專利名稱：用于檢測(cè)齲齒的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)齲齒的檢測(cè)，更具體而言，涉及一種用于檢測(cè)齲齒的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
有被用于檢測(cè)齲齒的存在的各種已知方法，包括使用一般牙探測(cè)器的視覺和觸覺探查。這些方法和設(shè)備具有其限制并且不能可靠地檢測(cè)齲齒，特別是當(dāng)齲齒在近側(cè)并且當(dāng)腐爛處于初始階段時(shí)。對(duì)于在釉質(zhì)的過大重疊出現(xiàn)在X射線膠片上的區(qū)域中形成齲齒的開始時(shí)檢測(cè)它們，對(duì)牙齒結(jié)構(gòu)的X射線探查亦是不可靠的。牙齒結(jié)構(gòu)的這些妨礙性的重疊對(duì)于牙齒的咬合方面并且當(dāng)牙齒對(duì)準(zhǔn)和X射線照射軸之間的角度引起重疊時(shí)是較為典型的。X射線評(píng)價(jià)技術(shù)亦將病人暴露于潛在有害的輻射。
透照是被用于檢測(cè)齲齒的另一種技術(shù)。通過將可見光從一個(gè)方位(例如舌方位)照射向牙齒并且通過經(jīng)由另一個(gè)方位(例如口方位)觀測(cè)透射光，操作者有時(shí)可通過觀測(cè)由齲齒引起的光度對(duì)比而確定對(duì)齲齒的診斷。該技術(shù)不適合于所有齲齒，特別是對(duì)于處于其開始階段的齲齒。最近，已開發(fā)了一種觀察設(shè)備以便于借助使用照相機(jī)來觀察牙齒結(jié)構(gòu)的透照。
已設(shè)計(jì)了用于以尤其取決于牙齒表面清潔度的可變效率使用發(fā)光或熒光光譜學(xué)來檢測(cè)齲齒的其它設(shè)備。當(dāng)以特定波長(zhǎng)用一個(gè)或多個(gè)初始輻射來照射時(shí)，一些牙齒結(jié)構(gòu)產(chǎn)生具有與初始輻射不同的波長(zhǎng)的第二輻射。這種第二輻射的強(qiáng)度和波長(zhǎng)對(duì)于健全牙齒結(jié)構(gòu)與對(duì)于爛牙結(jié)構(gòu)是不同的。見U.S.專利No.RE31,815、No.4,479,499、No.6,186,780、No.6,102,704、No.6,053,731、No.6,135,774和No.5,306,144以及德國(guó)專利申請(qǐng)No.DE-30 31249-C2、No.DE-42 00 741-A1、No.DE-U1-93 17 984、No.DE-303 1249-C2和No.DE-19541686-A1。在大多數(shù)情況下，這些設(shè)備包括激光器以產(chǎn)生初始激勵(lì)輻射，其對(duì)于病人可能是潛在有害的。
例如，德國(guó)專利申請(qǐng)No.DE-93 17 984-U公開了一種用于使用發(fā)射脈沖式光束的光發(fā)射單元和在相對(duì)于所發(fā)射的光脈沖而被延遲的時(shí)間間隔內(nèi)敏感的檢測(cè)單元來檢測(cè)齲齒的設(shè)備。
德國(guó)專利申請(qǐng)No.DE-42 00 741-A1和歐洲專利申請(qǐng)No.EP-0 555645-B1描述了一種用于通過輻射源來檢測(cè)齲齒的設(shè)備，其相對(duì)于齲齒的存在或不存在在范圍從360到500納米的波長(zhǎng)內(nèi)工作并且檢測(cè)620和720納米之間的波長(zhǎng)的經(jīng)過濾的反射輻射。
德國(guó)專利申請(qǐng)No.DE-297 04 185-U被指向一種用于檢測(cè)牙齒的齲齒、齒菌斑或細(xì)菌感染的設(shè)備，其包括具有多個(gè)單獨(dú)發(fā)射纖維的發(fā)射/檢測(cè)單元。
德國(guó)專利申請(qǐng)No.DE-197 09 500-C1講述了一種用于通過以下來檢測(cè)牙齒的齲齒、齒菌斑或細(xì)菌感染的方法比較牙齒的不同部位的熒光水平以發(fā)現(xiàn)受齲齒影響最嚴(yán)重的牙齒的那些部分。
德國(guó)專利申請(qǐng)No.DE-297 05 934-U公開了一種用于使用第一光源作為檢測(cè)光源并且使用第二光源作為治療光源來診斷牙齒組成的設(shè)備。
亦已開發(fā)了用于檢測(cè)齲齒的電探頭(U.S.專利No.6,230,050)以及基于超聲波的檢測(cè)系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于檢測(cè)齲齒的新系統(tǒng)。
本發(fā)明的目的還在于提供這樣一種用于檢測(cè)齲齒的新系統(tǒng)，其基于所反射的波長(zhǎng)的強(qiáng)度和/或齲齒的譜反射比特征來自動(dòng)檢測(cè)齲齒。
