通过测量比较基准区和实验区，SP可测得牙侵蚀症引起的牙体硬组织表面的轮廓丧失（substance loss）。它主要分为接触式（contact stylus profilometry，CSP）和非接触式（non-contacting surface profilometry，NCSP）两种。

CSP通过探针与试样表面接触测量其表面轮廓，该方法操作简单、重复性好、测量结果稳定可靠，其测量精度约为± 0.031 μm ~ ± 0.33 μm^[5,6]。但探针可能损伤试样表面，且随着使用次数的增加，探针可能出现磨损，影响测量结果^[7]。

NCSP用激光替代探针，其最大的优点是测量装置与试样表面不直接接触，保护了测量装置，同时避免了CSP的探针损伤试样表面，其精度约为± 0.06 μm ~ ± 0.18 μm^[8]。但该方法敏感性高、耗时，且试样表面湿度、表面光泽度、颜色等均可能影响检测结果^[9]。

牙侵蚀症初期表现为釉质脱矿、结构破坏，无机成分大量溶解，表面硬度降低^[1]。评估牙表面硬度的指标包括显微硬度（micro-hardness）和纳米硬度（nano-hardness）。该方法灵敏度高，适合评估初期牙侵蚀症；但晚期由于软化层的丧失牙体硬组织的硬度值可能出现增高的现象^[10]。

大量文献报道的健康人牙釉质、牙本质的努氏硬度约为272 ~ 440 KHN和40 ~ 53 KHN，维氏硬度约为372 ~ 400 VHN和46 ~ 53 VHN，纳米硬度约为2.90 ~ 4.19 GPa和0.54 ~ 1.01 GPa^[11,12,13]。由于牙体硬组织表面存在不同程度的曲度，为获得平整一致的表面，通常需要磨平试样，这可能对实验结果产生影响^[14]。

SEM主要用于微观形貌观察和显微结构分析，其分辨率可达1 nm^[15]。常规SEM要求对试样进行脱水处理并保持真空干燥的环境，该操作会导致试样表面因脱水而出现失真的现象，因此建议进行采用冷冻干燥^[16]。值得注意的是，牙本质是含有一定水分的生物试样，脱水干燥会对牙体组织产生一定的破坏。环境扫描电子显微镜（environmental SEM，ESEM）作为SEM的一个重要分支，允许非导体及含水试样不经表面喷涂处理即直接观察，可对含有水分的牙本质进行成像^[17]。SEM和ESEM均为主观的定性评估，常作为其他评估方法的辅助手段^[17,18,19]。

CLSM是一种高分辨率的显微成像技术，其在普通光镜基础上加装了共聚焦装置，采用激光作为光源对试样不同深度结构进行连续断层扫描，可清楚的显示各个横断面图像，经三维重建后即可获得试样的完整结构。该方法在扫描过程中消除了焦点以外的信号干扰，大大提高图像的清晰度和细节分辨能力，并可对陡峭的形状进行测量^[20]。

其主要用于检测牙侵蚀症引起的轮廓丧失和粗糙度变化，具有如下优点：试样无需特殊处理；成像不受牙体组织表面状态的影响；可对扫描区域任意角度的三维结构进行矿物含量分析；三维重建后可直观真实的反映试样的结构和形态^[15]。但CLSM设备价格昂贵、技术敏感性高，尚未被广泛应用。另外，由于表面不均匀引起的反射和散射效应，未磨平的试样获得的图像质量有限。Mullan等^[21]研究表明，CLSM可检测到磨平后的牙釉质表面最小5 nm的粗糙度变化，而未磨平牙釉质检测极限为23 nm。Mylonas等^[19]采用该法研究表明，使用0.3%w/w的柠檬酸酸蚀磨平的牙釉质表面10 s即可发现牙釉质表面粗糙度显著增加，而对未磨平的牙釉质则需酸蚀120 s才可检测到其表面粗糙度的变化。

AFM通过检测探针与试样表面间微弱的相互作用力来获得试样表面形貌图像，已被应用于研究牙釉质或牙本质侵蚀^[19,22,23]。与其他显微分析方法相比，其具有以下特点：AFM可提供原子级分辨率的图像及纳米级表面特征信息；可在常压甚至液体环境下工作；试样无需进行脱水、干燥和喷镀金属导电层等处理，只需稍加固定即可在原子力显微镜下观察，对试样破坏小；可实时成像，便于对试样表面的动态过程进行观察^[15]。Derceli等^[23]应用AFM检测到牛牙釉质暴露于盐酸中其表面粗糙度由3.5 nm（暴露时间0 s）增加到12.5 nm（暴露时间30 s），表明该方法可用于研究牙侵蚀症的初始阶段。

但AFM价格昂贵、成像范围小、扫描速度慢、受探针影响较大，且仅能获得试样表面的信息，不能用于获得深层次的结构及化学信息^[19,22]。

ATR-FTIR通过试样表面的反射信号生成红外光谱图，由于组成分子的各种基团都有自己特定的红外特征吸收峰，因此可根据图谱中特征吸收峰的位置、形状、强度确定表层化学成份的结构信息，并进行定性和定量分析。与传统红外光谱相比，其具有以下特点：可在试样自然状态下进行无损分析；操作简单，只需将试样置于晶体上即可检测；灵敏度高，分析速度快，在常规红外光谱仪上加装ATR附件即可获得，价格相对低廉^[24]。

