牙齒齲損非線性光熱效應(yīng)與差動(dòng)光熱成像檢測(cè)試驗(yàn)研究.pdf

1、隨著人們對(duì)口腔保健意識(shí)的增強(qiáng)，牙齒健康愈發(fā)受到人們的重視。傳統(tǒng)牙齒齲損檢測(cè)方法如視診、探針及X射線等由于存在檢測(cè)敏感性低和主觀性強(qiáng)等缺點(diǎn)，無(wú)法滿足準(zhǔn)確、可靠及高特異性檢測(cè)牙齒早期齲損的要求。因此，找到一種無(wú)損、非接觸、高敏感性及高特異性的早期齲齒檢測(cè)方法具有重要意義?；诜蔷€性光熱效應(yīng)的差動(dòng)光熱成像檢測(cè)技術(shù)（Heterodyne Photothermal Imaging, HDPT）作為一種新興的牙齒齲損檢測(cè)技術(shù)，不僅檢測(cè)效率高、可覆蓋

2、面積大、檢測(cè)結(jié)果直觀易懂，而且可以克服紅外熱像儀采樣頻率的限制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)牙齒早期齲損的高敏感性及高特異性檢測(cè)。本文重點(diǎn)研究了牙齒組織的非線性光熱效應(yīng)特性，研制了差動(dòng)光熱成像檢測(cè)試驗(yàn)系統(tǒng)，并在此基礎(chǔ)上開展了牙齒齲損差動(dòng)光熱成像檢測(cè)技術(shù)的特異性與敏感性試驗(yàn)研究。
　　首先，本文從理論上分析了非線性光熱效應(yīng)及非線性材料光熱輻射信號(hào)中差頻產(chǎn)生的原理；通過(guò)光熱輻射測(cè)量試驗(yàn)驗(yàn)證了牙齒組織具有非線性光熱效應(yīng)；通過(guò)牙齒組織光熱輻射信號(hào)頻譜分析試

3、驗(yàn)，驗(yàn)證了經(jīng)混頻激勵(lì)后，牙齒組織光熱輻射信號(hào)中存在差動(dòng)拍頻（差頻）信息，為后續(xù)牙齒齲損差動(dòng)光熱成像檢測(cè)試驗(yàn)研究奠定了基礎(chǔ)。
　　其次，研制了差動(dòng)光熱成像檢測(cè)試驗(yàn)系統(tǒng)，其中包括硬件設(shè)備選型、試驗(yàn)平臺(tái)搭建及差動(dòng)光熱成像檢測(cè)軟件編程與調(diào)試，該軟件基于LabVIEW2012開發(fā)環(huán)境編寫，可實(shí)現(xiàn)功能主要包括：激勵(lì)激光強(qiáng)度按照正弦混頻調(diào)制信號(hào)規(guī)律變化、同步觸發(fā)激勵(lì)激光與紅外熱像儀、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)牙齒組織光熱輻射信號(hào)。試驗(yàn)系統(tǒng)研制完成后，進(jìn)行了后續(xù)試

4、驗(yàn)的前期準(zhǔn)備工作，包括對(duì)牙齒樣件的采集、制備、保存及模擬齲損方法等方面的介紹。
　　最后，采用研制的差動(dòng)光熱成像檢測(cè)試驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)多個(gè)牙齒樣本進(jìn)行了差動(dòng)光熱成像檢測(cè)試驗(yàn)，通過(guò)變差頻分量及變調(diào)制激光峰值功率密度差動(dòng)光熱成像檢測(cè)試驗(yàn)研究，得到了該方法檢測(cè)牙齒早期齲損的最佳試驗(yàn)參數(shù)范圍；通過(guò)對(duì)牙齒組織不同齲損位置的差動(dòng)光熱成像與光熱鎖相成像對(duì)比性試驗(yàn)，確定了差動(dòng)光熱成像檢測(cè)技術(shù)適用檢測(cè)的牙齒齲損類型及兩種方法對(duì)不同類型齲齒檢測(cè)的特異性差異；