本發(fā)明進(jìn)一步的目的是提供這樣一種系統(tǒng)，其中，在檢測(cè)齲齒之后給出可視的、基于聲音的或者其它信號(hào)，其中該檢測(cè)來自對(duì)牙齒進(jìn)行的并且在適合于區(qū)分譜反射比特征的一個(gè)或多個(gè)預(yù)定波長(zhǎng)范圍內(nèi)獲取的測(cè)量，以及/或者對(duì)所反射的波長(zhǎng)的強(qiáng)度進(jìn)行的測(cè)量，所述譜反射比特征構(gòu)成齲齒存在的標(biāo)記。
因此，依照本發(fā)明，提供了一種用于檢測(cè)牙齒結(jié)構(gòu)上的齲齒的系統(tǒng)，包括導(dǎo)體，用于將至少一個(gè)初始輻射指引到待評(píng)價(jià)的牙齒結(jié)構(gòu)上；收集器，用于收集至少一個(gè)結(jié)果輻射，其已作為所述初始輻射的結(jié)果由牙齒反射和/或被透射通過牙齒，所述收集器適合于將所述結(jié)果輻射提供給檢測(cè)設(shè)備，所述檢測(cè)設(shè)備適合于比較所述至少一個(gè)結(jié)果輻射的至少一個(gè)強(qiáng)度與對(duì)應(yīng)于齲齒的存在或不存在的至少一個(gè)預(yù)定值，從而使得能夠診斷牙齒結(jié)構(gòu)上齲齒的存在或不存在。
依照本發(fā)明，還提供了一種用于檢測(cè)牙齒表面上的齲齒的系統(tǒng)，包括導(dǎo)體，用于將至少一個(gè)初始輻射指引到待評(píng)價(jià)的牙齒結(jié)構(gòu)上；收集器，用于收集至少一個(gè)結(jié)果輻射，其已作為所述初始輻射的結(jié)果由牙齒反射和/或被透射通過牙齒，所述收集器適合于將所述結(jié)果輻射提供給檢測(cè)設(shè)備，所述檢測(cè)設(shè)備適合于比較所述至少一個(gè)結(jié)果輻射的至少一個(gè)波長(zhǎng)與對(duì)應(yīng)于齲齒的存在或不存在的至少一個(gè)預(yù)定值，從而使得能夠診斷牙齒結(jié)構(gòu)上齲齒的存在或不存在。
依照本發(fā)明，進(jìn)一步提供了一種用于檢測(cè)牙齒結(jié)構(gòu)上的齲齒的方法，包括以下步驟用初始輻射來照射牙齒結(jié)構(gòu)；收集經(jīng)反射和/或經(jīng)透射的結(jié)果輻射；比較輻射的波長(zhǎng)和/或強(qiáng)度與對(duì)應(yīng)于齲齒的存在或不存在的預(yù)定值，使得能夠然后診斷齲齒的存在或不存在。
依照本發(fā)明，又進(jìn)一步提供了一種齲齒檢測(cè)系統(tǒng)，包括探頭，其適合于沿牙齒被移位；照明裝置，用于以入射光來照明牙齒上的區(qū)域；檢測(cè)裝置，用于收集由牙齒反射和/或被透射通過牙齒的結(jié)果光；以及分析系統(tǒng)，用于當(dāng)對(duì)一個(gè)或多個(gè)預(yù)定波長(zhǎng)范圍內(nèi)的結(jié)果光的測(cè)量屬于作為牙齒特征的任意第一預(yù)定范圍內(nèi)的值時(shí)，或者當(dāng)所述測(cè)量屬于作為人造牙而非齲齒特征的任意第二預(yù)定范圍內(nèi)的值時(shí)，提供信號(hào)。
依照本發(fā)明，又進(jìn)一步提供了一種齲齒檢測(cè)系統(tǒng)，包括探頭，其適合于沿牙齒被移位；照明裝置，用于以入射光來照明牙齒上的區(qū)域；檢測(cè)裝置，用于收集由牙齒反射和/或被透射通過牙齒的結(jié)果光；以及分析系統(tǒng)，用于當(dāng)對(duì)結(jié)果光的強(qiáng)度測(cè)量指示齲齒的存在和不存在之一時(shí)提供信號(hào)。
依照本發(fā)明，又進(jìn)一步提供一種用于檢測(cè)牙齒中的齲齒的方法，包括以下步驟(a)在牙齒的一區(qū)域上提供入射光；(b)收集和測(cè)量由牙齒的所述牙齒的所述區(qū)域反射和/或被透射通過該區(qū)域的結(jié)果光；(c)分析所述結(jié)果光以確定所述結(jié)果光是否表示齲齒的存在；以及(d)向操作者提供指示已在步驟(c)中檢測(cè)到齲齒的存在和不存在之一的信號(hào)。


在已如此概括地描述了本發(fā)明的特性之后，現(xiàn)在將參照附圖，其通過說明而示出其優(yōu)選實(shí)施例，并且其中圖1和4是依照本發(fā)明第一實(shí)施例用于檢測(cè)齲齒的系統(tǒng)的示意圖；圖2和5是依照本發(fā)明第二實(shí)施例用于檢測(cè)齲齒的系統(tǒng)的示意圖；并且圖3和6是依照本發(fā)明第三實(shí)施例用于檢測(cè)齲齒的系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施例方式
