检测牙齿物质脱矿质化的方法技术

本发明专利技术涉及一种检测牙齿物质脱矿质化的方法，包括将结构化光图案照射(S101)到牙齿物质上的步骤；检测(S102)从牙齿物质的体积上散射的光图案的光强度；基于检测到的光强度确定(S103)牙齿物质的脱矿质化。(S103)牙齿物质的脱矿质化。(S103)牙齿物质的脱矿质化。

【技术实现步骤摘要】
检测牙齿物质脱矿质化的方法


[0001]本专利技术涉及用于检测牙齿物质脱矿质化的光学方法和用于检测牙齿物质脱矿质化的牙科装置。

技术介绍

[0002]目前，龋齿的确定要么纯粹是视觉上的，要么是使用技术辅助手段来确定的，例如通过X光片或龋齿病变的自发荧光。龋齿的视觉检测取决于治疗牙医的经验，因此在标准化或质量保证方面并不理想或不能客观量化。此外，不能根据文献记载在早期阶段量化牙齿的变色。
[0003]本专利技术的技术问题是确定牙齿结构中受脱矿质影响的区域，例如这可能发生在龋齿中。

技术实现思路

[0004]本专利技术技术问题通过根据独立权利要求所述的目的来解决。技术上有利的实施例是从属权利要求、说明书和附图的主题。
[0005]根据第一方面，所述技术问题通过一种检测牙齿物质脱矿质化的方法来解决，包括以下步骤：将结构化光图案照射到牙齿物质上；检测从牙齿物质的体积上散射(remittierten)的光图案的光强度和/或强度幅度；检测从牙齿物质的体积上散射的光图案的光强度；以及基于检测到的光强度确定牙齿物质脱矿质化。通过该方法，可以实现对牙齿物质形态变化或化学变化的早期成像。另外，可以执行强度幅度和/或相位的解调。在该方法中，还可以附带检测从牙齿表面反射的光强度。使用该方法，可以使脱矿质化变得具体化和可量化，并且更早、更灵敏地发现。此外，还实现了深度灵敏度，利用该深度灵敏度可以确定牙齿物质体积中的脱矿质化。获得的数据集的可比性和标准化使得量化初期龋齿的检查成为可能。这可以以客观的方式记录下来。
[0006]在该方法的技术上有利的实施例中，检测散射光强度的荧光跃迁和/或散射光强度的弹性散射。也可以检测反射光强度的荧光跃迁和/或反射光强度的弹性散射。例如，这实现了可以高精度检测脱矿质化的技术优势。
[0007]在该方法的另一个技术上有利的实施例中，所照射的结构化光图案具有条纹图案、点图案或网格图案和/或周期性结构。这具有技术优势，例如可以快速准确地检测到牙齿物质的变化。
[0008]在该方法的另一个技术上有利的实施例中，具有不同空间频率的多个结构化光图案被照射到牙齿物质上。这具有技术优势，例如，通过优化所照射的光图案(例如正弦图案)的空间频率，可以最大化对要测量的深度范围的灵敏度并且可以实现深度分辨率。
[0009]在该方法的另一个技术上有利的实施例中，将各自具有不同光波长的多个结构化光图案照射到牙齿物质上。这具有技术优势，例如，可以从牙齿物质的不同深度获得关于脱矿质化的数据，并且可以确定关于形态的附加信息。
[0010]在该方法的另一个技术上有利的实施例中，可以附加地基于照射的光图案和散射的光图案之间的相移来确定牙齿物质的脱矿质化。还可以基于照射的光图案和反射的光图案之间的相移来确定牙齿物质的脱矿质化。这具有技术优势，例如，可以更精确地确定脱矿质化。
[0011]在该方法的另一个技术上有利的实施例中，强度幅度和相移基于表面积空间分辨地确定，并且脱矿质化也基于表面积空间分辨地量化或确定。这例如实现了可以更稳健地确定脱矿质化的技术优势，尤其是在牙齿物质的整个表面上。
[0012]在该方法的另一个技术上有利的实施例中，基于所检测的光强度使用模型来确定脱矿质化及其层厚度。脱矿质化或层厚度可以基于检测到的光强度使用用于例如层状几何学(geschichtete Geometrien)的辐射传输理论的解析方程通过模型来确定。例如，这提供了获得定量且因此可比较的量来表征脱矿质化的技术优势。
[0013]在该方法的另一技术上有利的实施例中，照射的光图案的方向与检测到光图案的光强度的方向之间的角度在0
°
和45
°
之间。这实现了例如可以特别好地检测脱矿质化的技术优势，例如通过避免或减少来自表面的反射。
[0014]在该方法的另一个技术上有利的实施例中，可以附加地基于反射的和/或散射的光图案确定牙齿物质的空间几何形状。这具有技术优势在于，例如，还可以检测牙齿或牙齿物质的空间形状。
[0015]在该方法的另一个技术上有利的实施例中，牙齿物质的空间几何形状基于来自若干反射的和/或散射的光图案的模型来确定，每个光图案具有不同的空间频率。经确定的空间几何形状可用于更精确地量化牙齿物质的脱矿质化。这具有例如提高空间形状检测精度的技术优势。
