Juba meie vanaemad oskasid serviisist välja praakida niisugused nõud, milles olid silmale tabamatud mikropraod. Selleks tuli tassi vaid lusikaga koputada ja kuulata, kas helin on "hele" ja kaunis või kiirelt sumbuv ja "tuhm". Praktikas on see nipp ammu tuntud, kuid alles hiljuti katsetati põhimõttelt sarnast tehnoloogiat hambaemaili seisundi hindamiseks. Nimelt on hambaemaili olulisteks parameetriteks kihi paksus, kõvadus ja elastsusmoodul. Seni kasutatakse nende mõõtmiseks meetodeid, mis ise kahjustavad hammast ja täpseid analüüse saab teha üldsegi juba välja tõmmatud hammastega. Seega on kiire ja mugav ning seejuures kahjutu viis hambaemaili tervist uurida igati teretulnud.
Kui tassi oli tarvis lusikaga koputada, siis hambaemail pandi "helisema" lühikese, umbes 5 nanosekundit kestva
 |
| Luminestseeruv sinine triip näitab UV-laseri impulsi langemiskohta. Sondeeriv kiud mõõdab impulsi mõjul tekkinud võnkumisi. Pilt: Opt. Express |
ultraviolettlaseri impulsiga, mille võimsus jääb alla katsetega määratud kahjustava mõju piiri. Valgusimpulss fokuseeriti kitsaks triibuks ja selle neeldumisel emaili pinnakihis hakkasid triibuga ristisuunas levima erineva lainepikkusega akustilised pinnalained. Kui hamba materjal oleks ühtlane – homogeenne ja isotroopne – leviksid kõik lainepikkused ühel kiirusel, mille määravad materjali omadused, sh. huvipakkuv elastsusmoodul. Hamba tervise seisukohalt on oluline ka emaili all asuv dentiinkude. Et akustilisi pinnalaineid kannab peaasjalikult materjali pindmine, lainepikkuse sügavune pinnakiht, levivad väikese lainepikkusega võnked vaid hamba emailiosas, kuid suurema lainepikkusega võnkumist kannab ka dentiin ja selles on lainete kiirus erinev. Hamba ehituse ja materjalide omaduste kohta saab teha järeldusi uurides, kuidas jagunevad pinnalainete sagedused levikukiiruse järgi. Selle mõõtmiseks kasutati teist, pideva re¸iimiga laserit, mille valgus juhiti optilise kiu abil hamba pinnale veidi eemal impulsi langemiskohast. Osa valgust peegeldus seejuures kiu ja õhu pinnalt tagasi kiusse. Kiust väljunud valgusest osa peegeldus hamba pinnalt ja jõudis samuti tagasi kiu sisse, kandes endaga teavet peegeldava pinna võngete kohta, mille jälgimiseks uuriti kiu ja õhu piirpinnalt ning hamba pinnalt peegeldunud valguse koosmõju ehk interferentsi. Mida kaugemal impulsside langemiskohast mõõtmisi teostada, seda enam on suurema lainepikkusega võnkumised maha jäänud. Kahes kohas mõõtes tuletati intensiivsuse ajaliste käikude erinevustest võnkumiste sageduste jaotus kiiruste järgi. Antud katse mõttes võib hammast edukalt lähendada kahekihilise süsteemiga, kus esineb kaks levimiskiirust. See, missuguse lainepikkusest alates levib võnkumine väiksema kiirusega, võimaldab hinnata pinnakihi paksust. Nii määrati katses suure täpsusega nikli kihi paksus klaasalusel. Sarnaselt saab hinnata ka hambaemaili paksust. Kogu kiiruste jaotus võimaldab aga määrata teisigi hamba tervist väljendavaid näitajaid, kusjuures eriti lootustandvaks teeb selle tehnoloogia võimalus paigutada nii ipulsiallikas kui võnkumiste registreerija ühte kompaktsesse sondi, mis ei peaks töö käigus hambaga füüsiliselt kokku puutuma, muutes kogu protseduuri patsiendile kiireks ja valutuks.
Allikas:
Hsiao-Chuan Wang, Simon Fleming, Yung-Chun Lee, Sue Law, Michael Swain, and Jing Xue, "Laser ultrasonic surface wave dispersion technique for non-destructive evaluation of human dental enamel," Opt. Express 17, 15592-15607 (2009)
Toimetas Erik Randla
Leave a Reply