依照本發(fā)明，圖1到6說明了用于自動(dòng)檢測(cè)病人牙齒中齲齒(牙齒腐爛)的存在的三個(gè)系統(tǒng)。
每個(gè)系統(tǒng)基本上都包括三個(gè)主要機(jī)構(gòu)，即(1)光學(xué)手持工具(口腔探頭)，用于將入射光指引到牙齒T上并且用于捕獲由牙齒T反射和/或被透射通過牙齒T的光，(2)設(shè)備(例如包含光學(xué)部件的外殼、光源、以及采集和信號(hào)處理電子器件)，用于將光源提供給所述工具并且用于分析所反射/透射的光并向操作者提供表示齲齒存在的信號(hào)，以及(3)傳輸設(shè)備(例如包括光纖的線纜股)，其將手持工具連接于分析設(shè)備(外殼)。以上提及的手持工具亦可采取可被彼此獨(dú)立操縱的兩個(gè)不同工具的形式，即用于將入射光指引到牙齒T上的一個(gè)工具，和用于捕獲由牙齒T反射和/或被透射通過牙齒T的光的另一個(gè)工具。這些部件的一些其它細(xì)節(jié)可被發(fā)現(xiàn)于PCT出版物No.WO01/23767(基于PCT申請(qǐng)No.PCT/CA01/00063)。
本發(fā)明的系統(tǒng)通過分析反射/透射光的強(qiáng)度并且/或者分析反射/透射光的波長(zhǎng)以諸如區(qū)分牙齒上出現(xiàn)的齲齒與其健康區(qū)、牙齦、血液以及實(shí)際上當(dāng)工具被導(dǎo)向牙齒時(shí)可遇到的除了齲齒以外的任何人造牙，來檢測(cè)齲齒的存在。
在此所述的系統(tǒng)適合于檢測(cè)任何牙齒上以及牙齒T上任何地方的齲齒。
所述設(shè)備用于識(shí)別被可見或不可見紫外線(UV)或不可見紅外(IR)波長(zhǎng)輻射來照射時(shí)，非爛牙T結(jié)構(gòu)和爛牙T結(jié)構(gòu)的反射比和/或透射比特性。
本發(fā)明是一種齲齒檢測(cè)器，其主要是基于一種對(duì)牙結(jié)構(gòu)的反射比和/或透射比特性的光譜學(xué)評(píng)價(jià)系統(tǒng)。當(dāng)用初始輻射Ir來照射牙齒結(jié)構(gòu)時(shí)，該輻射可部分被反射于結(jié)構(gòu)表面上并且部分穿入并行進(jìn)于該結(jié)構(gòu)內(nèi)部，其中此穿入的輻射的一些或全部可被偏離和/或反射。根據(jù)牙齒的組成和/或其形狀并且/或者根據(jù)所存在的周圍結(jié)構(gòu)，特定的結(jié)構(gòu)可反射和透射與另一個(gè)結(jié)構(gòu)不同的特定輻射。根據(jù)照射的來源并根據(jù)結(jié)果輻射Rr(在以下亦被稱為“所收集的輻射”)的觀測(cè)點(diǎn)的地理位置，透射和反射對(duì)于相同的結(jié)構(gòu)將是不同的。
在本發(fā)明中，通過使用與源S耦合的電磁導(dǎo)體經(jīng)由所述工具將初始電磁輻射帶到牙齒結(jié)構(gòu)T。例如，600nm左右的電磁輻射可被單獨(dú)使用或者與860nm左右的電磁輻射一起被使用。UV、可見或IR譜中的任何其它適合的輻射或者兩個(gè)或多個(gè)輻射組可被使用。
源S是電磁輻射發(fā)生器(用于UV-可見-IR的全部或部分)。多重源S可被用于獲得所需輻射。濾波器F或其它光學(xué)裝置可被用于獲得所需輻射。例如，600nm左右波長(zhǎng)的可見輻射(即可見光)可被與860nm左右波長(zhǎng)的紅外輻射組合。
可被使用的源S的實(shí)例是LED、激光二極管、激光器、鹵素?zé)?、氖燈、或任何其它適合類型的輻射發(fā)射源。
源S所產(chǎn)生的初始電磁輻射Ir的波長(zhǎng)是基于健全牙齒表面上和爛牙表面上相同波長(zhǎng)處所收集的輻射Rr的強(qiáng)度之間的差來選擇的。待由源S產(chǎn)生的輻射的譜帶和強(qiáng)度是基于以下特征來選擇的當(dāng)所述輻射直接或間接遇到齲齒時(shí)，其表現(xiàn)不同于與當(dāng)其遇到健全牙齒結(jié)構(gòu)或牙齒周圍或其中所發(fā)現(xiàn)的非齲齒結(jié)構(gòu)時(shí)的表現(xiàn)。當(dāng)借助本發(fā)明的確定配置(收集器、導(dǎo)體、檢測(cè)裝置等)可在齲齒和非齲齒牙齒結(jié)構(gòu)之間進(jìn)行較明確的區(qū)別時(shí)，所述波長(zhǎng)和強(qiáng)度被選擇。
所述譜帶的三個(gè)區(qū)域已被標(biāo)識(shí)以具有能夠明確區(qū)別爛牙和自然牙齒結(jié)構(gòu)的能力，即550nm和650nm之間的兩個(gè)區(qū)域600nm左右和640nm左右，以及550nm以下的區(qū)域480nm左右。為區(qū)分齲齒和其它牙物質(zhì)(例如齒菌斑和牙垢)，可使用如下相同的但使用其它波長(zhǎng)(典型地處于紅和/或IR波長(zhǎng)中)的技術(shù)。