该方法可反映出待测试样表面的各种微小变化，尤为适合观察牙侵蚀症过程中牙体组织表层分子结构变化，通过分析图谱中的特征吸收谱带如牙釉质中P-O基团的对称伸缩振动（v1 PO4^3-）、P-O基团的反对称伸缩振动（v3 PO₄^3-）等，牙本质中的酰胺Ⅰ带、Ⅱ带等，即可获得牙釉质或牙本质表层分子结构信息^[24,25]。Hu等^[25]已将该方法应用于研究次氯酸钠及乙二胺四乙酸（EDTA）对牙本质的影响。Kim等^[24]以SHM为金标准，通过分析图谱中v3 PO₄^3-与v1 PO₄^3-峰强比值变化（v3 PO₄^3-/v1 PO₄^3-）、v3 PO₄^3-的峰位向更高波数位移量，比较不同饮品的侵蚀能力，结果表明两种分析方法的灵敏度分别为0.76（42/55）、0.44（24/55），而SHM的灵敏度为0.56（31/55）。为了保证处理前后测量区域的一致性，一般需在试样背面做标记；为获得高质量ATR谱，测量时应尽可能使试样与ATR晶体的反射面严密接触^[26]。

该方法也存在不少缺点：红外光穿透深度有限，仅为1 ~ 10 μm，且其检测结果依赖于已建立的建立的物质特征峰图谱库，因此其定量分析能力有限^[26]。应用该方法时应考虑处理方式对特征吸收谱带的影响，如Pereira等^[27]在研究含氟凝胶对牙本质侵蚀的预防作用的实验中发现，生成的CaF₂与牙本质的特征吸收带存在谱带重叠现象，因此无法检测到CaF₂的生成。

EI可简单而有效的记录牙侵蚀症的严重程度，大大提高了牙侵蚀症防治以及研究方面的评估效率，极其适用于临床治疗指导和流行病学调查。但其难以识别牙侵蚀症早期引起的脱矿，且该评估方法的可靠性、准确性建立在医生的临床经验水平上，具有一定主观因素。

近年来已有十余种EI被提出，常用的有Smith和Knight牙齿磨损指数（tooth wear index，TWI）、Lussi指数（erosion index according to Lussi）、van Rijkom指数（van Rijkom index）、O′Sullivan指数（O′Sullivan index）和BEWE指数（basic erosive wear examination）等^[2,3,4,28]。BEWE指数是国际上最为推崇的指数，其通过计算6个区域最高分的总分将病损分为0 ~ 3级：0 =正常；1 =浅表缺损；2 =明显的缺损，范围小于50%；3 =明显的缺损，范围大于50%。因其以范围而非程度作为衡量标准，可对侵蚀症进行较精准的评价^[2,28]。不同指数的评估结果往往不能相互比较，因此统一标准的EI亟待确立。

QLF基于牙齿自荧光现象，用高强度的蓝紫光照射，健康的牙齿发出绿色光谱段的荧光，而病变区由于脱矿呈充满唾液的多孔状激发产生的荧光减少，表现为暗区。牙齿脱矿越明显，发出的荧光强度越弱，其相关系数r = 0.73 ~ 0.97^[29]。通过QLF软件可得到以下参数：荧光丧失百分比△F（%）、病损面积A（mm²）及总荧光变化△Q（%，mm²）（△Q = △F × A）。因其定量、无损、安全有效、可重复的特点，适用于牙侵蚀症过程中釉质矿物含量变化的监测，以及促进再矿化措施的评价^[30]。

研究表明，QLF能够有效的检测到酸蚀10 min后的荧光强度变化^[29]。但其方法敏感性高，检查环境、牙面清洁度（包括菌斑、牙石、软垢）及着色等均会影响其检测结果^[31]。该方法定量分析有赖于病损区正常荧光值的重建，因此易出现偏差。临床上可通过口内摄像头拍摄并与对照牙图像叠加比较来评估牙侵蚀症的进展，为减少各种拿因素的影响应在检查前尽可能清洁受检牙面，并在暗室环境中操作^[31]。

OCT基于低相干干涉和光外差探测原理，通过检测不同深度层面对入射光的后向散射光强度，获得生物组织的二维或三维图像，是一种非接触、无损、实时的光学成像方法，其分辨率达1 ~ 15 μm^[29]。由于健康牙釉质与脱矿牙釉质的光学散射特性不同，对应的脱矿区图像与健康组织的灰度值也不同，因此该方法可用于定量分析牙釉质的脱矿或再矿化程度，且其不易受着色牙、牙齿钙化不全等因素的影响，具有较好的应用前景^[32]。

OCT对牙齿组织的成像深度为3 mm，非失真成像深度在150 ~ 2400 μm，其中牙釉质的非失真成像深度要远大于牙本质^[33]。由于釉质与空气界面的折射率差异，釉质与空气界面存在镜面反射，可能掩盖釉质表面及其下方的后向散射信号，进而干扰成像。为克服此现象，不同功能的OCT系统已被开发。如偏振敏感OCT可减少来自牙齿表面20 ~ 30 dB反射，增加了健康牙釉质与脱矿牙釉质的对比度^[16,32]。

Chan等^[34]以釉牙本质界作为参照点，应用OCT监测剩余牙釉质厚度，患有胃食管反流病的患者在3周内检测到了15.3 μm的牙釉质丧失。然而脱矿会引起牙釉质的孔隙率增大使散射增强，导致釉牙本质界的定位不清晰，良好的水合化表面可提供一定程度的折射率匹配作用以减少光散射，从而改善该种情况。由于横向扫描方式（B扫描）的重新定位存易出现偏差，因此建议采用三维OCT技术，Abdirahman等^[35]介绍了一种分析三维OCT图像的方法，通过计算酸蚀后叠加图像的像素强度值与基线水平的相关系数及线性回归线斜率评估釉质脱矿程度，结果表明该方法可用于评估初期牙侵蚀症。