faezeh_asal
عضو جدید
[FONT=arial,helvetica,sans-serif]توموگرافي اپتيكي همدوس تكنيك شناخته شده‌اي براي گرفتن تصاوير غير تهاجمي با رزولو
شن بالا از ساختارهاي بيولوژيك در ابعاد ميكرو است. دندانپزشكان سلامت دهان و دندان افراد را با استفاده از سه تكنيك كلي بررسي مي‌كنند: معاينات چشمي/ لمس كردن،پروبينگ دور دنداني (اطراف دندان) و تصاوير راديوگرافي. پروب‌ها بين بافت نرم و دندان قرار مي‌گيرند تا شرايط و موقعيت‌هاي بين دنداني و اطراف دندان را ارزيابي كنند. محل بافت نرم از يك نقطه مرجع ثابت در دندان تخمين زده ميشود. اما پروبينگ دور دهاني ممكن است همراه با ايجاد درد براي بيمار باشد و تشخيص با اين روش دقت كافي ندارد. خطاهاي پروبينگ ميتواند ناشي از تغييرات نيروي جايگذاري و فرو كردن پروب، وجود بافت‌هاي متورم، قطر نوك پروب‌ها و شكل‌هاي آناتوميك دندان‌ها هستند.[/FONT]
راديوگراف‌ها خصوصيات مورفولوژيك دندان‌ها و استخوان‌هاي آن را كه از طريق معاينات چشمي يا لمس كردن قابل تشخيص نيستند، نشان مي‌دهند. اگر چه راديوگراف‌ها با حساسيت بسيار بالايي پوسيدگي دندان‌ها و كاهش مواد معدني را نشان مي‌دهند، اما محدوديت‌هاي زيادي نيز دارد. راديوگراف‌ها نمي‌توانند بيماري‌هاي فعال را از غيرفعال جدا كنند و آنها را از يكديگر متمايز كنند.
بيماري‌هاي دور دندان تا زماني كه پوسيدگي دندان‌ها اتفاق نيفتند، قابل شناسايي نيستند. بنابراين از آنجا كه راديوگراف‌ها تك بعدي هستند نمي‌توان با دقت محل دقيق پوسيدگي يا آسيب‌هاي ايجاد شده را شناسايي كرد. در ضمن در راديوگرافي از پرتوهاي يونيزه خطرناك استفاده ميشود و اطلاعات كافي در مورد بافت‌هاي نرم فراهم نميشود.
روش توموگرافي اپتيكي همدوس (OCT) ميتواند اطلاعات زيادي را در مورد ريشه دندان‌ها به روشي غير تهاجمي فراهم كند. طرح شماتيك OCT مورد استفاده براي اين هدف در شكل 1نمايش داده شده است. اين سيستم مبتني بر اينترفرومتر Michelson با فيبر اپتيكي نور سفيد است. خروجي منبع نور با همدوسي اندك در كوپلر فيبر 22 تقسيم شده به سمت دو بازوي نمونه و مرجع اينترفرومتر فرستاده ميشود.
نورهاي بازتابي و پس پراكنده شده ناشي از نمونه در كوپلر با يكديگر بازتركيب مي‌شوند و به سمت دتكتور و منبع نور هدايت مي‌شوند. يك اسكن retro-reflector طول مسير بازوي مرجع را براي ثبت موقعيت‌هاي عرضي مختلف نمونه مورد نظر تغيير مي‌دهد. تصوير مقطع عرضي با اسكن عرضي پرتو عبوري از نمونه و جمع‌آوري پروفايل عمق در مقابل پرتو بازگشتي در هر موقعيت عرضي به دست مي‌آيد. شدت‌هاي بازتاب به صورت ديجيتال در تصاوير gray-scale به عنوان تابعي از عرض و فاصله‌هاي محوري ثبت مي‌شوند.
هنگامي فاصله بازتاب‌هاي بازوي نمونه و مرجع با طول منبع همدوس مطابقت داشته باشد، سيگنال اينترفرومتر ثبت ميشود. اتلاف شدت سيگنال در اثر birefringence در فيبرهاي اپتيكي ايجاد ميشود، با استفاده از جاروهاي (Paddle) پلاريزاسيون تصحيح ميشود.
در استفاده از OCT در دندانپزشكي عمق تصويربرداري از 3 در بافت‌هاي سخت تا 5/1 در بافت‌هاي نرم متغير است.OCT پتانسيل تشخيصي بيماري‌هاي دور دنداني و ارزيابي پركردن (restoration) دندان را دارد.
مثالي از چگونگي تشكيل تصوير OCT در شكل 2 نشان داده شده است.