亦已確定，當(dāng)用來自整個(gè)電磁波頻譜的光來照射牙齒時(shí)，齲齒可反射比健康牙齒結(jié)構(gòu)量大的電磁輻射。系統(tǒng)可通過使用任何電磁波長(zhǎng)使用該有判別力的方面來制造。
可使用650nm以上的基準(zhǔn)波長(zhǎng)，例如860nm，此處，反射比在齲齒和在健康牙齒結(jié)構(gòu)中類似。
初始輻射Ir的強(qiáng)度等于源S強(qiáng)度減去導(dǎo)體中的損失。導(dǎo)體將輻射從源S帶到待評(píng)價(jià)的牙齒結(jié)構(gòu)。
反饋系統(tǒng)可被實(shí)施成測(cè)量初始輻射。
導(dǎo)體可以是光纖或光纖束或者適合于輻射傳輸?shù)娜魏纹渌牧?。例如，?dǎo)體CN可用透鏡和/或反射鏡來制造。
透鏡L、反射鏡或其它適合的光學(xué)裝置可被插入于源S和導(dǎo)體之間以增強(qiáng)輻射到導(dǎo)體中的耦合。
初始輻射Ir可被調(diào)制并被與檢測(cè)器同步以易于從源自另一個(gè)初始輻射Ir的其它輻射或從噪聲中識(shí)別來自該初始輻射Ir的經(jīng)反射/透射的結(jié)果輻射Rr。該方法有時(shí)被稱為“鎖定系統(tǒng)”。鎖定系統(tǒng)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是其對(duì)即使很弱的輻射水平的靈敏度。
結(jié)果輻射Rr通過收集器來收集，其將結(jié)果輻射Rr帶到檢測(cè)設(shè)備D。收集器可以是光纖或光纖束或者適合于將結(jié)果輻射Rr從牙齒T帶到檢測(cè)設(shè)備D的任何其它裝置。例如，收集器可用反射鏡和/或透鏡來制造。
檢測(cè)設(shè)備D被用于比較結(jié)果輻射Rr與以下測(cè)量的至少一個(gè)或一個(gè)的部分其它結(jié)果輻射Rr(即從在其它時(shí)間起作用的照射得到的)，包括在結(jié)果輻射Rr或初始輻射Ir中的噪聲，直接或間接地，準(zhǔn)時(shí)地或隨時(shí)間變化地或者通過使用所述測(cè)量的函數(shù)，與對(duì)應(yīng)于齲齒的值的一預(yù)定范圍。例如，比較結(jié)果輻射Rr減去該結(jié)果輻射Rr中的噪聲和與初始輻射Ir相關(guān)的一預(yù)定范圍內(nèi)的值是確定測(cè)量是否對(duì)應(yīng)于齲齒存在的典型方式當(dāng)使用特定Ir強(qiáng)度時(shí)，如果Rr減去Rr中的噪聲高于為Ir的函數(shù)的某個(gè)值，則對(duì)齲齒的檢測(cè)是肯定的。
另一個(gè)實(shí)例是當(dāng)具有600nm左右波長(zhǎng)的初始輻射Ir被使用時(shí)。如果牙齒T是健全的，則結(jié)果輻射Rr具有較低的強(qiáng)度。當(dāng)結(jié)果輻射Rr比與初始輻射Ir強(qiáng)度有關(guān)的某個(gè)值高時(shí)，則對(duì)齲齒的診斷是肯定的。
可用將結(jié)果輻射Rr轉(zhuǎn)換成一個(gè)信號(hào)或多個(gè)信號(hào)的半導(dǎo)體檢測(cè)器(例如光電二極管或LCD)來制造檢測(cè)設(shè)備D。該檢測(cè)器將所述信號(hào)發(fā)送給電子或機(jī)電系統(tǒng)EAM，其分析信號(hào)以確定是否存在齲齒。然后通過該電子系統(tǒng)EAM產(chǎn)生刺激Stim(例如聲音、光、振動(dòng)等)以向操作者通知齲齒的存在。LED可代替以上的光電二極管而被使用。在圖3到6的第二和第三實(shí)施例中，模擬轉(zhuǎn)換器C/A被提供于刺激Stim的上游。
檢測(cè)設(shè)備D亦可包括被連接于一系統(tǒng)的半導(dǎo)體輻射檢測(cè)器(例如光電二極管)，該系統(tǒng)將以下測(cè)量的至少一個(gè)或一個(gè)的部分即其它結(jié)果輻射Rr(即從在其它時(shí)間起作用的照射得到的)，包括在結(jié)果輻射Rr或初始輻射Ir中的噪聲，直接或間接地，準(zhǔn)時(shí)地或隨時(shí)間變化的或者通過使用所述測(cè)量的函數(shù)，轉(zhuǎn)換成對(duì)操作者O的相應(yīng)刺激Stim(例如可變聲音強(qiáng)度、可變光信號(hào))。操作者O然后在與齲齒關(guān)聯(lián)的刺激和與健全牙齒T結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)的刺激之間進(jìn)行區(qū)別。例如，檢測(cè)設(shè)備可以是聲音發(fā)生器，其發(fā)射等效于結(jié)果輻射強(qiáng)度的聲音強(qiáng)度。另一個(gè)實(shí)例可以是不同輻射測(cè)量的圖形屏幕顯示以及操作者O使用其判斷來識(shí)別齲齒何時(shí)存在與否的情況。
