基于频域荧光寿命成像的牙釉质矿物质含量检测的方法和装置

摘要

本发明公开了一种基于频域荧光寿命成像的牙釉质矿物质含量检测的方法和装置。经过光强调制的光入射到牙齿样本上，激发的荧光成像在光强增益器上，通过对增益器的同频调制和相位调节，按照算法重构荧光寿命值。由于牙齿的自体荧光寿命大小与外界激发光强度、探测器灵敏度及荧光基团的物质含量等因素无关，仅与荧光基团物质所处的微环境如pH值、氧离子浓度、钙离子浓度等因素有关，可以客观描述牙釉质的物质内部状态。本发明为定量检测牙齿矿物质含量提供了一种无损的光学检测方法，有望成为在体实时观测，定量描述牙齿健康程度的新工具，可广泛应用于临床口腔医学诊断和龋齿病变机理的研究。

主权项

一种利用频域荧光寿命成像检测牙齿荧光寿命值的方法，其特征在于光源为激光器，通过内调制光强调制器或外调制光强调制器实现对光源发射光的光强调制，其调制频率取决于牙齿的自体荧光寿命；调制光经过扩束光学系统或非成像光学系统后，以光束形状入射，对于连续光源放置滤光片获得激发波长，入射到分束镜，光束反射到荧光激发和收集光学系统，最后作用在牙齿样本上，所激发出的荧光由于存在作用时间和量子效率问题，相比激发光信号，荧光信号存在相位差和调制深度的改变，其大小与荧光寿命具有确定的数学关系，荧光依次经过荧光激发和收集光学系统，分束镜，荧光成像光学系统，滤光片后成像在光强增益器的接收面上，通过调节射频器和相移器多次同频调制光强增益器的增益系数以及增益系数的初始相位，在探测器上获得一系列不同相位处的荧光强度值，在此，具有积分时间的探测器相当于低频滤波器，高频信号由于积分时间内多个周期而积分为零，最后由计算机按照重构算法重构出荧光寿命值。