بخش بالايي متناظر با اسكني است كه در موقعيت عرضي از بافت گرفته شده است يا به عبارتي تصوير A اسكن است. نمودار شدت gray-scale يا B اسكن تصوير شامل مجموعه توالي‌هايي از اين اسكن‌ها است. تصوير نمونه‌برداري از بافت لثه دندان جلويي را نشان مي‌دهد (شكل 2-5-2). اسكن كامل براي هر تصوير تقريباً در عرض 45 ثانيه انجام شده است. سيستم داراي رزولوشن جانبي در حد 50 ميكرومتر است و فاصله اسكن جانبي به صورت ميانگين به اندازه 12 است. رزولوشن جانبي سيستم توسط سايز پرتو كانوني روي بافت (20 ميكرومتر) محدود و با سرعتي كه اپتيك‌هاي بازوي
نمونه به صورت جانبي اسكن شده است، تعيين ميشود. منبع نور تقويت شده 15 با طول موج مركزي 1310 است. طول همدوسي اين منبع متناظر با رزولوشن محوري فضاي آزاد يعني در حد 15 ميكرومتر است. نرخ سيگنال به نويز سيستم OCT در حد 110 اندازه‌گيري شده است. از يك قطعه دستي اپتيكي (handpiece= قسمتي از موتور دندانپزشكي كه در دست متصدي كار قرار ميگيرد و مته يا قطعه سوراخ كن را در حالي كه ميچرخد، درگير ميكند)، براي اسكن OCTهاي درون دهاني استفاده ميشود (شكل 3)، كه به اين صورت مي‌توان حفره‌هاي دندان انسان را به راحتي ارزيابي كرد.
سطح mid-facial دندان سه داوطلب با استفاده از روش OCT مورد تصويربرداري قرار گرفته است. تصاوير به دست آمده
براي آناليز ويژگي‌هاي آناتوميكي مورد بررسي قرار گرفته‌اند.
تصاوير به دست آمده جزييات ساختاري زيادي را در مورد بافت‌هاي نرم و سخت نشان داده است. تصوير highlight شده‌اي از آناتومي مقطع عرضي بافت‌هاي دندان در شكل A4 نشان داده شده است. بخش بالايي طرح متناظر با بالايي يا تاج دندان است. (D) قشر عاج، تركيبي از نمك‌هاي كلاژن و هيدرواكسي آپاتيت است كه توسط كلاهك مينا (E) بر روي تاج كشيده شده است، (DEJ) فاصله بين عاج و مينا، كه اتصال مينا- دندان ناميده مي شود. ساروج (سمنتوم) لايه نازك خارجي (حدود 10 ميكرومتر) را در پايين يا ريشه دندان تشكيل مي‌دهد. (ساروج: بافت همبند استخوان مانند كه ريشه دندان را مي‌پوشاند و در حمايت از دندان‌ها كمك ميكند). (GM) حاشيه لثه قسمتي است كه دندان به بافت لثه رسيده است. شيار (S) به عنوان شيار سطحي بين بافت پوششي لثه (EP) و دندان است. بافت اتصالي به حاشيه لثه و سطح دندان مي‌رسد و ليگامنت دور دنداني به استخوان آلوئول (AB) متصل مي‌شوند.
تصاوير خلفي و قدامي دندان در شكل‌هاي b4 و c4 نمايش داده شده است. هيچ‌گونه پيش پردازشي بر روي اين تصاوير صورت نگرفته است. تصاوير با رزولوشن محوري 15 ميكرومتر توسط منبع نوري همدوس گرفته است. تصاوير مقطع عرضي با رزولوشن 20 ميكرومتر از ناحيه cervical دندان در شكل‌هاي b4و c4نشان داده شده است.
بافت‌هاي سخت نيز در دندان توسط تصاوير OCT نمايش داده شده‌اند. عمق تصويربرداري سيستم OCT در ميناي دندان (E) بيشتر از عاج (D) است و اتصال مينا-دندان (DEJ) در تمام تصاوير قابل مشاهده است.
از آنجا كه OCT تكنيكي اينترفرومتريك است، شدت سيگنال تابعي از حالت‌هاي پلاريزاسيون نسبي نمونه و بازتاب‌هاي بازوي مرجع است.
OCT توانايي زيادي در نمايش ساختارهاي مختلف و پر كردن دندان پيش از آنكه علايم پوسيدگي ظاهر شود، دارد.
يكي از رايج‌ترين روش‌هاي ارزيابي بازيابي مجدد دندان روش راديوگرافي است. با استفاده از OCT از بازيابي كامپوزيت (CR) دندان از ناحيه سطح جلويي و تحتاني (آسيا) به صورت vivo تصويربرداري شده است (شكل 5).
