[发明专利]一种基于声弹性响应的离体牙体组织表征方法

说明书

本发明属于医学及无损检测技术领域，涉及一种基于声弹性响应的牙体组织表征方法。牙体组织表征方法由声波发射/接收器、声学单元、扫描单元和信号处理与成像单元组成的牙体声显微成像装置实现。本发明方法利用高分辨率宽带窄脉冲弹性声与被观察的牙体相互作用，产生的反射弹性声波与牙体内部不同部位组织的数理联系，通过声学单元提取来自牙体内部的反射弹性声波，利用所构建牙的体组织对入射声弹性波响应的数学模型和表征方法，进而对牙体表面及牙体内部组织和牙体组织变化或牙体缺陷进行快速表征，为牙体疾病和牙体早期组织变化的临床研究、诊断、牙病预防等提供一种分析方法和分析手段。

技术领域

本发明属于医学及无损检测技术领域，涉及一种基于声弹性响应的离体牙体组织表征方法。

背景技术

牙病是一种非常普遍的牙腔疾病，牙体组织的变化是导致牙腔疾病的主要根源，通常当牙体组织发生了明显的病变时，可能会造成牙的功能失效。目前，临床上，主要是由主治医生采用目视、敲击、辅助Micro-X射线CT等方法进行牙体损坏或牙体疾病进行检查和诊断。其主要不足是：1)目视、敲击检查方法，得不到牙体组织内部信息，特别是难以掌握到一些早期牙体组织的内部变化或病变方面的信息，从而可能会失去最佳的牙病治疗时机；2)Micro-X射线CT方法，对患者辐射损害明显，也难以得到早期牙体组织的内部变化或病变方面的信息。对于离体牙，目前主要是采用切片后的光学观察的方法。其主要不足是：1)只能观察到样品表面存在光学灰度差的组织及其变化；2)不能得到牙体样品内部牙体组织和早期牙体组织的内部变化或病变方面的信息。

由于牙体组织及其变化往往都会与其弹性特性的变化有着密切的内在联系，因此，本发明提出了一种基于牙体对入射声波的弹性响应行为的牙体组织表征方法，利用高分辨率宽带窄脉冲弹性声与被观察的牙体相互作用，产生的反射弹性声波与牙体内部不同部位组织的数理联系，通过声学单元提取来自离体牙体内部的反射弹性声波，利用基于牙体组织对入射声弹性波的响应所构建的声学模型，进行牙体组织的表征。利用本发明，可以快速方便地实现对离体牙体表面、牙体内部组织及其变化以及牙体缺陷的表征。

发明内容

本发明的目的是针对离体牙体，提出一种基于声弹性响应的离体牙体组织表征方法，

本发明的技术解决方案是，

一种基于声弹性响应的离体牙体组织表征方法，离体牙体组织表征方法由声波发射/接收器、声学单元、扫描单元和信号处理与成像单元组成的牙体声显微成像装置实现，

(1)弹性声波的发射

声波发射/接收器产生的弹性声波u₀(t₀)通过声波发射/接收器与离体牙体表面之间的耦合介质，在牙釉质表面形成入射弹性声波，这里用u_1I(t_1I)表示，t₀为弹性声波u₀(t₀)传播的起点参考时间，t_1I为弹性声波u_1I(t_1I)相对t₀的传播时间，在入射弹性声波u_1I(t_1I)传播到牙体中，根据牙体的生物组织结构的不同和弹性声波的折射规律，形成以下几种情况的入射弹性声波：

①在牙冠的中心部位，形成6个不同部位的入射弹性声波，其中：

第一入射弹性声波经耦合介质/牙釉质界面折射后，在牙釉质中形成第二入射弹性声波，这里用u_2I(t_2I)表示，t_2I为弹性声波u_2I(t_2I)相对t₀的传播时间，