圖1和4的檢測(cè)設(shè)備OE可用這樣的物理裝置來制造，所述裝置將對(duì)以下測(cè)量的至少一個(gè)或一個(gè)的部分即所述結(jié)果輻射Rr，包括在結(jié)果輻射Rr或初始輻射Ir中的噪聲，直接或間接地，準(zhǔn)時(shí)地或隨時(shí)間變化的或者通過使用所述測(cè)量的函數(shù)，轉(zhuǎn)換成對(duì)操作者O的相應(yīng)刺激，所述操作者然后再次在與齲齒關(guān)聯(lián)的刺激和與健全牙齒T結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)的刺激之間進(jìn)行區(qū)別。例如，該檢測(cè)設(shè)備OE可以是反射鏡，其將結(jié)果輻射Rr反射給操作者O。
例如，如果860nm和625nm的初始輻射Ir結(jié)合鎖定系統(tǒng)而被使用，則可用基于所接收的兩個(gè)經(jīng)解調(diào)的信號(hào)的獨(dú)立函數(shù)的算法和電子處理器來制造電子分析系統(tǒng)EAM。
應(yīng)指出，源S可在強(qiáng)度和/或波長(zhǎng)上被調(diào)制。通過調(diào)制源的電流和/或電壓，強(qiáng)度和波長(zhǎng)的范圍可變化并且可使用輻射的恒定變化而不是多重源。
為增強(qiáng)檢測(cè)，可能理想的是在開始檢測(cè)齲齒之前表征一些病人口中的不同結(jié)構(gòu)上的典型響應(yīng)輻射。
檢測(cè)系統(tǒng)，更具體而言是手持工具，可被部分或全部包括在用于窩洞預(yù)備的設(shè)備中(例如旋轉(zhuǎn)手柄(rotative handpiece)、被設(shè)計(jì)用于在填充之前準(zhǔn)備牙齒的超聲/聲波設(shè)備、空氣磨蝕系統(tǒng)(air abrasion system)等)。
還有，檢測(cè)系統(tǒng)可被設(shè)計(jì)成結(jié)合一個(gè)設(shè)備而工作以在修復(fù)之前準(zhǔn)備牙齒和牙齒區(qū)域。
可將被放置得與病人的口內(nèi)組織接觸的本系統(tǒng)的部件制成是可消毒的。
本發(fā)明的系統(tǒng)可包括多個(gè)導(dǎo)體，其可帶來來自不同角度或區(qū)域的初始輻射以有可能使能將輻射聚焦于三維區(qū)域上或者使能獲得相同區(qū)域上的多個(gè)讀數(shù)。
干燥設(shè)備可被引入到本發(fā)明的系統(tǒng)中以便于減小設(shè)備的觀察尖和牙齒T表面之間的污染物的數(shù)量。
中間物質(zhì)可被插入于收集器或?qū)w的觀察端和牙齒T表面之間以使不需要的反射最小并且/或者用作濾波器。例如，透明的膠狀物質(zhì)可被使用。
本系統(tǒng)可包括與齲齒具有密切關(guān)系的專門標(biāo)記和可增強(qiáng)或使能檢測(cè)齲齒的專門反射比/透射比輻射特性。例如，與齲齒具有密切關(guān)系的藍(lán)標(biāo)記將反射對(duì)應(yīng)于藍(lán)的輻射波長(zhǎng)。
組合的聲波或超聲波發(fā)生器或應(yīng)力發(fā)生器可被實(shí)施以在牙齒T表面中引起應(yīng)力或振蕩或運(yùn)動(dòng)以使能干擾并揭示較弱結(jié)構(gòu)。
牙齒具有大的形態(tài)學(xué)可變性，其引起光學(xué)響應(yīng)上的高可變性。為此，一種可比的方法可被實(shí)施以使光學(xué)響應(yīng)能被標(biāo)準(zhǔn)化。通過改變發(fā)射點(diǎn)的位置和發(fā)射的角度，可比較所記錄的值。
液體(例如水)遞送系統(tǒng)可被引入本發(fā)明以使能清潔和/或獲得收集器CL或?qū)w的觀察端和牙齒T結(jié)構(gòu)之間的光學(xué)介質(zhì)。
本發(fā)明可在收集器之前包括穿孔部件，其使僅平行于該穿孔部件的軸的輻射能進(jìn)入收集器。該穿孔部件可使能對(duì)輻射射線的來源的確定。例如，該穿孔部件可使能確定該輻射是來自咬合區(qū)還是齒齦區(qū)。
由于咬合齲齒幾乎總被發(fā)現(xiàn)于牙齒表面的中部，可能有趣的是將來自所述中部區(qū)的輻射比較于周圍區(qū)。這可通過使收集器由一束光纖構(gòu)成而實(shí)現(xiàn)。該相干光束使能逐區(qū)域地分析到來的輻射。這種逐區(qū)域分析可通過使用多個(gè)半導(dǎo)體檢測(cè)器或通過使用不透明圖案來獲得。
本發(fā)明可包括用來歸檔數(shù)據(jù)的裝置。例如，本發(fā)明可被連接于計(jì)算機(jī)，其可保存數(shù)據(jù)以便于以后使用，從而例如跟隨給定病人的齲齒的演變。