مواد كامپوزيتي ويژگي‌هاي پراكندگي تقريباً هموژني دارند. با توجه به اين تصاوير مي‌توان فضاي بين بازيابي و عاج را به خوبي مشاهده كرد و تشخيص داد (I).
شكل 1) طرحي از سيستم OCT دنداني
شكل 2) توليد B اسكن از روي A اسكن‌ها ثبت 5 اسكن در ثانيه منجر به پريود 45 ثانيه‌اي براي Bاسكن ميشود.
شكل 3) قطعه دستي اپتيكي (handpiece)
شكل4a) مشخصات آناتوميك بافت دندان، b)تصوير OCT قسمت قدامي دندان و c) تصوير OCT از قسمت خلفي دندان
شكل 5) تصوير OCT از بازيابي كامپوزيتي (a) تصوير دندان‌ها آسيا (تحتاني) و (b) سطح ميان قدامي
منبع: ماهنامه مهندسی پزشکی
راديوگراف‌ها خصوصيات مورفولوژيك دندان‌ها و استخوان‌هاي آن را كه از طريق معاينات چشمي يا لمس كردن قابل تشخيص نيستند، نشان مي‌دهند. اگر چه راديوگراف‌ها با حساسيت بسيار بالايي پوسيدگي دندان‌ها و كاهش مواد معدني را نشان مي‌دهند، اما محدوديت‌هاي زيادي نيز دارد. راديوگراف‌ها نمي‌توانند بيماري‌هاي فعال را از غيرفعال جدا كنند و آنها را از يكديگر متمايز كنند.
بيماري‌هاي دور دندان تا زماني كه پوسيدگي دندان‌ها اتفاق نيفتند، قابل شناسايي نيستند. بنابراين از آنجا كه راديوگراف‌ها تك بعدي هستند نمي‌توان با دقت محل دقيق پوسيدگي يا آسيب‌هاي ايجاد شده را شناسايي كرد. در ضمن در راديوگرافي از پرتوهاي يونيزه خطرناك استفاده ميشود و اطلاعات كافي در مورد بافت‌هاي نرم فراهم نميشود.
روش توموگرافي اپتيكي همدوس (OCT) ميتواند اطلاعات زيادي را در مورد ريشه دندان‌ها به روشي غير تهاجمي فراهم كند. طرح شماتيك OCT مورد استفاده براي اين هدف در شكل 1نمايش داده شده است. اين سيستم مبتني بر اينترفرومتر Michelson با فيبر اپتيكي نور سفيد است. خروجي منبع نور با همدوسي اندك در كوپلر فيبر 22 تقسيم شده به سمت دو بازوي نمونه و مرجع اينترفرومتر فرستاده ميشود.
نورهاي بازتابي و پس پراكنده شده ناشي از نمونه در كوپلر با يكديگر بازتركيب مي‌شوند و به سمت دتكتور و منبع نور هدايت مي‌شوند. يك اسكن retro-reflector طول مسير بازوي مرجع را براي ثبت موقعيت‌هاي عرضي مختلف نمونه مورد نظر تغيير مي‌دهد. تصوير مقطع عرضي با اسكن عرضي پرتو عبوري از نمونه و جمع‌آوري پروفايل عمق در مقابل پرتو بازگشتي در هر موقعيت عرضي به دست مي‌آيد. شدت‌هاي بازتاب به صورت ديجيتال در تصاوير gray-scale به عنوان تابعي از عرض و فاصله‌هاي محوري ثبت مي‌شوند.
هنگامي فاصله بازتاب‌هاي بازوي نمونه و مرجع با طول منبع همدوس مطابقت داشته باشد، سيگنال اينترفرومتر ثبت ميشود. اتلاف شدت سيگنال در اثر birefringence در فيبرهاي اپتيكي ايجاد ميشود، با استفاده از جاروهاي (Paddle) پلاريزاسيون تصحيح ميشود.
در استفاده از OCT در دندانپزشكي عمق تصويربرداري از 3 در بافت‌هاي سخت تا 5/1 در بافت‌هاي نرم متغير است.OCT پتانسيل تشخيصي بيماري‌هاي دور دنداني و ارزيابي پركردن (restoration) دندان را دارد.
مثالي از چگونگي تشكيل تصوير OCT در شكل 2 نشان داده شده است.
