通过激光诱导光和相关的超光谱成像,使用K-means算法即时识别牙白斑
Alaaeldin Mahmoud1, Sherif Elbasuney2, Yasser H El-Sharkawy1
1Optoelectronics and Automatic Control Systems Department, Military Technical College, Kobry El-Kobba, Cairo, Egypt.
Journal of photochemistry and photobiology. B, Biology
|June 29, 2023
概括
这项研究引入了一种新的激光诱导光系统,用于早期检测牙虫. 非侵入性光学工具准确地识别白斑病变,帮助牙医及时诊断和治疗.
科学领域:
- 生物医学光学 生物医学光学
- 牙科诊断 牙科诊断 牙科诊断
- 医疗成像医学成像
背景情况:
- 牙腐烂 (DC) 影响全球20亿人,需要早期检测.
- 牙白斑 (DWS) 病变是去矿物化的初始可逆阶段.
- 对牙医实践者来说,诊断DWS带来了重大的临床挑战.
研究的目的:
- 开发和验证一个定制的激光诱导光 (LIF) 系统,用于早期DC检测.
- 使用高光谱成像 (HI) 精确地定位和描述牙白斑病变.
- 为了提高DWS识别的灵敏度和准确性,用于最小侵入性治疗规划.
主要方法:
- 设计了一种使用395nm紫外线激光二极管和高光谱成像摄像机的新型LIF系统.
- 记录和分析了牙组件 (牙,牙,DWS,DC) 的光谱特征.
- 图像处理技术包括对数缩放,MA过和K-means集群 (K=8) 被应用于HI数据.
主要成果:
- 该LIF系统成功地将DWS与正常牙区域和DC区分开来.
- 在771nm的峰值光强度是最佳的DWS检测,而500nm的牙特征.
- 结合成像策略准确地划分了经测试的牙上的DWS病变,尽管它们的尺寸很小.
结论:
- 开发的非侵入性,非电离性光学系统为早期DC检测提供了一种简单但有效的方法.
- 这种方法可以显著帮助牙科检查人员进行初步评估和准确的DWS划分.
- 这种先进的诊断工具预计可以提高早期DC检测率.


