发明名称 用于齿冠表面的光滑表面损害的超音波检测之改进装置及方法
摘要 一种运用于齿冠表面诸如珐琅质龋蛀、象牙质龋蛀以及齿冠表面裂缝之光滑表面损害的检测装置及其使用方法,该装置具有一超音表面波收发器,包括一聚焦的超音波传感器能至少沿齿冠表面传送部分聚焦的超音表面波。被超音表面波遇到的表面损害产生反射的超音表面,其被收发器接收,如此使得存在的损害(尤其是小的损害)可以被检测。该超音表面波收器可包括一聚焦的传感器,具有一整体式或分离式聚焦元件,可操作地连接于一锲形的连接器上。由传感器所产生的纵向超音波系至少被部分地由聚焦元件所聚焦,然后由连接器击到牙齿表面,该连接器有一接触面,其与所同测试牙齿表面接触。该连接器亦能使反射的超音表面波被传感器所接收。
申请公布号 TW372190 申请公布日期 1999.10.21
申请号 TW087108911 申请日期 1998.06.04
申请人 诺华特有限公司 发明人 伊泰.巴伯;欧斯耐特.菲尔史汀;菲得.微微.梓
分类号 A61C19/04 主分类号 A61C19/04
代理机构 代理人 林镒珠
主权项 1.一种用于齿冠表面的光滑表面损害之探测探针,包括一超音波传感器,能够通过一端面传送超音波和接收超音波反射,还包括一连接器,可操作地连接于传感器的端面上并具有一接触面于传感器的远侧,其中,该传感器是一聚焦传感器,包括至少一个聚焦元件,能够将该传感器发生的超音波,至少在该连接器内沿该聚焦元件的主轴至少部分地聚焦,该连接器包括一锲形角B,介于一大致垂直于该聚焦元件之主轴的平面和一大致相切于该接触面于至少与主轴同该接触面的交点处的平面之间,该锲形角B大致上不等于0度,藉此,当该接触面同一齿冠表面至少在主轴和接触面的交点处系大致接触时,超音波传感器所产生的超音波系以沿齿冠表面转移的超音表面波被连接器击到齿冠表面,该超音波至少在连接器内沿主轴被部分聚焦,该损害由于传感器接收到所产生之反射的超音表面波而被检测到。2.根据申请专利范围第1项所述之探针,其中该至少一个聚焦元件由该聚焦传感器的端面组成,该端面大致上以一整体曲率凹以一凹面,至少大致上足以使得传感器产生的超音波被至少在连接器内部分地聚焦。3.根据申请专利范围第2项所述之探针,其中该凹面大致为球面。4.根据申请专利范围第2项所述之探针,其中该凹面的纵剖面的形状大致为抛物线形。5.根据申请专利范围第2项所述之探针,其中该凹面大致为圆锥形。6.根据申请专利范围第1项所述之探针,其中该传感器的端面大致上为平面,且该聚焦元件包括一合适的平面凹透镜,系介于该端面和该接触面中间,该平面凹透镜可以至少部分地聚焦该传感器所产生的超音波,于至少在连接器之内。7.根据申请专利范围第1项所述之探针,其中该端面大致上为平面的,且该聚焦元件包括一空腔反光镜,系介于该端面和接触面中间,该反光镜的特点是包括一远侧的开口近端靠近接触面,及一近侧的开口远端靠近传感器端面,其中一内反射滙聚表面,该内反射滙聚表面包括一合适的滙聚的形状,至少大致上足够使得由该传感器所产生的超音波被至少部分地聚焦于连接器内。8.根据申请专利范围第1项所述之探针,其中该端面大致上为平面,且该聚焦元件包括一合适的相移片,系介于该端面和该接触面中间,该相移片可以至少部分地聚焦由该传感器发生的超音波,于至少该连接器内。9.根据申请专利范围第1项所述之探针,其中该传感器的端面大致上为平面,且该聚焦元件包括一合适的圆锥形聚透镜,系介于该端面和该接触面中间,该圆锥形聚透镜可以至少部分地聚焦由该传感器所产生的超音波,于至少该连接器内。10.根据申请专利范围第1项所述之探针,其中该至少一个聚焦元件由该聚焦传感器的端面组成,该端面大致上为圆柱形地以一整体曲率凹陷的凹面,至少足以使得由该传感器所产生的超音波至少部分沿大致上一主带被至少聚焦于连接器内,该圆柱形凹面具有一焦点线,其系大致上与该纵向聚焦轴共面。11.根据申请专利范围第1项所述之探针,其中该主轴大致上与该传感器的纵向轴相对准。12.根据申请专利范围第1项所述之探针,其中该B角是从如下等式获得:B=sin-l(VL/VS)E其中VL是在连接器材料中的纵向速度,VS是超音表面波在珐琅质的速度,且E是介于约0到10之间。13.根据申请专利范围第1项所述之探针,其中该B角是介于10和80之间,最好是15到35之间。14.根据申请专利范围第1项所述之探针,其中该接触面大致上是平面。15.根据申请专利范围第1项所述之探针,其中该接触面大致上是凹面。16.根据申请专利范围第1项所述之探针,其中该连接器是刚性的。17.根据申请专利范围第1项所述之探针,其中该接触面是可弹性扭曲的。18.根据申请专利范围第17项所述之探针,其中该连接器是聚氨脂或矽或其它适合的材料所作成。19.根据申请专利范围第1项所述之探针,还包括一配于该探针的罩盖。20.根据申请专利范围第19项所述之探针,其中该罩盖包括一罩盖纵向轴,其系与探针的纵向轴成角,其中角大致上不等于0。21.根据申请专利范围第20项所述之探针,其中角大致上等于该整体锲形角B。22.根据申请专利范围第19项所述之探针,其中该罩盖包括一罩盖纵向轴,其系与探针的纵向轴大致上平行,也可选为与其同轴。23.根据申请专利范围第19项所述之探针,其中该连接器与罩盖是整体的。24.根据申请专利范围第19项所述之探针,其中该连接器与罩盖是分开的元件。25.根据申请专利范围第19项所述之探针,更包括一保护壳,至少包于该罩盖的外部和连接器并且不包括该接触面。26.根据申请专利范围第1项所述之探针,更包括一辨认机构,藉此该探针可以适当地指向对应的齿冠表面预期区域,大致上可以引导该超音表面波朝向该区域。27.根据申请专利范围第26项所述之探针,其中该辨认机构在罩盖上包括一适合的目标标记。28.根据申请专利范围第1项所述之探针,还包括一合适的延长手柄,可拆卸附着至探针或与探针为整体。29.根据申请专利范围第28项所述之探针,其中该手柄包括一可旋转的端头,用以配于该探针上。30.一种用于齿冠表面之光滑表面损害的检测装置,包括根据申请专利范围第1项所述之探针。31.根据申请专利范围第30项所述之装置,更包括周边电子机构,可操作地连接于该探针,用以显示由该装置接收的表面超音波反射波的波形。32.根据申请专利范围第30项所述之装置,更包括第一电子选择机构,可适合地连接于该探针,用以产生对应于表面超音波反射波之电子信号,其振幅介于至少一预定的上下限値之间。33.根据申请专利范围第30项所述之装置,更包括第二电子选择机构,可适合地连接于该探针,用以产生对应于表面超音波反射波电子信号,其振幅极为大于一般的背景杂讯,其中该反射波的行程时间至少于一预定的上下限値之间。34.根据申请专利范围第32项所述之装置,更包括视频和/或声频显示机构,用以显示该电子信号。35.限据申请专利范围第33项所述之装置,更包括视频和/或声频显示机构以显示该电子信号。36.根据申请专利范围第30项所述之装置,更包括一微处理器机构,可操作地连接于该传感器,用以储存和/或分析由该传感器所产生之对应于传感器接收到的该超音表面波反射波的电子信号。37.根据申请专利范围第36项所述之装置,其中该微处理器是装配于该手柄。38.根据申请专利范围第37项所述之装置,更包括一装配于该手柄之合适的电子显示器,可操作地连接于该微处理器。39.限据申请专利范围第37项所述之装置,更包括一装配于该手柄的可充电的蓄电池,用以提供该装置以电源。40.根据申请专利范围第36项所述之装置,更包括用以提供在微处理器和至少一个该装置以外电子元件之间的电子通讯的机构。41.根据申请专利范围第40项所述之装置,其中该电子元件为一电子计算机。42.根据申请专利范围第40项所述之装置,其中该电子元件是一印表机,能够通过电子计算机和/或直接通过该微处理器而列印资料。43.根据申请专利范围第30项所述之一装置,其中该装置是可耐高压加热的。44.一种检测齿冠表面的光滑表面损害之方法,其步骤包括:(I)提供根据申请专利范围第1项之一探针;(II)定位该接触面大致接触于该齿冠表面,至少于至少一纵向轴和该接触面相交的交点处;其中(III)该探针可以产生表面超音波至齿冠表面,该表面超音波沿该齿冠表面移动;以及(IV)该探针接收到至少一些由该表面存在的表面损害所产生的超音波反射波,藉此检测该损害。45.一种检测齿冠表面之光滑表面损害之方法,其步骤包括:(I)根据申请专利范围第30项提供一装置;(II)定位该接触面大致接触于该齿冠表面,至少于至少一纵向轴和该接触面相交的交点处;其中(III)该探针可以产生超音表面波至齿冠表面,该超音表面波沿该齿冠表面移动;以及(IV)该探针接收到至少一些由该表面存在的表面损害所产生的超音波反射波,藉此检测该损害。46.根据申请专利范围第45项所述之方法,其中由齿冠表面的损害所产生的超音表面波反射波系表现为相应的A型扫描图,至少包括一种一级反射波和一种二级反射波。47.根据申请专利范围第46项所述之方法,其中珐琅质龋损害可以与齿质龋损害或齿冠表面裂缝相区别,其步骤更包括:(I)将该一级反射波幅与一般的由齿质龋损害和齿冠表面裂缝所获得的一级反射波幅的范围比较;以及(II)若对应反射的超音表面波之一级反射波幅,系大致上低于由齿质龋损害和齿冠表面裂缝所一般获得的一级反射波幅的范围,而判别出该损害为珐琅质龋损害;或者(III)若对应反射的超音表面波的一级反射波幅,系大致上低于由齿质龋损害和齿冠表面裂缝所一般获得的一级反射波幅的范围,而判别出该损害为齿质龋损害或齿冠表面裂缝。48.根据申请专利范围第46项所述之方法,其中齿质龋损害可以被从齿冠表面裂缝区分开,更包括步骤:(I)决定对应该超音表面波反射的一级反射波幅和一级反射波以及二级反射波的均方根値,并结合该一级反射波幅和均方根値于一函数F1,其代表该表面超音波的反射;以及(II)比较从超音表面波反射在(I)获得的函数F1的范围内,其値与从齿质龋损害和齿冠表面裂缝一般获得的函数F1値之范围;以及(III)根据该函数F1之値是否在一般由齿质龋损害或齿冠表面裂缝所分别获得的函数F1値范围内,以判别该损害为齿质龋损害或齿冠表面裂缝。49.根据申请专利范围第48项所述之方法,其中该函数F1是该一级反射波波幅与对应于该反射的超音表面波的一级反射波和二级反射波的均方根値之比値。50.根据申请专利范围第46项所述之方法,其中一II级修复的内侧的牙龈边缘的二次龋损害可以从该修复的缺陷被判别出,更包括步骤:(I)决定对应产生于牙龈边缘的超音表面波反射的一级反射波幅和一级反射波和二级反射波的均方根値,并结合该一级反射波幅和该均方根値于一函数F2,其代表该表面超音波的反射;(II)比较从超音表面波反射在(I)获得的函数F2的値,与一般从二次龋损害和二级修复的缺陷获得的的函数値F2値之范围;以及(III)根据该函数F2之値是否在一般由二次龋损害和二级修复的缺陷所分别获得的F2値范围内,以判别该损害为二次龋损害和二级修复的缺陷。51.根据申请专利范围第50项所述之方法,其中该函数F2是一级反射波幅和其对应所反射之超音表面波的一级反射波的,以及二级反射波的均方根値之比値。图式简单说明:第一图描述了本发明第一项实施例的探针的主要特征,包括一平面的接触面;第一图a为第一图b沿A-A线的剖视图;第一图b是该实施例的底视图。第二图描述了本发明第二项实施例的探针的主要特征,包括一非平面的接触面;第二图a为第二图b沿B-B线的剖视图;第二图b是该实施例的底视图。第三图描述了本发明第三项实施例的探针的主要特征,包括一点聚焦的配有一凹面的传感器端面的传感器;第三图a为第三图b沿D-D线的剖视图;第三图b是该实施例的底视图。第四图描述了本发明第四项实施例的探针的主要特征,包括一点聚焦的配有一锥形凹的传感器端面的传感器;第四图a为第四图b沿E-E线的剖视图;第四图b是该实施例的底视图。第五图描述了本发明第五项实施例的探针的主要特征,包括一点聚焦的配有一平凹透镜的传感器;第五图a为第五图b沿F-F线的剖视图;第五图b是该实施例的底视图。第六图描述了本发明第六项实施例的探针的主要特征,包括一点聚焦的配有一锥形的滙聚凹透镜的传感器;第六图a为第六图b沿G-G线的剖视图;第六图b是该实施例的底视图。第七图描述了本发明第七项实施例的探针的主要特征,包括一点聚焦的配有一中空的滙聚反光镜的传感器;第七图a为第七图b沿H-H线的剖视图;第七图b是该实施例的底视图。第八图描述了本发明第八项实施例的探针的主要特征,包括一点聚焦的配有一相移片的传感器;第八图a为第八图b沿I-I线的剖视图;第八图b是该实施例的底视图。第九图描述了本发明第九项实施例的探针的主要特征,包括一线聚焦的配有一凹的圆柱体传感器端面的传感器;第九图a为第九图b沿J-J线的剖视图;第九图b是该实施例的底视图。第九图c为沿M-M线的剖视图。第十图描述了本发明第十项实施例的探针的主要特征,第十图a为第十图b沿C-C线的剖视图;第十图b是该实施例的底视图。第十一图显示的是一部分牙列的侧视图,由第一至九图之探针同牙齿齿冠表面相接触。第十二图为第十一图所示条件沿L-L的剖视图,其表现了一在内部有龋蛀的水平面的齿冠部分。第十三图显示的是一部分牙列的侧视图,由第十图之探针同牙齿齿冠相接触。第十四图为第十三图所示条件沿K-K的剖视图,其表现了一在内部有龋蛀的水平面的齿冠部分。第十五图根据本发明描述的是探针的示意图,还包括一间隙分开装置的附件。第十六图根据本发明描述的是本发明装置的示意图,包括第一图至第九图之探针相配合。第十七图描述的是第一图至第九图与周边电子机构和或电子元件一起的示意图。第十八图描述的是本发明的探针可能收到一种典型的表面超音波反射的A型扫描的示意图。第十九图描述的是第十六图与周边电子机构和或电子元件一起的示意图。第二十图描述的是由不同深度的龋蛀获得的典型的表面超音波反射A型扫描的示意图。第二十一图根据本发明显示的是第十图的探针安装有一延长的手柄。
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