基于光纤随机激光器的牙齿样本成像研究
发布时间：2021-02-21 05:01
龋齿的早期检测一直是牙科的一大难点,因为浅龋与牙釉质区别较小,临床中常用的检测手段如视诊和牙科放射片很容易造成忽视或误诊,且放射线存在电离辐射,不适合复诊中多次使用。研究者们对新型龋齿检测手段进行了广泛深入的研究,发现龋齿的反射率会因为矿物质损失而在近红外波段大幅提升,因此在近红外成像结果中表现为亮区。近红外数字成像技术由于其独特的光源特性,且无电离辐射,有着很大的临床应用前景。具有一定厚度的牙齿成像对光源的亮度和功率谱密度有着较高的依赖,但传统近红外激光光源由于空间相干性高,在成像中因干涉产生的散斑极大程度上影响成像的质量,因此需要寻找一种低空间相干性高功率谱密度的光源实现近红外牙齿成像。光纤随机激光近几年来引起了研究者们的广泛关注,其通过随机瑞利散射提供反馈,随机拉曼散射提供增益,具有波长灵活、结构简单、空间相干性较低、功率谱密度较高等特点,是理想中的近红外成像光源。基于上述研究背景,本文首先采用透射式成像装置,分别使用光纤随机激光、宽带光源以及窄带激光作为光源对四个健康牙齿切片和一个龋齿切片照明。研究发现,光纤随机激光作为近红外无散斑光源,能够清晰的分辨出牙釉质、牙本质、龋齿与牙...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
水和牙釉质的衰减系数[14]
变与牙釉质之间存在显著对比，并且在厚度为6.75mm的样本中清晰地解决了病变的空间线轮廓。这项研究清楚地表明，近红外透照系统对早期龋齿的成像具有相当大的潜力[1]。2006年，该团队测量了疑似发育缺陷的牙齿的近红外和PS-OCT图像。此外，还测量了1310nm处近红外光的衰减作为矿物损失的函数，以确定近红外在龋齿脱矿和发育缺陷低矿化的光学行为方面是否存在差异。这些初步结果表明，PS-OCT可作为评价病变严重程度和范围的一种工具，近红外成像方法对鉴别早期龋病具有相当大的前景[51]。2010年，AndersonGomes团队使用图1-2所示的近红外透照成像技术对牙釉质龋病进行了物理测量。根据空间频率的不同值的调制传递函数来描述光学分辨率。结果表明，所评价的近红外透射成像系统能够检测到2LP/mm的空间频率。减少近端龋病变穿过较厚牙釉质层时的图像调制，被用作确定龋相对于牙齿两个表面的相对位置的工具[52]。图1-2近红外透射成像装置[52]2011年，该团队证明了近红外透射技术的灵敏度和特异性，与放射照相相比，前者提供了非常好的结果。该技术可用于早期龋病诊断和患者随访，提高预防性干预中釉质病变的常规监测水平[53]。2016年，DanielFried团队采用近红外透射和反射、偏振敏感光学相干层析（PS-OCT）和高倍数码显微镜对样品进行了体外成像。用偏振光显微镜（PLM）和横位放射照相（TMR）将标本连续切片成200μm进行组织学分析。两名独立的检查人员使用10倍放大的可见光检测和数字显示的近红外图像评估样本边缘是否存在脱矿化。将复合修复体置于16颗正常牙齿（n=16）上，用近红外透射法在1300~1700nm的多个近红外波段成像。计算了复合材料与健康牙齿结构的图像对比度。在1300到1700纳米波长范围内的近红外图像强度变化与使用TMR?
第一章绪论7矿牙釉质的对比度显著提高。此外，近红外反射比可见光反射比牙釉质与邻近复合修复体的差异显著[54]。2018年，该团队探讨在可见光与近红外波段下，根龋与牙石的对比度随波长的变化。他们使用400～2350nm波长的交叉偏振反射光谱法，对30颗拔除牙的疑似根龋和牙石进行了对比研究，不同波长对应的牙齿图像如图1-3所示。在1300nm以上的近红外波段可以明显看出牙齿损伤[55]。图1-3波长对应牙齿样本成像图[55]根据牙齿损伤对比度的计算，当波长大于1460nm时，牙齿损伤对比度明显升高，如图1-4中对比度数值所示。长波长具有较高水的吸收，减少了周围和下面正常牙本质的光散射强度，从而增加了病变的对比度。研究表明，波长超过1400nm，由于高对比度和不受色斑干扰，有利于牙根表面结石和龋病的成像[55]。图1-4波长对应牙齿损伤对比度[55]
本文编号：3043875
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
水和牙釉质的衰减系数[14]
变与牙釉质之间存在显著对比，并且在厚度为6.75mm的样本中清晰地解决了病变的空间线轮廓。这项研究清楚地表明，近红外透照系统对早期龋齿的成像具有相当大的潜力[1]。2006年，该团队测量了疑似发育缺陷的牙齿的近红外和PS-OCT图像。此外，还测量了1310nm处近红外光的衰减作为矿物损失的函数，以确定近红外在龋齿脱矿和发育缺陷低矿化的光学行为方面是否存在差异。这些初步结果表明，PS-OCT可作为评价病变严重程度和范围的一种工具，近红外成像方法对鉴别早期龋病具有相当大的前景[51]。2010年，AndersonGomes团队使用图1-2所示的近红外透照成像技术对牙釉质龋病进行了物理测量。根据空间频率的不同值的调制传递函数来描述光学分辨率。结果表明，所评价的近红外透射成像系统能够检测到2LP/mm的空间频率。减少近端龋病变穿过较厚牙釉质层时的图像调制，被用作确定龋相对于牙齿两个表面的相对位置的工具[52]。图1-2近红外透射成像装置[52]2011年，该团队证明了近红外透射技术的灵敏度和特异性，与放射照相相比，前者提供了非常好的结果。该技术可用于早期龋病诊断和患者随访，提高预防性干预中釉质病变的常规监测水平[53]。2016年，DanielFried团队采用近红外透射和反射、偏振敏感光学相干层析（PS-OCT）和高倍数码显微镜对样品进行了体外成像。用偏振光显微镜（PLM）和横位放射照相（TMR）将标本连续切片成200μm进行组织学分析。两名独立的检查人员使用10倍放大的可见光检测和数字显示的近红外图像评估样本边缘是否存在脱矿化。将复合修复体置于16颗正常牙齿（n=16）上，用近红外透射法在1300~1700nm的多个近红外波段成像。计算了复合材料与健康牙齿结构的图像对比度。在1300到1700纳米波长范围内的近红外图像强度变化与使用TMR?
第一章绪论7矿牙釉质的对比度显著提高。此外，近红外反射比可见光反射比牙釉质与邻近复合修复体的差异显著[54]。2018年，该团队探讨在可见光与近红外波段下，根龋与牙石的对比度随波长的变化。他们使用400～2350nm波长的交叉偏振反射光谱法，对30颗拔除牙的疑似根龋和牙石进行了对比研究，不同波长对应的牙齿图像如图1-3所示。在1300nm以上的近红外波段可以明显看出牙齿损伤[55]。图1-3波长对应牙齿样本成像图[55]根据牙齿损伤对比度的计算，当波长大于1460nm时，牙齿损伤对比度明显升高，如图1-4中对比度数值所示。长波长具有较高水的吸收，减少了周围和下面正常牙本质的光散射强度，从而增加了病变的对比度。研究表明，波长超过1400nm，由于高对比度和不受色斑干扰，有利于牙根表面结石和龋病的成像[55]。图1-4波长对应牙齿损伤对比度[55]
本文编号：3043875
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