığında kayıt başarılı kabul edilir. Bu sistemde, tekrarlanan ön testlere dayanarak takip kalitesi eşiği 0.7 olarak ayarlanmıştır. Bu değer, stabil gerçek zamanlı takibi ve sanal-gerçek kaydını korurken hızlı tanımaya izin verdiği için seçilmiştir. Daha düşük eşikler marker kaydını kolaylaştırırken kayıt doğruluğunu azaltmış, daha yüksek eşikler ise marker kaydı için gereken süreyi ve zorluğu artırmıştır.

5. AR destekli diş oyma prosedürü

25 mm × 25 mm × 50 mm boyutlarındaki mum bloğu, AR takip mum blok tabanının yuvasına yerleştirin. Mum bloğunun alt kısmının yuva tabanına tam olarak oturduğundan ve mum bloğunun sabit olduğundan emin olun.
AR navigasyonunu başlatın. Sanal diş modeli ile mum blok arasındaki örtüşmeye dayanarak ilk kesim alanını ve yönünü belirleyin. Sanal diş modelini farklı bakış açılarından gözlemlemek için tabanı yavaşça döndürün.
Sanal diş modelini, tanımlanan üç boyutlu nesne takip markörüne ve bitişik yüzeylerine karşılık gelen bakış yönünden gözlemleyin. Sadece tek bir markör tanımlandığında stabil görünmeyebileceği için karşı yüzeye güvenmekten kaçının.
İhtiyaca göre mezial, distal, bukkal veya lingual üç boyutlu nesne takip markörünü açığa çıkarmak için mum blok tutucuyu döndürün. Bakış yüzeyini değiştirmek için Model Ayarları'ndan ilgili markörü seçin.
Gözlem aşamasına göre Model Ayarları'ndan sanal diş modelinin rengini ve şeffaflığını ayarlayın.
Markörü kapatan herhangi bir el veya enstrümanı kaldırın. Eğer sistem, kapanma veya tabanın hızlı döndürülmesi nedeniyle markörü tanıyamazsa, markör tekrar tanımlanana kadar taban konumunu yavaşça yeniden ayarlayın, ardından oyma işlemine devam edin (Şekil 3C,D).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

AR-ATCS, tabandaki üç boyutlu nesne izleme işaretçisini başarıyla tanımış ve sanal diş modelini gerçek zamanlı olarak mum blok üzerindeki karşılık gelen konuma stabil bir şekilde bindirmiştir. Sanal model; tüberküller, fossalar ve oluklar, marjinal sırtlar, aksiyel yüzey konturları ve kuron ana hattı dahil olmak üzere temel anatomik yapıları, morfolojik sınırları ve yüzey konturlarını doğru bir şekilde temsil etmiştir. Taban yavaşça döndürüldüğünde ve izleme işaretçisi engellenmeden kaldığında, sanal diş modeli ile mum b...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

Diş anatomisi eğitimi, teorik eğitimi pratik eğitimle birleştiren klasik bir öğretim modelini benimseyerek zaman içinde gelişmiştir. Dişlerin anatomik morfolojisinin doğru bir şekilde anlaşılması, özellikle prostodontik tedavi, endodontik tedavi, oklüzal yeniden yapılandırma ve implant restorasyonu ile ilgili prosedürlerde, oral klinik uygulama için önemli bir temel teşkil eder. Bu nedenle araştırmacılar, anatomik bilgi sistemlerinin oluşturulmasını desteklemek için sürekli olarak yeni öğretim yöntemleri ve teknolojileri...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

Yazarların beyan edecek herhangi bir çıkar çatışması yoktur.

