基于荧光效应的龋齿检测理论和实验研究

发布时间：2020-07-19 16:49

【摘要】： 龋齿一直是危害人类健康的重要疾病。20世纪以来,随着物质生活水平的提高,人们饮食习惯和结构的改变,牙齿龋变的范围越来越大,严重危害人类健康。目前龋病已经被世界卫生组织列为全球性重点防治的三大疾病之一。因此,有效的龋病预防、早期探测和治疗正成为人类越来越关注的一个课题。 临床上通过机械、电学等多学科相结合的检测手段,对早期龋病的探测进行了研究,在该领域取得了很多长足的进展。但是,不容乐观的口腔健康现状对早期龋齿检测提出更高的要求,光学方法进行早期龋齿检测的手段因其多方面良好的优点正越来越受到研究者的重视。论文围绕光学方法在早期龋齿检测中的应用,详细介绍探讨了基于牙齿荧光效应探测龋齿的理论和实验方法。 第一章系统论述了目前应用比较广泛的龋齿检测光学技术。对每个技术路线进行详细介绍,对各个生物机理进行深入探讨。同时简单介绍了牙齿结构及一些龋变的基础性理论。 作为生物组织光学范畴的研究论文,论文第二章介绍了生物组织光传输理论和其中的散射、吸收特性,重点介绍生物组织的荧光效应和荧光光谱的基础性概念。并对描述以上特性的光学参数进行介绍。同时,对牙齿的荧光特性做了介绍。 第三章详细论述了蒙特卡罗算法的起源、原理、相关步骤,给出仿真模型。通过设置模型的吸收系数、散射系数、折射率和荧光量子效率等光学参数,完成了基于蒙特卡罗算法的牙齿模型荧光强度仿真研究,分别得到健康组织和龋变组织不同的荧光分布图。同时利用Tracepro成熟的荧光仿真功能验证了仿真过程的科学合理性。 第四章设计实验系统,分别利用激光器和氙灯测量健康和不同病变程度牙齿样本的二维和三维荧光光谱。实验结论表明随着病变程度的加深,牙齿组织的组成物质发生变化,二维荧光光谱在560nm处的吸收峰会有明显的变化,可以定性判断牙齿是否发生龋变;三维光谱在430-460nm波段内的荧光能量增加,相对分布比重变大,而在390-435nm内的能量相对分布比重减小。不同脖溲莱菰诠馄滋匦陨系拿飨圆钜?为基于荧光光谱特性探测龋齿提供系统的论证和支持。 第五章主要结合目前研究现状对论文进行了全面的总结并对未来工作提出一点展望。
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：R781.1
【图文】：

其相关系数二0.73一0.86{，，。该技术由荷兰 xnspekto:Researehsystem公司在1994年研制成功。其工作原理如图1一2所示:气嘛呱枷呱淆潇呱留漱_狐溉呱扎人临嘛浪嘛、叭耸龟嘛嘛呱呱呱嘛图1一 2QLF工作原理用蓝光照射时，光线穿过透明的牙釉质层，引起任意许多方向上的荧光;

失量大于正常组织荧光值的5%，则认为该区域为病损区。△Q为总荧光损失量，数值为△尸与A的乘积。然后利用相关软件计算可以定量描述龋齿的病变程度川。系统图如图1一3所示:国一口一成成成成成成 成成计计算机机机像 像透透透透透透 透透镜 镜镜高通滤光片 ()520nm)图1一 3QLF系统图当前，QLF技术对确诊光滑面和邻接面早期病损具有高度的敏感性和特异性，对牙齿无机物变化的相关性和深度方向上的龋齿检测效果也很好。而且，通过对采集荧光图像的伪彩表示，与患者具有较好的交互性。该技术是得到美国食品药物检查局 (FDA:FoodandDrugAdministrator)认证的两种早期龋齿检测技术之一。作为一种有效的研究手段，该方法在相关的口腔产品开发领域也有广泛应用，近年来的文献已有相关报道。1.3.2激光龋齿诊断仪激光龋齿诊断仪Diagnodent是德国KAvo公司开发的仪器，利用牙齿在病变过程中形成的菌斑在红光激发下的荧光作用。系统通过对采集荧光强度定量化的方式，实现对龋损程度的描述。

于健康牙齿，将会在某些拉曼散射光谱处出现峰值。另外，龋损牙齿的拉曼光谱对入射光的偏振度依赖性较弱，从而可以建立样本的分子排布情况和解偏度的关系，用于龋齿的诊断。其一般原理如图1一6所示。入射光通过线偏振器后获得线偏振光，经光路转换入射到牙齿样本上，经偏振分析仪和祸合镜头出射后进入光谱仪，在测量过程中，通过调节偏振分析仪的偏振态，实现全角度扫描。结果表明:相比于健康牙齿，龋齿的拉曼光谱对偏振度的依赖性要小。在垂直偏振检测时，龋齿的拉曼光谱强度大于正常组织的情况。偏振编码场狭器镜缝侧~回八

本文编号：2762684