[0016]根据第二方面，所述技术问题通过一种用于检测牙齿物质脱矿质化的牙科装置来解决，包括：用于将结构化光图案照射到牙齿物质上的投影装置；用于检测从牙齿物质的体积上散射的光图案的光强度和/或强度幅度的检测装置；用于基于检测到的光强度确定牙齿物质脱矿质化的确定装置。另外，所述检测装置可以适于检测从表面反射的光图案的光强度。
[0017]在所述牙科装置的技术上有利的实施例中，所述投影装置包括具有多光谱辐射源的数字投影仪。这提供了技术优势，例如，可以照射具有不同结构的光图案或具有可空间分辨的、任意可变强度的不同光波长的光图案。
[0018]在牙科装置的另一个技术上有利的实施例中，所述检测装置包括电子照相机。这实现了技术优势，例如，可以快速有效地以数字方式捕获光图案。
[0019]在牙科装置的另一个技术上有利的实施例中，所述确定设备被设计为基于被散射的和/或被反射的光图案来确定牙齿物质的空间几何形状。这实现了技术优势，例如，可以附带地检测牙齿或牙齿物质的空间形状。
附图说明
[0020]各附图示出了：
[0021]图1是牙科装置的示意图；
[0022]图2是不同光图案和它们穿过牙齿结构时的相移的示意图；
[0023]图3是不同光图案穿过牙齿结构时的不同模拟剖面图；以及
[0024]图4是检测牙齿物质脱矿质的方法的框图。
具体实施方式
[0025]图1示出了牙科装置100的示意图。牙科装置100用于检测牙齿的牙齿物质101的脱矿质化。牙科装置100包括用于将结构化光图案103照射到牙齿物质101上的投影装置109。投影装置109例如由液晶投影仪或具有数字微镜装置(DMD)的数字光处理(DLP)投影仪形成。
[0026]使用合适的光学器件和光源，可以将具有任何结构的任何颜色的光图案投射到牙齿物质101上，例如条纹图案、点图案或网格图案。光图案103可以具有可变的周期性结构。然而，一般而言，也可以使用其他适当结构的光图案101。
[0027]此外，可以改变光图案，从而可以将具有不同空间频率或不同光波长的若干结构化光图案依次照射到牙齿物质101上。多光谱照明可以增加该方法的鲁棒性。由于在初期龋齿的情况下牙齿物质101中的结构变化的幅度最初很小，因此有利的是使用小的光波长，即例如蓝光，以实现尽可能高的灵敏度。
[0028]结构化光图案103照射在口腔中牙齿的牙齿物质101上，穿过牙齿物质101并从牙齿物质101的体积上散射射出。这是光的漫射(非定向)反射，与满足反射定律的规则定向反射相反。部分光图案103也可以从牙齿物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.检测牙齿物质(101)脱矿质化的方法，包括以下步骤：
‑
将结构化光图案(103)照射(S101)到牙齿物质(101)上；
‑
检测(S102)从牙齿物质(101)的体积散射的光图案(103)的光强度和/或强度幅度(R
sfd
)；以及
‑
基于检测到的光强度确定(S103)牙齿物质(101)的脱矿质化。2.根据权利要求1所述的方法，其中检测所述散射光强度的荧光跃迁和/或检测所述散射光强度的弹性散射。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述照射的结构化光图案包括条纹图案、点图案或网格图案和/或周期性结构。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中具有不同空间频率的多个结构化光图案被照射到所述牙齿物质(101)上。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中将各自具有不同光波长的多个结构化光图案照射到所述牙齿物质(101)上。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述牙齿物质(101)的脱矿质化是基于照射的光图案(103)和散射的光图案(103)之间的相移附加确定的。7.根据权利要求6所述的方法，其中强度幅度(R
sfd
)和相移以空间分辨方式在表面积上确定，且脱矿质化以空间分辨方式量化或基于表面积确定。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中基于所检测的光强度以基于模型的方式确定脱矿质化和层厚度。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中照射的光图案(103)的方向(107

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：伊沃克拉尔维瓦登特股份公司，
类型：发明
国别省市：