探頭端(即，包含收集器和/或?qū)w的面向牙齒T的工具的遠(yuǎn)端)可包括分度符號(hào)以便于定位。
本發(fā)明的系統(tǒng)亦可包括一些再校準(zhǔn)和/或自測(cè)試功能。例如，如果光纖被使用，則有可能通過測(cè)試通過該纖維的基準(zhǔn)光的強(qiáng)度來校驗(yàn)纖維是否過于磨損以至于不能被有效地使用并且應(yīng)由此被更換。
還有，由于不同于齲齒的各種人造牙的譜響應(yīng)是已知的，如釉質(zhì)、牙齒的根表面、牙齦、血液、牙垢、牙齒填充物等的譜響應(yīng)，因此齲齒可被直接檢測(cè)或間接檢測(cè)，這是因?yàn)闄z測(cè)可被進(jìn)行以檢測(cè)齲齒或檢測(cè)其不存在(即與齲齒不同的人造牙的其它存在)。
所述系統(tǒng)可被設(shè)計(jì)成聚焦于牙齒表面上以確定其是不透明的或半透明的。在鄰間齲齒的情況下，目標(biāo)是量化礦化損失，而在咬合齲齒的情況下，目標(biāo)是確定一個(gè)尺寸的齲齒的存在由此其需要干預(yù)。一束光纖可被用于量化不透明表面對(duì)半透明表面。
具有不對(duì)稱光纖或具有不同退出方向(exit axes)的發(fā)射光線的探頭端可構(gòu)建確定半透明或不透明表面之間的差異的方式?？捎薪厝徊煌陌l(fā)射和收集探頭，其中一個(gè)探頭是可移動(dòng)的，而另一個(gè)是被固定的。
亦可預(yù)期使用包含光纖的牙線而不是探頭而作為將光纖帶到鄰間表面的方式。當(dāng)調(diào)查鄰間的牙齒表面時(shí)，包含許多光纖的帶或條亦可被使用，即通過使所述條經(jīng)過牙齒之間。
與咬合齲齒關(guān)聯(lián)的問題在于試圖通過嘗試檢查處于一個(gè)角度的牙齒釉質(zhì)來定位齲齒。為克服該困難，探頭可具有膠狀尖，其穿過在牙齒上限定的槽或皺折由此減小這些皺折的光學(xué)效應(yīng)。在鄰間水平上，這種相同的尖可被使用，因?yàn)榻佑|的相鄰牙齒形成一種類型的槽。
本發(fā)明的系統(tǒng)可在牙齒修理外科過程中被使用，以例如確保所有腐爛都已被成功地去除。
探頭端可具有指向認(rèn)為存在腐爛的相同點(diǎn)的許多光纖。在咬合表面處，這對(duì)于確定反射源自牙齒的髓室(pulpar chamber)或源自較為咬合的部分可能是有用的。
基準(zhǔn)可被取在給定病人的健全牙齒結(jié)構(gòu)上以實(shí)現(xiàn)對(duì)被“定制”于該病人的本發(fā)明檢測(cè)系統(tǒng)的校準(zhǔn)，從而使之后進(jìn)行的測(cè)量更能表示病人牙齒結(jié)構(gòu)的狀態(tài)，由此增強(qiáng)檢測(cè)效率并便于診斷。
權(quán)利要求
1.一種用于檢測(cè)牙齒結(jié)構(gòu)上的齲齒的系統(tǒng)，包括導(dǎo)體，用于將至少一個(gè)初始輻射指引到待評(píng)價(jià)的牙齒結(jié)構(gòu)上；收集器，用于收集至少一個(gè)結(jié)果輻射，其已作為所述初始輻射的結(jié)果由牙齒反射和/或被透射通過牙齒，所述收集器適合于將所述結(jié)果輻射提供給檢測(cè)設(shè)備，所述檢測(cè)設(shè)備適合于比較所述至少一個(gè)結(jié)果輻射的至少一個(gè)強(qiáng)度與對(duì)應(yīng)于齲齒的存在或不存在的至少一個(gè)預(yù)定值，從而使得能診斷牙齒結(jié)構(gòu)上齲齒的存在或不存在。
2.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述檢測(cè)設(shè)備亦適合于比較所述至少一個(gè)結(jié)果輻射的至少一個(gè)波長(zhǎng)與對(duì)應(yīng)于齲齒的存在和不存在之一的至少一個(gè)另外的預(yù)定值。
3.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，進(jìn)一步被提供有一源，用于將所述至少一個(gè)初始輻射提供給所述導(dǎo)體。
4.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述初始輻射的波長(zhǎng)處于550nm和650nm之間。
5.權(quán)利要求4的系統(tǒng)，其中所述初始輻射的所述波長(zhǎng)為600nm和640nm的至少一個(gè)附近。
6.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述初始輻射的波長(zhǎng)在550nm以下。
7.權(quán)利要求6的系統(tǒng)，其中所述初始輻射的所述波長(zhǎng)在480nm左右。
