激光超声纵波用于磨牙内部轮廓无损检测的理论研究

发布时间：2018-06-24 11:06

  本文选题：激光超声 + 无损检测　； 参考：《南京大学学报(自然科学)》2017年01期

【摘要】：针对目前口腔医学在临床上对牙齿内部轮廓无法准确检测的问题,提出了利用激光超声纵波检测磨牙内部轮廓的方法.首先利用有限元方法模拟激光辐照牙齿产生超声波的过程,通过CT扫描与三维重建技术获取牙齿的三维模型,建立了超声纵波以及纵波在磨牙中传播的有限元模型.考虑激光在牙釉质中的渗透,修正了等效点声源的位置.选取磨牙上的一个截面,对其进行旋转扫描,并在激发点附近同侧接收得到多组超声信号.通过信号分析,求解纵波在牙釉质—牙本质界面反射点的位置,最终实现牙齿内部轮廓的检测.与牙齿的实际内部轮廓进行比较,结果精度比较高,验证了用激光超声纵波检测牙齿内部轮廓的可行性.最后分析了该方法的误差来源以及其适用条件.研究结果将对牙齿内部结构临床检测提供理论依据和检测方法,有助于激光超声技术在临床医学检测中的进一步发展和应用.
[Abstract]:In order to solve the problem that the internal contour of teeth can not be detected accurately in the clinic of stomatology, a method of using laser ultrasonic longitudinal wave to detect the inner contour of molars is put forward. Firstly, the ultrasonic process of laser irradiated teeth was simulated by finite element method. The three-dimensional model of tooth was obtained by CT scanning and three-dimensional reconstruction. The finite element model of ultrasonic longitudinal wave and longitudinal wave propagation in molars was established. Considering the penetration of laser in enamel, the position of equivalent point sound source was corrected. A cross section of the molars was selected and rotated and scanned, and multiple ultrasonic signals were received at the same side near the excitation point. Through signal analysis, the position of P-wave at the reflection point of enamel-dentin interface is solved, and finally the inner contour detection is realized. Compared with the actual internal contour of the tooth, the accuracy of the result is high, which verifies the feasibility of using the laser ultrasonic longitudinal wave to detect the inner contour of the tooth. Finally, the error source of the method and its applicable conditions are analyzed. The results will provide theoretical basis and methods for the clinical detection of dental internal structure, and will be helpful to the further development and application of laser ultrasound in clinical medical detection.
【作者单位】： 南京理工大学理学院;南京医科大学附属口腔医院;
【基金】：国家自然科学基金青年基金(61108013) 南京理工大学“紫金之星”项目
【分类号】：R781;TN249

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本文编号：2061316