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05 Septiembre 2022

Investigadores desarrollan una cámara dental ultrafina inspirada en la estructura del ojo de un insecto


Una cámara dental ultradelgada totalmente empaquetada y con imágenes dentales multifuncionales.Una cámara dental ultradelgada totalmente empaquetada y con imágenes dentales multifuncionales.

La tecnología de fotografía dental convencional ha tenido la limitación de utilizar herramientas incómodas, como espejos y retractores de mejillas. Los dentistas necesitan imágenes básicas de los dientes desde varios ángulos, como el bucal derecho/izquierdo y el oclusal maxilar/mandibular, para la inspección de la salud dental. Para adquirir estas imágenes, los pacientes sienten molestias porque los dentistas deben introducir un espejo en la boca para captar la imagen de los dientes reflejada a través de una cámara manual. Mediante este proceso se puede obtener información como la disposición de los dientes y la localización de las caries. Una cámara dental intraoral compacta puede superar las molestias y escanear el estado de los dientes. Sin embargo, debido a la profundidad de campo y al campo de visión restringidos, el dispositivo convencional tiene limitaciones en la obtención de imágenes de primer plano para observar la caries en detalle y de imágenes de gran angular para captar la disposición completa de los dientes.

Los ojos de varias especial de insectos tienen características visuales superiores, como un amplio ángulo de visión y una gran profundidad de campo con órganos visuales compactos formados por lentes diminutas. Los ojos de los insectos sirven de inspiración para las cámaras miniaturizadas, y las cámaras inspiradas en los insectos pueden resolver los problemas de las cámaras compactas convencionales, como el limitado alcance de observación. Sin embargo, las cámaras para insectos desarrolladas anteriormente presentan inconvenientes de baja resolución o funciones limitadas.

Según se publica en el Journal of Optical Microsystems, investigadores del Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea y del Instituto de Tecnología Fotónica de Corea han desarrollado recientemente una novedosa cámara de gran angular basada en los ojos de insectos, una cámara intraoral de inspiración biológica (BIOC), para la obtención de imágenes funcionales variadas. Con este dispositivo, se ha demostrado que las imágenes funcionales variadas satisfacen las necesidades clínicas.

El BIOC incluye una nueva configuración de lentes cóncavas convexas y conjuntos de microlentes invertidas (iMLA) y un único sensor de imagen CMOS en una placa de circuito impreso flexible en un soporte de pieza de mano. El objetivo convexo-cóncavo aumenta sustancialmente el campo de visión hasta 143 grados, y los iMLA reducen la aberración óptica por la ley de escala. Además, la nueva cámara supera muchos de los problemas crónicos de las cámaras intraorales convencionales, como la profundidad de campo limitada, la longitud total de pista gruesa y la limitación de las imágenes funcionales. En concreto, la cámara dental ultrafina puede resolver estados de incomodidad gracias a su delgadez y observar los dientes incluso en regiones anatómicamente estrechas. Además, se consiguen imágenes dentales nítidas sin desenfoque de la imagen emulando la característica de la visión de los insectos de una profundidad de campo infinita incluso a una distancia cercana del objeto. El BIOC ofrece imágenes dentales multifuncionales, como el alto rango dinámico, la profundidad 3D y las imágenes de autofluorescencia, a través del sistema de visión multicanal.

Los autores esperan que la novedosa cámara de gran angular para ojos de insecto contribuya no sólo a los avances técnicos en las sociedades de ingeniería biomédica, sino que también tenga repercusiones significativas en aplicaciones de visión tan diversas como la vigilancia, los teléfonos inteligentes y los drones. Prevén una continua expansión de las aplicaciones en el futuro.

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