一种用于牙体的声显微成像方法技术

本发明专利技术属于医学及无损检测技术领域，涉及一种用于牙体的声显微成像方法。本发明专利技术方法利用高分辨率宽带窄脉冲声波与被观察的牙体相互作用，产生的声学信息与牙体组织的数理联系，利用专门的声学扫描单元驱动声学透镜，使其对被检测的牙体样本进行格栅扫描，利用声学透镜实时提取被检测的牙体内部的声学信息，通过对声学透镜获取的声波信号和对应的位置信号重构，进行声显微成像显示，实现对牙体表面及其内部组织的声显微成像。试验应用结果表明，采用所构建的牙体声显微成像方法，可以快速清晰的得到牙体内部釉质、牙本质、牙髓、牙骨质等组织及其变化的特征分布，取得了较好的实际声显微成像效果。

【技术实现步骤摘要】
一种用于牙体的声显微成像方法
本专利技术属于医学及无损检测
，涉及一种用于牙体的声显微成像方法。
技术介绍
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或辅助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。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术中的不足，提出一种基于来自牙体中的声学信息的声显微成像方法。本专利技术的技术解决方案是，采用由声学透镜、声学激励/接收单元、声信息处理单元、声学扫描机构、声学扫描控制单元、声学成像单元、牙体样本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于牙体的声显微成像方法，采用由声学透镜(1)、声学激励/接收单元(2)、声信息处理单元(3)、声学扫描机构(4)、声学扫描控制单元(5)、声学成像单元(6)、牙体样本固定平台(7)组成的声显微成像装置，其特征是，(1)声学扫描①将被观察的牙体样本(8)放置在声显微成像装置的牙体样本固定平台(7)中的声学扫描台容器内，并使牙体样本(8)中被观察面置于声学透镜(1)的下方；②根据牙体样本(8)在扫描平面内的最大投影面积S

【技术特征摘要】
1.一种用于牙体的声显微成像方法，采用由声学透镜(1)、声学激励/接收单元(2)、声信息处理单元(3)、声学扫描机构(4)、声学扫描控制单元(5)、声学成像单元(6)、牙体样本固定平台(7)组成的声显微成像装置，其特征是，(1)声学扫描①将被观察的牙体样本(8)放置在声显微成像装置的牙体样本固定平台(7)中的声学扫描台容器内，并使牙体样本(8)中被观察面置于声学透镜(1)的下方；②根据牙体样本(8)在扫描平面内的最大投影面积S0，确定声扫描域Su的大小，且使Su＞S0，这里，分别为声透镜(1)在x、y方向的最大扫描范围，且其中，—分别为声学透镜(1)在x方向的扫描终点和起点，—分别为声学透镜(1)在y方向的扫描终点和起点，③根据被观察牙体样本(8)的实际大小，根据式(1)，在声学扫描控制单元(5)中设置牙体样本(8)的(x,y)方向扫描范围；④设置(x,y)方向声学扫描分辨率Δx、Δy，且使Δx＝Δy；⑤设置声学透镜(1)的扫描速度υ，扫描分辨率按式(2)确定，式中，Δt—为每点声学信息和位置信息采集和成像显示所需时间；⑥扫描成像，按照所设置和选择的声学扫描参数，对牙体样本(8)进行声学扫描；(2)声学成像利用声学透镜(1)提取扫描过程中第i行第j列位置点的反射声学信息或透射声学信息对牙体样本(8)进行声学成像,1)反射法声学成像①利用声学透镜(1)提取扫描过程中第i行第j列位置点的反射声学信息利用反射声学信息阵列表示扫描域Su内的各个检测位置的反射声学信息：式中，—对应牙体样本(8)中声学反射系数，与牙体组织和牙体均匀性有关，A0—为牙体样本(8)中入射声波信号的幅值，α—为入射声波在牙体样本(8)中的声衰减系数，ν—为入射声波在牙体样本中的声速，—为来自第i行第j列位置牙体组织中的反射声波的传播时间，i、j—分别表示第i行第j列位置序列，i＝1,2,...,m,j＝1,2,...,n,m、n—分别表示反射声学信息阵列的行数和列数；②利用声学扫描控制单元(5)提取扫描域Su内第i行第j列位置的检测位置坐标pij(xi,yj)，利用位置阵列Pm×n表示扫描域Su内各个位置点的坐标位置：③利用声信息处理单元(3)对进行数字化后，按照式(6)转换为成像信号dkl(rkl,gkl,bkl)，此时：这里，rkl,gkl,bkl—分别对应每个成像点的颜色值，kr,kg,kb—分别为信号幅值与rkl,gkl,bkl颜色值之间的转换系数，k、l—分别对应成像域中的位置坐标序列，且取式(7)中，Δnx、Δny—分别为扫描域Su中每个位置点在成像域Sp中的像素点数，此时若用Δp表示Su中每个位置点在成像域Sp中的像素大小，则有：Δp＝Δnx×Δny×Δs这里，Δs—为声学成像单元(6)中所用图像显示器的像素点的物理大小，将扫描域Su中每个检测点位置坐标pij(xi,yj)映射到成像域Sp中位置坐标qkl(xk,yl)，并结合式(4)和式(5)，对每个点成像信号dkl(rkl,gkl,bkl)和成像位置坐标qkl(xk,yl)进行融合后，将对应扫描区域Su的成像结果在成像域Sp中通过矩阵QM×N表示，即有：

【专利技术属性】
技术研发人员：刘松平，刘菲菲，李乐刚，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司基础技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11