8.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述初始輻射的波長(zhǎng)處于電磁波頻譜中，從而使由齲齒反射的電磁輻射量比由健康牙齒結(jié)構(gòu)反射的電磁輻射量大。
9.權(quán)利要求4的系統(tǒng)，其中所述初始輻射的波長(zhǎng)處于紅外，以允許區(qū)分齲齒與齒菌斑和牙垢。
10.權(quán)利要求6的系統(tǒng)，其中所述初始輻射的波長(zhǎng)處于紅外，以允許區(qū)分齲齒與齒菌斑和牙垢。
11.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括手持探頭，其被連接于所述導(dǎo)體和所述收集器，用于將所述初始輻射指引到牙齒結(jié)構(gòu)上。
12.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括用于窩洞預(yù)備的設(shè)備。
13.權(quán)利要求12的系統(tǒng)，其中所述用于窩洞預(yù)備的設(shè)備包括以下中的一個(gè)旋轉(zhuǎn)手柄；超聲/聲波設(shè)備，其被設(shè)計(jì)用于在填充之前準(zhǔn)備牙齒；以及空氣磨蝕系統(tǒng)。
14.權(quán)利要求11的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括用于在修復(fù)過程之前準(zhǔn)備牙齒和牙齒區(qū)域的設(shè)備。
15.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述檢測(cè)設(shè)備適合于提供指示牙齒結(jié)構(gòu)上齲齒的存在和不存在之一的信號(hào)。
16.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述檢測(cè)設(shè)備適合于提供指示牙齒結(jié)構(gòu)上齲齒的存在和不存在之一的信息，從而使所述信息可由操作者來解釋，該操作者然后能確定齲齒的存在或不存在。
17.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述導(dǎo)體和所述收集器包括被包含在牙線中的光纖，用于評(píng)價(jià)鄰間的牙齒表面。
18.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述導(dǎo)體和所述收集器包括被包含在帶中的多個(gè)光纖，用于評(píng)價(jià)鄰間的牙齒表面。
19.權(quán)利要求11的系統(tǒng)，其中所述探頭具有可變形尖，其適合于符合牙齒表面中的不規(guī)則性。
20.權(quán)利要求19的系統(tǒng)，其中所述可變形尖由膠狀物質(zhì)制成。
21.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括分離的第一和第二手持探頭，其分別被連接于所述導(dǎo)體和所述收集器。
22.權(quán)利要求21的系統(tǒng)，其中所述第一和第二探頭的一個(gè)在其使用中是可動(dòng)的，而另一個(gè)在所述使用過程中保持固定。
23.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備被提供用于保持有關(guān)各個(gè)病人的數(shù)據(jù)并由此允許被跟隨牙齒結(jié)構(gòu)狀況的演變。
24.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中干燥設(shè)備被提供用于減少所述導(dǎo)體的觀察尖和牙齒表面之間的污染物。
25.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中中間物質(zhì)被提供用于插入在所述導(dǎo)體和所述收集器的至少一個(gè)的觀察端和牙齒表面之間，以最小化不需要的反射和用作濾波器的至少一個(gè)。
26.權(quán)利要求25的系統(tǒng)，其中所述中間物質(zhì)包括透明的膠狀物質(zhì)。
27.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中提供了特殊的標(biāo)記，其與齲齒具有密切關(guān)系，且具有特殊的反射比/透射比輻射特性，用于增強(qiáng)或使能對(duì)齲齒的檢測(cè)。
28.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中在所述收集器的上游，一穿孔組件被提供用于僅使平行于該穿孔組件的軸的輻射能夠進(jìn)入所述收集器。
29.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述收集器由一束光纖構(gòu)成，用于使能對(duì)所述結(jié)果輻射的逐區(qū)域分析。
