專利名稱：一種實(shí)時(shí)診斷牙結(jié)石的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于熒光比例探測(cè)方法探測(cè)牙結(jié)石的裝置，屬于光譜技 術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
可實(shí)現(xiàn)牙結(jié)石診斷的方法主要有手動(dòng)探針診斷法、超聲診斷法和熒光診斷法。其中，手動(dòng)探針診斷法會(huì)對(duì)正常的牙組織造成損傷；超聲波治療容易 在牙齒的表面形成劃痕；而熒光診斷是一種無損、非接觸、具有高靈敏度和 準(zhǔn)確性的診斷方法。目前，直接利用反射光或通過調(diào)整熒光強(qiáng)度的大小來診 斷牙結(jié)石的方法已經(jīng)被應(yīng)用在醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域，但是這兩種方法易受測(cè)量條件 的限制，因?yàn)闊晒夂头瓷涔獾膹?qiáng)弱不僅與待測(cè)物體的物理和化學(xué)性質(zhì)有關(guān)， 而且也受測(cè)量距離、測(cè)量角度、電壓值的浮動(dòng)等外部測(cè)量條件的影響。在臨 床診斷中，如果直接利用正常牙組織和牙結(jié)石組織熒光強(qiáng)度的差異診斷疾病， 探測(cè)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性不能夠保證，很難給出一個(gè)定量的診斷標(biāo)準(zhǔn)。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明為解決現(xiàn)有的利用反射光或通過調(diào)整熒光強(qiáng)度的大小來探測(cè)牙結(jié) 石的方法存在的易受待測(cè)物體的外部測(cè)量條件影響的問題，提供一種實(shí)時(shí)診 斷牙結(jié)石的裝置。本發(fā)明包含發(fā)光二極管l、第一凸透鏡2、 二向色鏡3、第 二凸透鏡4、光纖5、第一干涉濾光片6、第二干涉濾光片7、第三凸透鏡8、 第四凸透鏡9、第一光敏二極管IO、第二光敏二極管ll、計(jì)算模塊12、第一 電池組13和第二電池組14，發(fā)光二極管1由第一電池組13供電，發(fā)光二極 管1的發(fā)光端設(shè)置在第一凸透鏡2的入射光的焦點(diǎn)上，二向色鏡3設(shè)置在第 一凸透鏡2的透射光路上，第二凸透鏡4設(shè)置在二向色鏡3的反射光路上， 光纖5的光信號(hào)傳輸端設(shè)置在第二凸透鏡4的透射光焦點(diǎn)上，第一干涉濾光 片6、第三凸透鏡8和第一光敏二極管10都依次設(shè)置在光纖5輸出的光信號(hào) 通過二向色鏡3的透射光路上，第一光敏二極管10的光信號(hào)采集端設(shè)置在第 三凸透鏡8的透射光焦點(diǎn)上，第二干涉濾光片7、第四凸透鏡9和第二光敏二極管11都依次設(shè)置在第一干涉濾光片6的反射光路上，第二光敏二極管11 的光信號(hào)采集端設(shè)置在第四凸透鏡9的透射光焦點(diǎn)上，第一光敏二極管10和 第二光敏二極管11的光電信號(hào)輸出端分別與計(jì)算模塊12的一個(gè)光電信號(hào)輸 入端連接，計(jì)算模塊12由第二電池組14供電。本發(fā)明的有益效果是對(duì)口腔內(nèi)部各角度牙齒部分的熒光光譜強(qiáng)度進(jìn)行 實(shí)時(shí)檢測(cè)與分析，不受外界環(huán)境的影響；另外，本發(fā)明還具有結(jié)構(gòu)簡單、便 攜易用和成本低廉的特點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是正常牙齒與牙結(jié)石的光譜對(duì)比圖。
具體實(shí)施方式
具體實(shí)施方式
一參見圖l，本實(shí)施方式由發(fā)光二極管l、第一凸透鏡2、 二向色鏡3、第二凸透鏡4、光纖5、第一干涉濾光片6、第二干涉濾光片7、 第三凸透鏡8、第四凸透鏡9、第一光敏二極管10、第二光敏二極管11、計(jì) 算模塊12、第一電池組13和第二電池組14組成，發(fā)光二極管1由第一電池 組13供電，發(fā)光二極管1的發(fā)光端設(shè)置在第一凸透鏡2的入射光的焦點(diǎn)上， 二向色鏡3設(shè)置在第一凸透鏡2的透射光路上，第二凸透鏡4設(shè)置在二向色 鏡3的反射光路上，光纖5的光信號(hào)傳輸端設(shè)置在第二凸透鏡4的透射光焦 點(diǎn)上，第一干涉濾光片6、第三凸透鏡8和第一光敏二極管IO都依次設(shè)置在 光纖5輸出的光信號(hào)通過二向色鏡3的透射光路上，第一光敏二極管10的光 信號(hào)采集端設(shè)置在第三凸透鏡8的透射光焦點(diǎn)上，第二干涉濾光片7、第四凸 透鏡9和第二光敏二極管11都依次設(shè)置在第一干涉濾光片6的反射光路上， 第二光敏二極管11的光信號(hào)采集端設(shè)置在第四凸透鏡9的透射光焦點(diǎn)上，第 一光敏二極管10和第二光敏二極管11的光電信號(hào)輸出端分別與計(jì)算模塊12 的一個(gè)光電信號(hào)輸入端連接，計(jì)算模塊12由第二電池組14供電。