Early Caries Detection with Near-IR Light

使用近红外光进行早期龋齿检测

基本信息

  • 批准号:
    7410150
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 32.81万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2007
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2007-05-01 至 2011-04-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

DESCRIPTION (provided by applicant): The overall objective of the proposed research is to develop non-invasive optical devices for the detection and diagnosis of early Dental caries (dental decay). New, more sophisticated diagnostic tools are needed for the detection and characterization of caries lesions in the early stages of development. If carious lesions are detected early enough, they can be arrested/reversed by non-surgical means through fluoride therapy, anti- bacterial therapy, dietary changes, or by low intensity laser irradiation. The principal factor limiting optical imaging through the enamel of the tooth in the visible range of 400-700-nm is light scattering. Light scattering in sound enamel and dentin is sufficiently strong in the visible range to obscure light transmission through the tooth. The magnitude of light scattering in Dental enamel decreases markedly with increasing wavelength. Therefore, we posit that the near-IR region at 1310-nm offers the greatest potential for new optical imaging modalities due to the weak scattering and absorption in sound Dental hard tissue. At longer wavelengths, absorption of water in the tissue increases markedly reducing the penetration of IR light. The overall objective of this application will be achieved through the following Specific Aims: 1) to test the hypothesis that near-IR polarization-sensitive optical coherence tomography (PS-OCT) can be used for the accurate assessment of the depth and severity of natural occlusal lesions in vivo. 2) To test the hypothesis that a near-IR (NIR) imaging system operating at 1310-nm can be used to acquire high-contrast images of interproximal and occlusal caries lesions in vivo. It is likely that if these studies and future clinical trials are a success, that these novel technologies for imaging Dental hard tissue will be employed for the detection and monitoring of early carious lesions without the use of ionizing radiation, thereby enabling conservative non- surgical intervention and the preservation of healthy tissue structure. Moreover, it is probable that this proposed imaging technology would enable the clinician to detect and quantify the severity of occlusal lesions that are not resolvable with conventional radiography due to the surrounding sound tissue structure.
描述(由申请人提供):拟议研究的总体目标是开发用于检测和诊断早期龋齿(蛀牙)的非侵入性光学设备。需要新的、更复杂的诊断工具来检测和表征早期龋齿病变。如果足够早地发现龋损,则可以通过氟化物治疗、抗菌治疗、饮食改变或低强度激光照射等非手术手段来阻止/逆转它们。限制在 400-700 nm 可见光范围内通过牙釉质进行光学成像的主要因素是光散射。健全牙釉质和牙本质中的光散射在可见光范围内足够强,足以掩盖通过牙齿的光传输。牙釉质中的光散射强度随着波长的增加而显着降低。因此,我们认为,由于声音牙科硬组织中的散射和吸收较弱,1310 nm 的近红外区域为新的光学成像模式提供了最大的潜力。在较长的波长下,组织中水的吸收增加,显着降低了红外光的穿透力。该应用的总体目标将通过以下具体目标来实现:1)测试近红外偏振敏感光学相干断层扫描(PS-OCT)可用于准确评估自然灾害的深度和严重程度的假设体内咬合损伤。 2) 测试以下假设:在 1310 nm 下工作的近红外 (NIR) 成像系统可用于获取体内邻间和咬合面龋齿病变的高对比度图像。如果这些研究和未来的临床试验取得成功,这些用于牙科硬组织成像的新技术很可能将用于在不使用电离辐射的情况下检测和监测早期龋损,从而实现保守的非手术干预以及健康组织结构的保存。此外,所提出的成像技术很可能使临床医生能够检测和量化由于周围健全的组织结构而无法通过传统放射线照相解决的咬合病变的严重程度。

项目成果

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