بخش بالايي متناظر با اسكني است كه در موقعيت عرضي از بافت گرفته شده است يا به عبارتي تصوير A اسكن است. نمودار شدت gray-scale يا B اسكن تصوير شامل مجموعه توالي‌هايي از اين اسكن‌ها است. تصوير نمونه‌برداري از بافت لثه دندان جلويي را نشان مي‌دهد (شكل 2-5-2). اسكن كامل براي هر تصوير تقريباً در عرض 45 ثانيه انجام شده است. سيستم داراي رزولوشن جانبي در حد 50 ميكرومتر است و فاصله اسكن جانبي به صورت ميانگين به اندازه 12 است. رزولوشن جانبي سيستم توسط سايز پرتو كانوني روي بافت (20 ميكرومتر) محدود و با سرعتي كه اپتيك‌هاي بازوي
سطح mid-facial دندان سه داوطلب با استفاده از روش OCT مورد تصويربرداري قرار گرفته است. تصاوير به دست آمده
تصاوير به دست آمده جزييات ساختاري زيادي را در مورد بافت‌هاي نرم و سخت نشان داده است. تصوير highlight شده‌اي از آناتومي مقطع عرضي بافت‌هاي دندان در شكل A4 نشان داده شده است. بخش بالايي طرح متناظر با بالايي يا تاج دندان است. (D) قشر عاج، تركيبي از نمك‌هاي كلاژن و هيدرواكسي آپاتيت است كه توسط كلاهك مينا (E) بر روي تاج كشيده شده است، (DEJ) فاصله بين عاج و مينا، كه اتصال مينا- دندان ناميده مي شود. ساروج (سمنتوم) لايه نازك خارجي (حدود 10 ميكرومتر) را در پايين يا ريشه دندان تشكيل مي‌دهد. (ساروج: بافت همبند استخوان مانند كه ريشه دندان را مي‌پوشاند و در حمايت از دندان‌ها كمك ميكند). (GM) حاشيه لثه قسمتي است كه دندان به بافت لثه رسيده است. شيار (S) به عنوان شيار سطحي بين بافت پوششي لثه (EP) و دندان است. بافت اتصالي به حاشيه لثه و سطح دندان مي‌رسد و ليگامنت دور دنداني به استخوان آلوئول (AB) متصل مي‌شوند.
تصاوير خلفي و قدامي دندان در شكل‌هاي b4 و c4 نمايش داده شده است. هيچ‌گونه پيش پردازشي بر روي اين تصاوير صورت نگرفته است. تصاوير با رزولوشن محوري 15 ميكرومتر توسط منبع نوري همدوس گرفته است. تصاوير مقطع عرضي با رزولوشن 20 ميكرومتر از ناحيه cervical دندان در شكل‌هاي b4و c4نشان داده شده است.
بافت‌هاي سخت نيز در دندان توسط تصاوير OCT نمايش داده شده‌اند. عمق تصويربرداري سيستم OCT در ميناي دندان (E) بيشتر از عاج (D) است و اتصال مينا-دندان (DEJ) در تمام تصاوير قابل مشاهده است.
از آنجا كه OCT تكنيكي اينترفرومتريك است، شدت سيگنال تابعي از حالت‌هاي پلاريزاسيون نسبي نمونه و بازتاب‌هاي بازوي مرجع است.
OCT توانايي زيادي در نمايش ساختارهاي مختلف و پر كردن دندان پيش از آنكه علايم پوسيدگي ظاهر شود، دارد.
يكي از رايج‌ترين روش‌هاي ارزيابي بازيابي مجدد دندان روش راديوگرافي است. با استفاده از OCT از بازيابي كامپوزيت (CR) دندان از ناحيه سطح جلويي و تحتاني (آسيا) به صورت vivo تصويربرداري شده است (شكل 5).
مواد كامپوزيتي ويژگي‌هاي پراكندگي تقريباً هموژني دارند. با توجه به اين تصاوير مي‌توان فضاي بين بازيابي و عاج را به خوبي مشاهده كرد و تشخيص داد (I).
شكل 1) طرحي از سيستم OCT دنداني
شكل 2) توليد B اسكن از روي A اسكن‌ها ثبت 5 اسكن در ثانيه منجر به پريود 45 ثانيه‌اي براي Bاسكن ميشود.
شكل 3) قطعه دستي اپتيكي (handpiece)
شكل4a) مشخصات آناتوميك بافت دندان، b)تصوير OCT قسمت قدامي دندان و c) تصوير OCT از قسمت خلفي دندان
شكل 5) تصوير OCT از بازيابي كامپوزيتي (a) تصوير دندان‌ها آسيا (تحتاني) و (b) سطح ميان قدامي
منبع: ماهنامه مهندسی پزشکی