30.權(quán)利要求11的系統(tǒng)，其中所述探頭的觀察端包括分度符號(hào)以便于定位，所述觀察端面向牙齒。
31.一種用于檢測(cè)牙齒表面上的齲齒的系統(tǒng)，包括導(dǎo)體，用于將至少一個(gè)初始輻射指引到待評(píng)價(jià)的牙齒結(jié)構(gòu)上；收集器，用于收集至少一個(gè)結(jié)果輻射，其已作為所述初始輻射的結(jié)果由牙齒反射和/或被透射通過牙齒，所述收集器適合于將所述結(jié)果輻射提供給檢測(cè)設(shè)備，所述檢測(cè)設(shè)備適合于比較所述至少一個(gè)結(jié)果輻射的至少一個(gè)波長(zhǎng)與對(duì)應(yīng)于齲齒的存在或不存在的至少一個(gè)預(yù)定值，從而使得能診斷牙齒結(jié)構(gòu)上齲齒的存在或不存在。
32.一種用于檢測(cè)牙齒結(jié)構(gòu)上的齲齒的方法，包括以下步驟用初始輻射來照射牙齒結(jié)構(gòu)；收集經(jīng)反射和/或經(jīng)透射的結(jié)果輻射；比較輻射的波長(zhǎng)和/或強(qiáng)度與對(duì)應(yīng)于齲齒的存在或不存在的預(yù)定值，使得能夠然后診斷齲齒的存在或不存在。
33.權(quán)利要求32的方法，其中所述初始輻射是基于健全牙齒表面和爛牙表面上的相同波長(zhǎng)的結(jié)果輻射強(qiáng)度之間的差來選擇的。
34.權(quán)利要求32的方法，其中基準(zhǔn)被取在給定病人的健全牙齒結(jié)構(gòu)上以實(shí)現(xiàn)用于所述給定病人的校準(zhǔn)，從而使之后進(jìn)行的測(cè)量更能代表給定病人牙齒結(jié)構(gòu)的狀態(tài)。
35.一種齲齒檢測(cè)系統(tǒng)，包括探頭，其適合于沿牙齒被移位；照明裝置，用于以入射光來照明牙齒上的區(qū)域；檢測(cè)裝置，用于收集由牙齒反射和/或被透射通過牙齒的結(jié)果光；以及分析系統(tǒng)，用于當(dāng)對(duì)一個(gè)或多個(gè)預(yù)定波長(zhǎng)范圍內(nèi)的結(jié)果光的測(cè)量屬于為牙齒特征的任意第一預(yù)定范圍內(nèi)的值時(shí)，或者當(dāng)所述測(cè)量不屬于為人造牙特征而非齲齒特征的任意第二預(yù)定范圍內(nèi)的值時(shí)，提供信號(hào)。
36.一種齲齒檢測(cè)系統(tǒng)，包括探頭，其適合于沿牙齒被移位；照明裝置，用于以入射光來照明牙齒上的區(qū)域；檢測(cè)裝置，用于收集由牙齒反射和/或被透射通過牙齒的結(jié)果光；以及分析系統(tǒng)，用于當(dāng)對(duì)所述結(jié)果光的強(qiáng)度測(cè)量指示齲齒的存在和不存在之一時(shí)，提供信號(hào)。
37.一種用于檢測(cè)牙齒中的齲齒的方法，包括以下步驟(a)在牙齒的區(qū)域上提供入射光；(b)收集和測(cè)量由所述牙齒區(qū)域反射和/或被透射通過該牙齒區(qū)域的結(jié)果光；(c)分析所述結(jié)果光以確定所述結(jié)果光是否代表齲齒的存在；以及(d)向操作者提供指示已在步驟(c)中檢測(cè)到齲齒的存在和不存在之一的信號(hào)。
38.權(quán)利要求37的方法，其中在步驟(c)中，所述結(jié)果光的強(qiáng)度被測(cè)量以評(píng)價(jià)齲齒的存在或不存在。
全文摘要
一種用于檢測(cè)牙齒(T)結(jié)構(gòu)上的齲齒的系統(tǒng)，包括電磁導(dǎo)體，用于將至少一個(gè)初始輻射(Ir)指引到待評(píng)價(jià)的牙齒結(jié)構(gòu)上；電磁收集器，用于收集至少一個(gè)結(jié)果電磁輻射(Rr)，其已是作為初始輻射(Ir)的結(jié)果由牙齒(T)反射和被透射通過牙齒(T)的至少一個(gè)。所述收集器適合于將結(jié)果電磁輻射(Rr)提供給檢測(cè)設(shè)備(D)。檢測(cè)設(shè)備(D)適合于比較所述至少一個(gè)結(jié)果輻射(Rr)的至少一個(gè)強(qiáng)度與對(duì)應(yīng)于齲齒的存在和不存在之一的至少一個(gè)預(yù)定值。這使得能夠診斷牙齒結(jié)構(gòu)上齲齒的存在或不存在。
文檔編號(hào)A61B1/24GK1703162SQ03810347
公開日2005年11月30日 申請(qǐng)日期2003年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月8日
發(fā)明者納伊姆·卡拉津萬(wàn), 埃曼努埃爾·蒙蒂尼, 弗朗索瓦·阿約特, 穆罕默德·穆塔瓦基爾 申請(qǐng)人:耐克斯技術(shù)有限公司