[发明专利]用于预测根管长度的方法及数据采集系统

说明书

本发明涉及一种用于预测根管长度的方法，通过建立预测根管长度的数学模型，该数学模型采用包括根管不同测量位置的阻抗值比以及环境特征作为特征量作为训练模型和预测根管长度的依据，并采用大量的牙齿样本对数学模型进行训练而减小预测误差，该数学模型采用了统计学中的数据分析方法，基于大量的牙齿样本的统计数据来预测待检测的牙齿的根管长度，从而能够准确地预测根管的长度。

技术领域

本发明涉及一种用于预测根管长度的方法及数据采集系统，属于医疗设备技术领域。

背景技术

根管长度是指前牙齿的切缘或后牙齿的窝洞边缘的某一点到根管的根尖狭窄部的距离，根管治疗中保留根尖止点的完整性非常重要，彻底清除感染源和减少根尖及根尖周损伤要求临床上精确的测量根管长度。

确定根管长度的方法通常有三种：手感法，X线牙齿片估测法，根管长度测量仪。三种方法的精确程度依次提高，所以根管长度测量仪是目前临床上最常用的根管长度测量手段。

根管长度测量仪经历了长期的发展过程。早期的直流电测法和交流电测法由于准确度极低已被淘汰，目前应用最广泛的方法是双频比值法，但其局限性在于根管内的环境复杂，易受测量条件变化干扰，依托于双频比值法的根管长度测量仪在临床应用中仍无法达到较为理想的准确度。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种用于预测根管长度的方法及数据采集系统，能够预测牙齿根管的长度。

为实现上述目的，本发明提供一种用于预测根管长度的方法，采用如下技术方案：一种用于预测根管长度的方法，包括：

1)建立数据采集系统，数据采集系统包括容纳导电液的容器、连接在数据采集系统中的第一电极和第二电极，第二电极固定设置，第一电极用于插入根管并能够从根管的上端插入到根管的不同检测位置；

2)准备牙齿样本，牙齿样本的根管长度和各检测位置相对根管下端的距离真实值已知；

3)将牙齿样本浸没在导电液中，用第一电极从根管上端插入根管中不同的检测位置处，在不同的检测位置通过第一电极和第二电极检测并得出不同频率下的阻抗值；

4)选取所得出的多组不同频率下的阻抗值，根据所选的多组不同频率下的阻抗值得出多个阻抗值比值，以所得出的多个阻抗比值以及数值化的环境特征作为特征量；

5)使用大量包含所述特征量的牙齿样本训练出预测第一电极下端距离根管下端距离的数学模型；

6)使用含有与所述特征量相同数据的牙齿样本，通过所训练出的数学模型预测第一电极下端距离根管下端距离。

优选地，在所述步骤5)中，按照如下方式进行建模及模型训练：

5.1)通过回归系数θ并根据牙齿样本包含所述特征量的检测数据x预测第一电极下端距离根管下端的距离h_θ(x)，h_θ(x)＝θ^Tx；

5.2)以预测值h_θ(x)与真实值的残差平方和得出预测误差J(θ)，

式中，m表示样本个数，j表示特征量的维度，y表示第一电极下端距离根管下端的距离真实值；

5.3)通过J对θ求偏导，应用梯度下降法不断更新θ，其中，α为常数。

优选地，所述导电液为生理盐水。

优选地，所述第一电极为医用牙根管锉针。

更为优选地，作为特征量的环境特征包括温度、牙齿类型、锉针类型。

优选地，所述步骤5)中，训练所述数学模型的方法为统计学中的数据分析方法为神经网络或支持向量机。