DentalScout^® P2000

Mundspiegel- und Endoskopkameras im Vergleich

Intraorale Videokameras sind bewährte Aufklärungs-, Dokumentations- und Marketinginstrumente in einer Zahnarztpraxis und werden zunehmend auch für die ISDN-Bildkommunikation zwischen Zahnarzt und Labor eingesetzt. Es stehen Endoskop- oder Mundspiegelkameras zur Verfügung. Während es bei Endoskopkameras eine große Zahl verschiedener Modelle und Hersteller gibt, werden Mundspiegelkameras fast ausschließlich durch DentalScout-Modelle vertreten. Anhand der neuentwickelten Systemkamera DentalScout P2000 werden nachfolgend die wichtigsten Unterscheidungsmerkmale sowie Vor- und Nachteile beider Kameratypen beschrieben.

Bauprinzip, Größe und Gewicht

Bei Endoskopkameras sind im Kopf stabförmiger Handstücke kleine Objektive untergebracht, die intraorale Nahaufnahmen ermöglichen. Das Licht für die Objektbeleuchtung wird über Lichtleiter zugeführt und tritt direkt neben dem Objektiv aus. Für die verschiedenen intra- und extraoralen Aufnahmesituationen werden in der Regel 0°- bzw. 90°-Zusatzoptiken empfohlen.

Mit Mundspiegelkameras erfolgt die intraorale Abbildung über einen Spiegel, der an eine Videokamera angekoppelt ist. Die Beleuchtung erfolgt über zirkulär um das Objektiv angeordnete Miniaturlampen. Damit kann jeder intraorale Bereich abgebildet werden. Zieht man den Spiegel ab, dann sind auch extraorale Aufnahmen möglich.

Endoskopkameras haben einen schlankeren Kamerakörper als Mundspiegelkameras, dagegen sind ihre Baulängen meist größer.

Mit 120 bzw. 170 Gramm für das Kameragehäuse (je nach Objektivbestückung) ist die DentalScout P2000 eine der leichtesten Intraoralkameras auf dem Markt. Beim effektiven Gesamtgewicht müssen auch die Zuführungskabel berücksichtigt werden. Da diese bei Endoskopkameras wegen der Lichtleitkabel schwerer und unflexibler sind, hat die DentalScout P2000 eine spürbar günstigere Gewichtsverteilung.

Allgemeines zur Bildqualität

Die Bildqualität eines Video-Kamerasystems hängt von der Güte der Kameraoptik und des aufzeichnenden Mediums (CCD-Bildsensor samt nachgeschalteter Elektronik) sowie von der Ausleuchtung des Objekts ab. Alle Komponenten müssen gut aufeinander abgestimmt sein, um scharfe, brillante Farbbilder zu erzielen. Ein weiteres, wichtiges Qualitätskriterium ist die formtreue, d.h. unverzerrte Abbildung. Sie ist unbedingte Voraussetzung, um z.B. für den Zahntechniker realistische und verläßliche Arbeitsvorlagen zu erstellen. Verzerrungsfreiheit wird auch für forensische Zwecke, für die digitale Bildverarbeitung (Imaging-Programme) oder für die kieferorthopädische Falldokumentation gefordert.

Abbildungsoptik

Endoskopobjektive sind sehr klein dimensioniert und benötigen zusätzliche Bildleitsysteme (z.B. interne Spiegel, Prismen) auf dem Weg bis zum Bildsensor. Die Korrektur ihrer physikalischen Abbildungsfehler (sphärische und chromatische Aberration) ist schwierig. Wegen der sehr kurzen Objektivbrennweiten treten außerdem erhebliche Verzerrungen des abgebildeten Objekts auf (Fisheye-Effekt). Auch die für Extraoralaufnahmen angeboten 0°-Optiken zeigen in der Regel noch deutliche Weitwinkelcharakteristik, so daß z.B. bei Aufnahmen von Frontzähnen Verzerrungseffekte unvermeidbar sind.

Bei der DentalScout P2000 sorgen mehrlinsige, vergütete Objektive hoher Lichtstärke dafür, daß das hohe Auflösungsvermögen des Bildsensors (> 460 TV-Linien hor., 440.000 Pixel) optimal genutzt und ein Höchstmaß an optischer Qualität erreicht wird. Die Telebrennweiten dieser Objektive garantieren außerdem, daß die physikalische Voraussetzung für eine formtreue Abbildung von Zahnformen und Zahnstellungen gegeben ist und weder im Fern- noch im Nahbereich störende Verzerrungen auftreten.

