牙齒齲損非線性光熱效應與差動光熱成像檢測試驗研究.pdf

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

2、面積大、檢測結果直觀易懂，而且可以克服紅外熱像儀采樣頻率的限制，進而實現對牙齒早期齲損的高敏感性及高特異性檢測。本文重點研究了牙齒組織的非線性光熱效應特性，研制了差動光熱成像檢測試驗系統(tǒng)，并在此基礎上開展了牙齒齲損差動光熱成像檢測技術的特異性與敏感性試驗研究。
　　首先，本文從理論上分析了非線性光熱效應及非線性材料光熱輻射信號中差頻產生的原理；通過光熱輻射測量試驗驗證了牙齒組織具有非線性光熱效應；通過牙齒組織光熱輻射信號頻譜分析試

3、驗，驗證了經混頻激勵后，牙齒組織光熱輻射信號中存在差動拍頻（差頻）信息，為后續(xù)牙齒齲損差動光熱成像檢測試驗研究奠定了基礎。
　　其次，研制了差動光熱成像檢測試驗系統(tǒng)，其中包括硬件設備選型、試驗平臺搭建及差動光熱成像檢測軟件編程與調試，該軟件基于LabVIEW2012開發(fā)環(huán)境編寫，可實現功能主要包括：激勵激光強度按照正弦混頻調制信號規(guī)律變化、同步觸發(fā)激勵激光與紅外熱像儀、實時監(jiān)測牙齒組織光熱輻射信號。試驗系統(tǒng)研制完成后，進行了后續(xù)試

4、驗的前期準備工作，包括對牙齒樣件的采集、制備、保存及模擬齲損方法等方面的介紹。
　　最后，采用研制的差動光熱成像檢測試驗系統(tǒng)對多個牙齒樣本進行了差動光熱成像檢測試驗，通過變差頻分量及變調制激光峰值功率密度差動光熱成像檢測試驗研究，得到了該方法檢測牙齒早期齲損的最佳試驗參數范圍；通過對牙齒組織不同齲損位置的差動光熱成像與光熱鎖相成像對比性試驗，確定了差動光熱成像檢測技術適用檢測的牙齒齲損類型及兩種方法對不同類型齲齒檢測的特異性差異；