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21世纪是生命科学与信息科学的时代,光学诊断是一种无损、高效、高灵敏的诊断方法,具有广阔的应用前景。本文利用激光诱导荧光原理,开展了荧光光谱像诊断牙结石和双色荧光诊断牙结石的研究,具体如下:首先,搭建了激光诱导荧光诊断系统,通过对比不同光源激发下牙结石和正常牙齿的荧光光谱特征,得到适合牙结石临床诊断的光源。在405nm发光二极管的激发下,正常牙齿和牙结石的荧光光谱存在显著差异,牙结石在510nm处有明显的荧光峰,而正常牙齿在510nm处产生的荧光非常弱,几乎探测不到。在He-Ne激光器的激发下,牙结石的荧光波峰在680nm附近,而正常牙齿观测不到明显的荧光峰。在波长为635nm的半导体激光器的激发下,正常牙齿和牙结石都在680nm处产生了明显的荧光峰,但是在700nm之后只有牙结石的光谱能观测到荧光。其次,分析对比牙结石和正常牙齿的荧光光谱特征,建立诊断牙结石的灵敏诊断方法。利用荧光峰的区域面积(650-730nm)与反射光峰的区域面积(618-648nm)比值R S(618648)S(650730)来判定牙齿是否病变,得到的灵敏度和准确度高达90%以上。牙结石的表面覆盖猪肉组织后,以R=0.9为阈值仍然得到了93.3%灵敏度和100%准确度。最后,建立了一种诊断牙结石的双色荧光成像方法。根据正常牙组织和牙结石的荧光光谱特征,选择蓝色发光二极管(LED)为激发光源,利用红色滤光片和绿色滤光片分别与CCD相结合对样品进行伪颜色成像。通过对这两种荧光图像进行一定的数学运算来提高图像对比度。检测结果表明,利用单一的红色荧光或者绿色荧光成像很难区分辨别牙结石,然而,利用双色荧光成像方法能提高图像的清晰度和分辨率。这项研究将会为牙结石的清洗提供一种有效的诊断方法。