[發明專利]基于頻域熒光壽命成像的牙釉質礦物質含量檢測的方法和裝置

有效

• 申請號: 200910101946.6
• 申請日: 2009-08-20
• 公開（公告）號: CN101632577A
• 公開（公告）日: 2010-01-27
• 發明（設計）人: 陳慶光;林斌;王守濤
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00;G01N21/64
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司
• 代理人: 張法高

1.一種利用頻域熒光壽命成像檢測牙齒熒光壽命值的方法，其特征在于光源為激光器，通過內調制光強調制器或外調制光強調制器實現對光源發射光的光強調制，其調制頻率取決于牙齒的自體熒光壽命；調制光經過擴束光學系統或非成像光學系統后，以光束形狀入射，對于連續光源放置濾光片獲得激發波長，入射到分束鏡，光束反射到熒光激發和收集光學系統，最后作用在牙齒樣本上，所激發出的熒光由于存在作用時間和量子效率問題，相比激發光信號，熒光信號存在相位差和調制深度的改變，其大小與熒光壽命具有確定的數學關系，熒光依次經過熒光激發和收集光學系統，分束鏡，熒光成像光學系統，濾光片后成像在光強增益器的接收面上，通過調節射頻器和相移器多次同頻調制光強增益器的增益系數以及增益系數的初始相位，在探測器上獲得一系列不同相位處的熒光強度值，在此，具有積分時間的探測器相當于低頻濾波器，高頻信號由于積分時間內多個周期而積分為零，最后由計算機按照重構算法重構出熒光壽命值。

2.一種利用頻域熒光壽命成像檢測牙齒熒光壽命值的裝置，其特征在于包括激光器(1)、外調制器(2)、擴束光學系統(3)、分束鏡(4)，熒光激發和收集光學系統(5)，牙齒樣本(6)，熒光成像光學系統(7)，濾光片(8)，高頻調制光強增益器(9)，射頻器和相移器(10)，探測器(11)，計算機(12)，在同一光軸上依次順序放置牙齒樣本(6)、熒光激發和收集光學系統(5)、分束鏡(4)、熒光成像光學系統(7)、濾光片(8)、高頻調制光強增益器(9)、探測器(11)，激光器(1)發出的光經過外調制器(2)調制后通過擴束光學系統(3)入射到分束鏡(4)上后進入熒光激發和收集光學系統(5)，最后作用在牙齒樣本(6)上，在牙齒樣本(6)上所激發出的熒光經過熒光激發和收集光學系統(5)和分束鏡(4)后進入熒光成像光學系統(7)后，經濾光片(8)成像在光強增益器(9)的接收面上，通過調節射頻器和相移器(10)多次調節高頻調制光強增益器(9)的增益系數以及增益系數的初始相位，在探測器(11)上獲的一系列不同相位處的熒光強度值，由計算機(12)重構出熒光壽命值。

3.一種利用頻域熒光壽命成像檢測牙齒熒光壽命值的裝置，其特征在于包括激光器(1)、內調制器(13)、擴束光學系統(3)、分束鏡(4)、熒光激發和收集光學系統(5)、牙齒樣本(6)、熒光成像光學系統(7)、濾光片(8)、高頻調制光強增益器(9)、射頻器和相移器(10)、探測器(11)、計算機(12)，在同一光軸上依次順序放置牙齒樣本(6)、熒光激發和收集光學系統(5)、分束鏡(4)、熒光成像光學系統(7)、濾光片(8)、高頻調制光強增益器(9)、探測器(11)，激光器(1)發出的光經過內調制器(13)調制后通過擴束光學系統(3)入射到分束鏡(4)上后進入熒光激發和收集光學系統(5)，最后作用在牙齒樣本(6)上，在牙齒樣本(6)上所激發出的熒光經過熒光激發和收集光學系統(5)和分束鏡(4)后進入熒光成像光學系統(7)后，經濾光片(8)成像在光強增益器(9)的接收面上，通過調節射頻器和相移器(10)多次調節高頻調制光強增益器(9)的增益系數以及增益系數的初始相位，在探測器(11)上獲的一系列不同相位處的熒光強度值，由計算機(12)重構出熒光壽命值。

4.一種利用頻域熒光壽命成像檢測牙齒熒光壽命值的裝置，其特征在于包括連續光源(14)、內調制器(13)、非成像光學系統(16)、濾光片(15)、分束鏡(4)、熒光激發和收集光學系統(5)、牙齒樣本(6)、熒光成像光學系統(7)、濾光片(8)、高頻調制光強增益器(9)、射頻器和相移器(10)、探測器(11)、計算機(12)，在同一光軸上依次順序放置牙齒樣本(6)、熒光激發和收集光學系統(5)、分束鏡(4)、熒光成像光學系統(7)、濾光片(8)、高頻調制光強增益器(9)、探測器(11)，連續光源(14)經過內調制器(13)調制后通過非成像系統(16)和濾光片(15)入射到分束鏡(4)上后進入熒光激發和收集光學系統(5)，最后作用在牙齒樣本(6)上，在牙齒樣本(6)上所激發出的熒光經過熒光激發和收集光學系統(5)和分束鏡(4)后進入熒光成像光學系統(7)后，經濾光片(8)成像在光強增益器(9)的接收面上，通過調節射頻器和相移器(10)多次調節高頻調制光強增益器(9)的增益系數以及增益系數的初始相位，在探測器(11)上獲的一系列不同相位處的熒光強度值，由計算機(12)重構出熒光壽命值。

5.一種利用頻域熒光壽命成像檢測牙齒熒光壽命值的裝置，其特征在于包括連續光源(14)、外調制器(2)、非成像光學系統(16)、濾光片(15)、分束鏡(4)、熒光激發和收集光學系統(5)、牙齒樣本(6)、熒光成像光學系統(7)、濾光片(8)、高頻調制光強增益器(9)、射頻器和相移器(10)、探測器(11)、計算機(12)，在同一光軸上依次順序放置牙齒樣本(6)、熒光激發和收集光學系統(5)、分束鏡(4)、熒光成像光學系統(7)、濾光片(8)、高頻調制光強增益器(9)、探測器(11)，連續光源(14)發出的光經過外調制器(2)調制后通過非成像光學系統(16)和濾光片(15)后入射到分束鏡(4)上后進入熒光激發和收集光學系統(5)，最后作用在牙齒樣本(6)，在牙齒樣本(6)上所激發出的熒光經過熒光激發和收集光學系統(5)和分束鏡(4)進入熒光成像光學系統(7)后，經濾光片(8)成像在光強增益器(9)的接收面上，通過調節射頻器和相移器(10)多次調節高頻調制光強增益器(9)的增益系數以及增益系數的初始相位，在探測器(11)上獲的一系列不同相位處的熒光強度值，由計算機(12)重構出熒光壽命值。