Teşekkürler

Bu çalışma, Kunming Tıp Üniversitesi Karmaşık Kraniyofasiyal Malformasyonlar Tanı ve Tedavi Ekibi (2024XKTDTS08), Yunnan Eyaleti Klinik Tıp Merkezi Araştırma Projesi (2024YNLCYXZX0227, 2024YNLCYXZX0229), Yunnan Ağız Hastalıkları Klinik Araştırma Merkezi (202505AJ310001) ve Yunnan Eyaleti Üst Düzey Yetenek Eğitimi Destek Planı (YNWR-MY-2020-086) tarafından desteklenmiştir.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
Ad	Şirket	Katalog numarası	Yorumlar
3B Tarayıcı	SHINING 3D	AutoScanEPCG-BD032G26	Standart mum dişin üç boyutlu taraması için kullanılır.
Kamera	Intal RealSense	D415	Üç boyutlu nesne işaretçisinin tanınması için gerçek zamanlı görsel alanın elde edilmesinde kullanılır.
Dental mum oyma aleti			Mum bloğu oymak içindir.
E3D CMF	Hunan Liuwei Jinghang Digital Technology Co., Ltd., Hunan, Çin.	https://www.e3d-med.com/	AR navigasyon yazılımı.
FDM 3B yazıcı	Bambu Lab	31B8BP631300564	Mum blok taşıyıcı tabanı ve üç boyutlu nesne takip işaretçisinin üretilmesinde kullanılır.
Geomagic Wrap	3D Systems Corporation	versiyon 2021	Standart mum dişin üç boyutlu tarama verilerinin işlenmesinde kullanılır.
PLA filament	Bambu Lab	10105	FDM 3B baskı için kullanılır.
SOLIDWORKS	Dassault Systèmes	versiyon 2025	Mum blok taşıyıcı tabanı ve nesne takip işaretçisinin üç boyutlu modellemesi için kullanılır.
Mum blok			Diş oyma pratiği içindir.

Kaynaklar

Lone M, McKenna JP, Cryan JF, Downer EJ, Toulouse A. A survey of tooth morphology teaching methods employed in the United Kingdom and Ireland. Eur J Dent Educ. 2018;22(3):e438-e443.
Overskott HL, Markholm CE, Sehic A, Khan Q. Different methods of teaching and learning dental morphology. Dent J (Basel). 2024;12(4):114.
Conte DB, et al. Educational interventions to improve dental anatomy carving ability of dental students: A systematic review. Anat Sci Educ. 2021;14(1):99-109.
Alzer H, Ismail NH, Alsoleihat F. Blended learning with video demonstrations enhances dental students' achievements in tooth carving. Adv Med Educ Pract. 2023;14:1425-1431.
Lim EJ, Kim YS, Im JE, Lee JG. Mobile educational tool based on augmented reality technology for tooth carving: Results of a prospective cohort study. BMC Med Educ. 2023;23(1):462.
Hsu MS, Yeh CL, Cheng SJ, Lin CP. Transforming dental morphology education: The impact of three-dimensional digital simulation on practical skill development. Int Dent J. 2025;75(6):103904.
Abdalla R. Teaching dental anatomy and morphology: An updated clinical- and digital-based learning module. Eur J Dent Educ. 2020;24(4):650-659.
Fayyaz Y, Ali M, Ullah R, Shaikh MS. Applications of 3D-printed teeth in dental education: A narrative review. J Taibah Univ Med Sci. 2024;19(4):816-822.
Elgreatly A, et al. Students' perception of digital waxing software for dental anatomy education. J Oral Sci. 2022;64(2):178-180.
Azuma RT. A survey of augmented reality. Presence: Teleoperators Virtual Environ. 1997;6(4):355-385.
Zafar S, Zachar JJ. Evaluation of HoloHuman augmented reality application as a novel educational tool in dentistry. Eur J Dent Educ. 2020;24(2):259-265.
Bolek KA, De Jong G, Henssen D. The effectiveness of the use of augmented reality in anatomy education: A systematic review and meta-analysis. Sci Rep. 2021;11(1):15292.
Schrenker J, Del Hougne M, Schmitter M, Hohne C. Using augmented reality to enhance wax-up training in dental education: A feasibility study. Sci Rep. 2025;15(1):27633.
Macrì, M., D’albis, G., D’albis, V., Timeo, S., Festa, F. Augmented reality-assisted surgical exposure of an impacted tooth: A pilot study. Applied Sciences. 2023;13 (19):11097.
Dzyuba N, Jandu J, Yates J, Kushnerev E. Virtual and augmented reality in dental education: The good, the bad and the better. Eur J Dent Educ. 2025;29(3):497-515.
Ma L, Huang T, Wang J, Liao H. Visualization, registration and tracking techniques for augmented reality-guided surgery: A review. Phys Med Biol. 2023;68(4):04TR02.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Etiketler

Diş Morfolojisi 3B Diş Modeli Dental Anatomi Eğitimi Sanal Nesne İzleme Bilgisayarlı Görü Restoratif Diş Tedavisi Endodontik Tedavi

Bu makale yayımlandı

Video yakında

Beni bilgilendir: