УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ВИЗУАЛИЗАЦИЯ ТКАНЕЙ ЗУБА ЧЕЛОВЕКА ПРИ ПОМОЩИ СКАНИРУЮЩЕГО АКУСТИЧЕСКОГО МИКРОСКОПА

Денисов А. А., Маева Е. Ю., Денисова Л. А., Маев Р. Г.
Институт биохимической физики им. Н.М.Эмануэля РАН, Москва
Наиболее важной причиной утраты зубов у человека является такое заболевание, как кариес. До настоящего времени из-за сложной анатомической структуры зуба не удалось разработать точных безопасных методов диагностики этого заболевания, и даже в наши дни наиболее широко распространенным методом диагностики кариеса в практической медицине остается визуальный осмотр при помощи зеркала и зондов. Существенным недостатком метода является невозможность выявления скрытой патологии. Вместе с тем очевидно, что этот метод является недостаточно точным и настолько субъективным, что даже один и тот же врач не всегда может воспроизвести первоначальный диагноз. Это не только снижает эффективность лечения, но и затрудняет процесс подготовки новых специалистов-стоматологов. Таким образом, актуальность разработки неразрушающего метода диагностики кариеса, обладающего достаточной объективностью и точностью, является очевидной. Методы ультразвукового исследования представляются весьма перспективными для визуализации слоистой структуры зубов. Первые попытки оценки структуры зубной ткани методами акустической микроскопии были осуществлены около 30 лет назад. Было показано, что при помощи высокочастотного акустического микроскопа можно отличить здоровые ткани от участков, пораженных кариесом. В последнее время активно проводятся исследования с целью разработки неинвазивного клинического ультразвукового диагностического метода. Зубы человека, удаленные по ортодонтическим показаниям, исследовали с помощью настольного акустического микроскопа на частотах 25 - 100 МГц. Данные измерения скорости звука в различных тканях зуба человека полностью согласуются с данными других исследователей. Установлено, что скорость звука в эмали приблизительно в 1,5 раза выше, чем в дентине, и составляет около 6 нм/с. В областях, пораженных кариесом скорость звука в эмали и в дентине в 1,2 раза ниже, чем в здоровых тканях, что, видимо, обусловлено изменением механических характеристик и снижением минерализации. Представлены сравнительные данные исследования зубов, пораженных кариесом, зубов с пломбами, зубных имплантатов. Описаны методы обработки акустических изображений, основанные на разработанных авторами алгоритмах по реконструкции реальной формы поверхности зуба и деталей внутренней структуры по набору В-сканов, а также представлены результаты обработки изображений. Полученные акустические изображения демонстрируют характерные различия в акустических импедансах эмали, дентина и других тканей зуба. В акустических изображениях выявляются некоторые тканевые структуры, невидимые в оптических изображениях.