本文關(guān)鍵詞：牙齒組織光熱動態(tài)特性與PTR檢測試驗研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《哈爾濱工業(yè)大學(xué)》 2015年

牙齒組織光熱動態(tài)特性與PTR檢測試驗研究

王飛  

【摘要】：齲齒是一種常見高發(fā)性疾病,如果能夠及時發(fā)現(xiàn)早期齲齒,則可以通過補礦方法對齲損位置進(jìn)行治療,防止齲齒進(jìn)一步惡化。但視診、探針及X射線等傳統(tǒng)齲齒檢測方法對早期齲齒檢測并不敏感,因此早期齲齒的高敏感與高特異性檢測對齲齒預(yù)防與治療具有重要意義。光熱輻射測量技術(shù)(Photothermal radiometry,PTR)是一種新型的無損檢測技術(shù),具有無損、非接觸及高分辨率等優(yōu)點。本文重點研究了調(diào)制激光作用牙齒組織的一維熱波數(shù)學(xué)模型,研制了光熱輻射頻域響應(yīng)檢測與位置掃描成像檢測系統(tǒng)并開展了相應(yīng)試驗研究,在此基礎(chǔ)上初步開展了牙齒組織的光熱鎖相成像檢測試驗研究。首先,本文將牙齒組織等效為一維三層結(jié)構(gòu),基于輻射傳輸理論漫射近似方程與熱傳導(dǎo)方程建立了調(diào)制激光作用牙齒組織的一維熱波數(shù)學(xué)模型,利用該模型數(shù)值仿真分析了牙齒釉質(zhì)層齲損特征參數(shù)(光散射與吸收系數(shù)、熱擴(kuò)散系數(shù)及釉質(zhì)齲損層厚度等)對光熱輻射信號頻域響應(yīng)特性(幅頻-相頻特性)的影響與規(guī)律;其次,研制了光熱輻射頻域響應(yīng)檢測與位置掃描成像檢測試驗系統(tǒng),其中包括硬件平臺搭建與基于Lab VIEWMatlab軟件的數(shù)據(jù)采集與分析程序開發(fā),實現(xiàn)了試驗數(shù)據(jù)的自動采集、記錄與分析功能,通過對比不同激光功率條件下的頻域響應(yīng)數(shù)據(jù),對試驗系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行了驗證;再次,采用研制的光熱輻射測量試驗系統(tǒng)對牙齒組織進(jìn)行了頻域響應(yīng)與位置掃描成像試驗研究,并根據(jù)建立的牙齒組織一維熱波數(shù)學(xué)模型,對光熱輻射信號頻域響應(yīng)特性進(jìn)行多參數(shù)最佳統(tǒng)計擬合,得到了牙齒組織齲損特征參數(shù)。對健康牙齒進(jìn)行了頻域響應(yīng)試驗研究,分析了牙齒組織光熱參數(shù)分布不均勻性;對模擬齲損牙齒進(jìn)行了頻域響應(yīng)試驗研究,分析了齲損特征參數(shù)與齲損程度之間的關(guān)系,驗證了仿真分析的正確性;最后,初步開展了牙齒組織光熱鎖相成像檢測試驗研究,對牙齒組織進(jìn)行了光熱鎖相成像及X射線對比試驗研究,驗證了光熱鎖相成像對牙齒組織不均勻性及齲損具有較高的特異性;對模擬齲損牙齒進(jìn)行多天跟蹤試驗,驗證了光熱鎖相成像對齲損位置及缺損程度均具有較高敏感性。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R781.1
【目錄】：

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