| Popis: |
A cárie dentária constitui um dos principais problemas de saúde pública devido à sua elevada prevalência e incidência mundial. A sua presença compromete uma boa saúde oral, reduzindo a qualidade de vida de indivíduos afetados. Na prática clínica, a inspeção visual e tátil, complementada por avaliação radiográfica, são habitualmente empregues na avaliação da cárie pela sua simplicidade e baixo custo. Contudo, esta abordagem é subjetiva e apresenta uma sensibilidade limitada, razão pela qual tecnologias de diagnóstico complementar têm sido alvo de investigação nas últimas décadas. Com este trabalho procurou-se estudar as propriedades dielétricas de dentes na gama de frequência das micro-ondas, cujo conhecimento é importante para averiguar a viabilidade de um dispositivo de deteção da cárie a funcionar nessa gama de frequências. Assim, o método da sonda coaxial de extremidade aberta foi empregue para a caracterização dielétrica de dentes ex vivo entre os 0,5 e 18 GHz. O desempenho da sonda foi avaliado, mostrando-se limitado pela qualidade de contacto com a superfície dentária e, assim, pela interferência do ar nas medições. Na tentativa de reduzir o erro introduzido pelo mau contacto, foi proposta uma abordagem baseada na estimativa de propriedades dielétricas a partir de propriedades adquiridas com aplicação de variados meios de acoplamento. O desempenho do método foi avaliado numericamente, observando-se uma redução do erro cometido durante a medição quando o espaço existente entre a sonda e o objeto em estudo era ocupado pelo meio em vez do ar. O método proposto foi aplicado para a estimativa da permitividade relativa de quatro amostras saudáveis. As medições conduzidas sobre a coroa dos dentes apontaram para uma permitividade relativa entre 10,0 e 11,0, enquanto as medições conduzidas sobre a raiz demonstraram que a permitividade relativa dessa região varia entre os 9,5 e 8,0, para a gama de frequências considerada. Dental cavities are a major public health problem due to their high prevalence and incidence worldwide. Their presence compromises good oral health and reduces the quality of life of affected individuals. In clinical practice, visual and tactile inspection, complemented by radiographic examination, are commonly employed in cavity evaluation due to their sim-plicity and low cost. However, this approach is subjective and presents limited sensitivity, so complementary diagnostic technologies have been studied in the last decades. In this work, an attempt was made to study the dielectric properties of teeth in the microwave range, whose better understanding is important to evaluate the feasibility of mi-crowave systems applied for caries detection. An open-ended coaxial probe measurement technique was employed to measure the dielectric properties of teeth ex vivo over the 0.5 - 18 GHz frequency range. The probe performance was evaluated and was shown to be limited by the quality of probe-sample contact and, thus, by air interference. To reduce the error introduced by poor contact, an approach based on the estimation of dielectric properties from acquisitions with various coupling media was proposed. The method performance was numerically evaluated, and an error reduction was observed when the space between the probe surface and the material under test was filled by a coupling medium instead of air. The proposed methodology was applied to estimate the relative permittivity of four healthy per-manent teeth. Measurements taken from tooth crowns indicated a relative permittivity be-tween 10.0 and 11.0, while measurements taken from tooth roots showed that the relative permittivity of this region varied between 8.0 and 9.5, in the considered frequency range. |