發(fā)光二極 管l可采用中心波長為405nm、額定電壓為3-3.4V的發(fā)光二極管；二向色鏡 3可采用反射波長小于405nm、透射波長大于405nm的二向色鏡；第一干涉 濾光片6可采用中心波長為495nm、半峰寬為10nm的濾光片；第二干涉濾光 片7可采用中心波長為635nm、半峰寬為40nm的濾光片；所述第一光敏二極管10和第二光敏二極管11都可采用S1226-L8BQ型二極管；所述計(jì)算模塊 12可采用能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)兩路輸入信號(hào)Sa和SB進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算的電路，實(shí)現(xiàn)了 R=(SB-0.09SA)/S A運(yùn)算的功能。工作原理發(fā)光二極管1的激發(fā)光經(jīng)第一凸透鏡2變成平行光，再由二 向色鏡3反射到第二凸透鏡4上，經(jīng)過第二凸透鏡4匯聚后耦合進(jìn)光纖5中； 發(fā)光二極管1的激發(fā)光照射在牙齒上產(chǎn)生熒光，再由光纖5和第二凸透鏡4 變成平行光照射到第一干涉濾光片6上，經(jīng)過第一干涉濾光片6分光，其反 射光通過第二干涉濾光片7和第四凸透鏡9匯聚到第二光敏二極管11的光敏 信號(hào)輸入端，其透射光通過第三凸透鏡8匯聚到第一光敏二極管10的光敏信 號(hào)輸入端，計(jì)算模塊12接收到來自第一光敏二極管10和第二光敏二極管11 的光電信號(hào)。正常牙齒與牙結(jié)石的光譜對(duì)比圖參見圖2，牙結(jié)石光譜中487nm附近的 熒光峰值小于正常牙齒光譜中487nm附近的熒光峰值，牙結(jié)石光譜中在 625nm和685nm處出現(xiàn)兩個(gè)新的熒光峰，通過公式R=(SB-0.09SA)/SA來評(píng)估 是否有牙結(jié)石產(chǎn)生，其中R為牙結(jié)石參考數(shù)，SA為第一光敏二極管IO接收到 的熒光強(qiáng)度，表示以487nm的熒光峰為中心，寬度為10nm的熒光曲線下的 面積，SB為第二光敏二極管11接收到的熒光強(qiáng)度，表示625nm與685nm之 間寬度為40nm的熒光曲線下的面積，在激發(fā)光照射牙齒的面積一定的情況 下，令11=0.2為測(cè)量閾值，當(dāng)R>0.2時(shí)則表示有牙結(jié)石，并且R的值與牙結(jié) 石對(duì)牙齒的覆蓋程度成正比，當(dāng)R<0.2時(shí)則表示沒有牙結(jié)石。
具體實(shí)施方式
二本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)在于第二凸透 鏡4的中心軸線與二向色鏡3的反射光的中心軸線重合，第二干涉濾光片7 和第四凸透鏡9的中心軸線都與第一干涉濾光片6的反射光的中心軸線重合， 第三凸透鏡8的中心軸線與第一干涉濾光片6的透射光的中心軸線重合。其 它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三本實(shí)施方式在具體實(shí)施方式
一的基礎(chǔ)上增加了分壓電 阻，分壓電阻與發(fā)光二極管1和第一電池組13串聯(lián)。當(dāng)?shù)谝浑姵亟M采用三節(jié) 1.5V干電池、發(fā)光二極管1的額定電壓小于4.5V時(shí)，可使用分壓電阻調(diào)整發(fā) 光二極管1兩端的電壓，使其達(dá)到額定電壓。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
四本實(shí)施方式在具體實(shí)施方式
一的基礎(chǔ)上增加了蜂鳴器， 蜂鳴器與計(jì)算模塊12和第二電池組14串聯(lián)。當(dāng)計(jì)算模塊12診斷出牙結(jié)石時(shí)， 可以通過蜂鳴器向診斷者發(fā)出提示音。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。
權(quán)利要求
1、一種實(shí)時(shí)診斷牙結(jié)石的裝置，其特征在于它包含發(fā)光二極管(1)、第一凸透鏡(2)、二向色鏡(3)、第二凸透鏡(4)、光纖(5)、第一干涉濾光片(6)、第二干涉濾光片(7)、第三凸透鏡(8)、第四凸透鏡(9)、第一光敏二極管(10)、第二光敏二極管(11)、計(jì)算模塊(12)、第一電池組(13)和第二電池組(14)，發(fā)光二極管(1)由第一電池組(13)供電，發(fā)光二極管(1)的發(fā)光端設(shè)置在第一凸透鏡(2)的入射光的焦點(diǎn)上，二向色鏡(3)設(shè)置在第一凸透鏡(2)的透射光路上，第二凸透鏡(4)設(shè)置在二向色鏡(3)的反射光路上，光纖(5)的光信號(hào)傳輸端設(shè)置在第二凸透鏡(4)的透射光焦點(diǎn)上，第一干涉濾光片(6)、第三凸透鏡(8)和第一光敏二極管(10)都依次設(shè)置在光纖(5)輸出的光信號(hào)通過二向色鏡(3)的透射光路上，第一光敏二極管(10)的光信號(hào)采集端設(shè)置在第三凸透鏡(8)的透射光焦點(diǎn)上，第二干涉濾光片(7)、第四凸透鏡(9)和第二光敏二極管(11)都依次設(shè)置在第一干涉濾光片(6)的反射光路上，第二光敏二極管(11)的光信號(hào)采集端設(shè)置在第四凸透鏡(9)的透射光焦點(diǎn)上，第一光敏二極管(10)和第二光敏二極管(11)的光電信號(hào)輸出端分別與計(jì)算模塊(12)的一個(gè)光電信號(hào)輸入端連接，計(jì)算模塊(12)由第二電池組(14)供電。