L’IA dans l’interprétation des images acquises par scanner intra-oral

Introduction

Le développement de l’intelligence artificielle (IA) permet aujourd’hui au praticien d’être accompagné pour ses diagnostics et ses thérapeutiques, notamment grâce à la détection automatique des lésions à partir des images numériques, et également pour l’optimisation des traitements restaurateurs dentaires et des traitements orthodontiques [1].
Les scanners intra-oraux (SIO), ou caméras intra-orales (CIO), représentent une évolution majeure dans le domaine de l’odontologie. Ces dispositifs médicaux portables permettent une numérisation de la surface des arcades dentaires, révolutionnant les pratiques diagnostiques et thérapeutiques grâce à leur capacité à produire des modèles tridimensionnels surfaciques (3D) de plus en plus exacts [2]. Bien que l’appellation caméra intra-orale (qui enregistre une surface) soit plus juste que scanner intra-oral (qui enregistre des tranches), nous avons choisi d’utiliser le terme scanner (SIO) qui est celui retrouvé dans la littérature internationale.
Fonctionnement et technologies utilisées
Les SIO s’intègrent dans les systèmes CAO/FAO (conception et fabrication assistées par ordinateur), offrant un flux de travail numérique. Leur fonctionnement repose systématiquement sur la discrétisation de la surface dentaire sous la forme d’un nuage de points tridimensionnel, qui sera ensuite transformé en surface par maillage en facettes triangulaires. Ce nuage de points peut être obtenu de différentes façons selon la technologie [3] :
- triangulation : cette méthode calcule la position et la forme d’un objet à partir d’angles mesurés entre des points fixes. Un faisceau lumineux est projeté sur la surface dentaire, et sa déformation est analysée pour créer des modèles 3D précis ;
- imagerie confocale : inspirée de la microscopie, cette technique focalise la lumière sur un point spécifique et capture les réflexions via une ouverture bloquant la lumière non focalisée. Elle produit des images nettes et détaillées, couche par couche, de la surface dentaire ;
- stéréovision : cette technologie, appliquée de manière plus récente à l’odontologie, permet la construction du modèle 3D à partir de plusieurs capteurs espacés, de manière analogique à la vision en 3D de l’œil humain. Le principal avantage est qu’elle ne repose pas sur une lumière projetée complexe mais une simple illumination LED.
Les dispositifs modernes utilisent des capteurs avancés et des logiciels puissants pour générer jusqu’à un million de points 3D par seconde, permettant une reconstruction en temps réel des modèles dentaires. Les types de fichiers les plus utilisés, issus d’un scanner intra-oral, sont :
- STL (Standard Tessellation Language) : format universel pour les modèles 3D, largement utilisé dans la dentisterie. Ils donnent une représentation monochrome du modéle 3D ;
- PLY (Polygon File Format) : inclut des informations supplémentaires comme les couleurs (utile pour les scans avec texture) ;
- OBJ (Object 3D) : permet également l’intégration des textures et des couleurs, utilisé parfois pour des applications spécifiques ;
- PNG (Portable Network Graphics) : permet d’ajouter une texture colorée aux modèles 3D (comme l’apparence des dents ou des gencives). Il est alors utilisé pour stocker ces textures en haute résolution. En association à des formats OBJ ou PLY pour enrichir visuellement le modèle 3D.