УДК 681.784.8
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ
РАННЕЙ ДИАГНОСТИКИ КАРИОЗНОГО ПОРАЖЕНИЯ
ЭМАЛИ ЗУБА С ПОМОЩЬЮ ТЕРАГЕРЦОВОЙ СПЕКТРОСКОПИИ
С.И. Володарская
,
К.И. Зайцев
,
В.Е. Карасик
,
Е.В. Новицкая
,
И.Н. Фокина
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Россия
e-mail:
;
;
Рассмотрена возможность использования терагерцовой спектроскопии во вре-
менной области для ранней неинвазивной диагностики кариозного поражения
эмали человеческого зуба. Проведены in vitro исследования образцов зубов чело-
века с различным состоянием эмали (с различной степенью деминерализации).
Состояние деминерализации зубной эмали имитировалось путем травления
эмали образцов слабыми кислотами — 1 %-ной азотной и 6 %-ной уксусной.
Зарегистрированы комплексные амплитудные спектральные коэффициенты
отражения терагерцового излучения от образцов зубной эмали. Разработан
метод восстановления профиля диэлектрической проницаемости исследуемой
среды на основе комплексного амплитудного спектрального коэффициента от-
ражения исследуемой среды. Восстановлены профили диэлектрической прони-
цаемости образцов эмали с различным состоянием деминерализации. В резуль-
тате экспериментальных исследований определена качественная взаимосвязь
между терагерцовыми оптическими характеристиками эмали и концентраци-
ей содержащихся в ней минеральных веществ, что свидетельствует о возмож-
ности создания нового метода ранней неинвазивной диагностики кариозного
поражения зуба человека с помощью терагерцовой спектроскопии.
Ключевые слова
:
терагерцовая спектроскопия, диагностика деминерализации
зубной эмали, диагностика кариозного поражения зуба, восстановление профиля
диэлектрической проницаемости, обратная задача.
EXPERIMENTAL SUBSTANTIATION OF POSSIBILITY
TO EARLY DETECT THE ENAMEL CARIES LESION USING
TERAHERTZ SPECTROSCOPY
S.I. Volodarskaya
,
K.I. Zaitsev
,
V.Ye. Karasik
,
E.V. Novitskaya
,
I.N. Fokina
Bauman Moscow State Technical University, Moscow, Russia
e-mail:
The possibility of using terahertz spectroscopy in time domain for early noninvasive
detection of caries lesion of the human tooth enamel is considered. The samples
of human teeth with different enamel state (different degree of demineralization)
are investigated in vitro. A state of the enamel demineralization was simulated by
etching the samples with weak acids (the 1% nitric acid and the 6% acetic acid). The
complex amplitude spectral factors of terahertz radiation reflection from the enamel
samples are recorded. A method is developed for reconstruction of permittivity profile
for the medium under study on the basis of the complex amplitude spectral reflection
factor of the investigated medium. The permittivity profiles are reconstructed for the
enamel samples with different degree of demineralization. As a result of experimental
studies, the qualitative interconnection is determined between the terahertz optical
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2013. № 2 33