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種實(shí)時(shí)診斷牙結(jié)石的裝置，其特征在于第二 凸透鏡(4)的中心軸線與二向色鏡(3)的反射光的中心軸線重合，第二干涉濾光 片(7)和第四凸透鏡(9)的中心軸線都與第一干涉濾光片(6)的反射光的中心軸 線重合，第三凸透鏡(8)的中心軸線與第一干涉濾光片(6)的透射光的中心軸線 重合。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實(shí)時(shí)診斷牙結(jié)石的裝置，其特征在于發(fā)光 二極管(l)采用中心波長為405nm、額定電壓為3-3.4V的發(fā)光二極管。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種實(shí)時(shí)診斷牙結(jié)石的裝置，其特征在于二向 色鏡(3)采用反射波長小于405nm、透射波長大于405nm的二向色鏡。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實(shí)時(shí)診斷牙結(jié)石的裝置，其特征在于第一 干涉濾光片(6)采用中心波長為495nm、半峰寬為10nm的濾光片。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實(shí)時(shí)診斷牙結(jié)石的裝置，其特征在于第二 干涉濾光片("采用中心波長為635nm、半峰寬為40nm的濾光片。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實(shí)時(shí)診斷牙結(jié)石的裝置，其特征在于第一光敏二極管(10)和第二光敏二極管(11)都采用S1226-L8BQ型二極管。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種實(shí)時(shí)診斷牙結(jié)石的裝置，其特征在于計(jì)算 模塊(12)采用了能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)兩路輸入信號(hào)Sa和Se進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算的電路。
9、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種實(shí)時(shí)診斷牙結(jié)石的裝置，其特征在于它增 加了分壓電阻，分壓電阻與發(fā)光二極管(1)和第一電池組(13)串聯(lián)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實(shí)時(shí)診斷牙結(jié)石的裝置，其特征在于它 增加了蜂鳴器，蜂鳴器與計(jì)算模塊(12)和第二電池組(14)串聯(lián)。
全文摘要
一種實(shí)時(shí)診斷牙結(jié)石的裝置，它是一種基于熒光比例探測(cè)方法探測(cè)牙結(jié)石的裝置，以解決現(xiàn)有的探測(cè)牙結(jié)石的方法存在的易受待測(cè)物體的外部測(cè)量環(huán)境影響的問題。本發(fā)明的發(fā)光二極管由第一電池組供電，發(fā)光二極管設(shè)置在第一凸透鏡的焦點(diǎn)上，二向色鏡設(shè)置在第一凸透鏡的透射光路上，第二凸透鏡設(shè)置在二向色鏡的反射光路上，光纖設(shè)置在第二凸透鏡的焦點(diǎn)上，第一干涉濾光片、第三凸透鏡和第一光敏二極管都依次設(shè)置在二向色鏡相反側(cè)光路上，第二干涉濾光片、第四凸透鏡和第二光敏二極管都依次設(shè)置在第一干涉濾光片的反射光路上，第一光敏二極管和第二光敏二極管的光電信號(hào)輸出端與計(jì)算模塊的光電信號(hào)輸入端連接，計(jì)算模塊由第二電池組供電。
文檔編號(hào)A61B5/00GK101214141SQ20071014497
公開日2008年7月9日 申請(qǐng)日期2007年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月29日
發(fā)明者葉銀珠, 張治國 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)