Ausleuchtung

Für eine gute Abbildung ohne Bildrauschen muß genügend Licht auf den Bildsensor gelangen. Da die Lichtstärke von Endoskopobjektiven wegen der winzigen Lichtdurchtrittsöffnungen sehr gering ist, sind hohe Beleuchtungsstärken am Objekt erforderlich. Deshalb werden lichtstarke Kaltlichtquellen verwendet, deren Licht über Lichtleiter bis zum Objektiv geführt wird, wo es unmittelbar neben diesem austritt.

Darunter kann aber die Gleichmäßigkeit der Ausleuchtung leiden, weil die Lichtintensität wegen des 1/r2-Abstandsgesetzes mit doppeltem (dreifachen usw.) Abstand von der Beleuchtungsquelle schnell auf 1/4 (1/9 usw.) abnimmt. Da sich die Lichtaustrittsstelle bei Endoskopkameras sehr dicht am Zahn befindet, werden nahe Bereiche nicht selten überstrahlt, während entferntere Zahnbereiche unterbelichtet erscheinen.

Die DentalScout P2000 kann wegen der großen Objektivöffnung auf eine externe Kaltlichtquelle verzichten. Das Licht dreier zirkulär um das Objektiv angeordneter Miniaturlampen fällt auf den Spiegel und wird von diesem auf das Objekt umgelenkt. Da sich die Lampen weit entfernt vom Spiegel und somit vom abzubildenden Zahn befinden, ist der Objektabstand zu verschiedenen Zahnbereichen nahezu konstant und man erreicht eine sehr gleichmäßige Ausleuchtung intraoraler Details. Neben dem beleuchteten Makro-Teleobjektiv steht ein zusätzliches, lichtstarkes Makro-Standardobjektiv zur Verfügung. Es liefert selbst bei ungünstigen Lichtverhältnissen noch farb- und kontrastreiche Bilder intra- und extraoraler Details und übersichten.

Farbe und Brillanz

Bedingt durch die mit zunehmendem Abstand notwendige elektronische Nachverstärkung des Bildsignals nimmt bei Endoskopkameras die Farbsättigung rasch ab und das Bildrauschen zu, so daß die Brillanz signifikant vermindert wird.

Hier zeigt die DentalScout P2000 wegen ihrer lichtstärkeren Objektive deutlich besseres Verhalten. Außerdem läßt sich auf Tastendruck ein Weißabgleich zur optimalen Anpassung der Farbwiedergabe der Kamera an das jeweilige Umgebungslicht durchführen. Über ein On-Screen-Menü kann man Farbe und Kontrast auch gezielt nach dem individuellen Geschmack einstellen. Weiterhin ist die Wahl zwischen Integral- oder Selektivmessung möglich.

Bildausschnitt und Vergrößerung

Endoskopkameras haben Vorteile gegenüber Spiegelkameras bei der Wahl intraoraler Bildausschnitte und des Vergrößerungsmaßstabes. Die starke Weitwinkelcharakteristik ihrer Objektive erlaubt es, durch Abstandsänderung den Bildausschnitt zu vergrößern oder zu verkleinern. Auch können höhere Vergrößerungen durch starkes Annähern an das Objekt erreicht werden. Allerdings ist es im extremen Nahbereich bei starken Vergrößerungen wegen der dann geringen Tiefenschärfe besonders schwierig, die Schärfe zu halten. Bei einer Mundspiegelkamera mit angesetztem Spiegel kann der Vergrößerungsmaßstab nur in geringem Maße durch Abstandsänderung variiert werden.

Der Vergrößerungsfaktor (Bildgröße/Objektgröße) hängt naturgemäß auch von der Größe des verwendeten Monitors ab. Mit normalen Monitorgrößen erreicht man mit Mundspiegelkameras etwa 20-fache Vergrößerungen, während manche Endoskopkameras bis zu 40-fach vergrößern.

Handhabung

Handhabung und Praxistauglichkeit einer Intraoralkamera hängen nicht nur von Bauform und Gewicht, sondern in viel größerem Maße davon ab, wie einfach und gut typische Abbildungssituationen (Okklusal- und Bukkalansichten von Zähnen, Mundübersichtsaufnahmen und Frontansichten) bewältigt werden können.

Bei Mundspiegelkameras wird im intraoralen Nahbereich der Spiegel am Zahn abgestützt. Dadurch erhält man sofort ein scharfes und verwacklungsfreies Bild. Die Abstützung des Spiegels erleichtert zudem erheblich das Auffinden intraoraler Details. Hierin liegt ein wesentlicher Vorteil gegenüber Endoskopkameras, die normalerweise nicht am Zahn abgestützt werden können, sondern mit Abstand zu diesem frei gehalten werden.

Eine weitere Schwierigkeit ergibt sich dadurch, daß die Bildlage am Monitor von der Orientierung des Bildsensors zum Objekt abhängt. Bei den meisten Endoskopkameras sind Objektiv und Bildsensor starr miteinander verbunden, so daß eine Drehung der Kamera um ihre Längsachse eine Rotation des Bildes am Monitor zur Folge hat. Deshalb bewirkt z.B. eine horizontale Kameraverschiebung entlang der bukkalen Zahnflächen, bei der die Kamera etwa 90° um die eigene Längsachse gedreht werden muß, eine unerwartete, um 90° verdrehte, d.h. vertikale Bildverschiebung am Monitor. Dies ist sehr verwirrend und erschwert die Suche intraoraler Details erheblich. Großes Geschick bei der Kameraführung ist nötig, um das Objekt zu finden und zu fixieren, gleichzeitig den richtigen Abstand unter Beibehaltung der Schärfeebene einzuhalten und dabei Bewegungsunschärfen zu vermeiden, zumal eine direkte Abstützung am Zahn fehlt.

Dieses Problem läßt sich bei Mundspiegelkameras vermeiden, da der gesamte Spiegelvorsatz so um die Kameraachse gedreht werden kann, daß das Bild am Monitor immer gleiche Orientierung wie das Objekt hat.

Hygiene

Endoskopkameras können mit transparenten Folien vor Kontamination mit Speichel oder Blut geschützt werden. Diese Folien beeinträchtigen jedoch die Bildqualität. Bei einigen Modellen läßt sich die Kamerahülse abnehmen und sterisilieren. Meist wird jedoch Wischdesinfektion empfohlen.

Bei Mundspiegelkameras braucht man bei einem Patientenwechsel den sterilisierbaren Mundspiegel und die Objektivschutzkappe nur auszutauschen. Für den Kamerakörper genügt Wischdesinfektion, da er außerhalb des Mundes bleibt.

Stationärer Kameraeinsatz und Mikroskopanschluß

Eine Intraoralkamera sollte durch sinnvolles Zubehör auch für andere praxisrelevante Aufgaben eingesetzt werden können. Dazu gehören vor allem die einfache Handhabung der Kamera im stationären Einsatz (z.B. Aufzeichnung von Behandlungsabläufen bei großem Objektabstand, standardisierte Aufnahmen für Kieferorthopädie und Imaging) und die Möglichkeit des Mikroskopanschlusses für die mikrobielle Plaqueuntersuchung.

Der stationäre Betrieb ist bei DentalScout-Kameras durch eine Schnellsteckkupplung mit Stativanschlußgewinde problemlos möglich. Für den großen Objektabstand sorgen die verwendeten Teleobjektive. Nur wenige Endoskopkameras sind für einen solchen Einsatz konzipiert.

Die Ankoppelung an ein Mikroskop ist sowohl bei der DentalScout P2000 als auch bei den meisten Endoskopkameras möglich. In der Regel werden C-Mount-Adapter mit Normgewinde verwendet. Daher muß auch das Mikroskop über einen C-Mount-Anschluß verfügen.

Zusammenfassung

Schlankes, "handliches" Design einer Endoskopkamera bedeutet nicht gleichzeitig auch bessere Handhabung. Entscheidend ist, wie einfach und gut typische Abbildungssituationen in der täglichen Praxis gemeistert werden können. Hier kann die Mundspiegelkamera DentalScout P2000 z.T. deutliche Vorteile gegenüber Endoskopkameras verbuchen. Sie übertrifft auch bei Bildqualität und formtreuer Abbildung die meisten Endoskopkameras.