CN114680802A - 一种记录口腔细微病变的荧光拍摄组合套件 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种记录口腔细微病变的荧光拍摄组合套件，包括拍摄组件和激光照明组件，拍摄组件的镜头部粘贴有紫蓝绿光宽光谱滤镜，激光照明组件包括两个并排设置的单体激光照明灯和将两个单体激光照明灯可拆卸连接成一体的双U型管座，每个激光照明灯的出光端均装设有具有弯折结构的导光棒，其中，通过调节两个单体激光照明灯的高低关系和投照角度，可使两个激光照明灯输出的紫色电磁波经导光棒传导后投射在口腔目标牙列和牙龈组织上，形成均匀的椭圆形的光斑，拍摄组件用于拍摄记录口腔目标牙列和牙龈组织的牙齿荧光病变结构。本申请采用发散激光照射配合拍摄组件摄影荧光，能够获得精细的口腔病理症状图像。

Description

一种记录口腔细微病变的荧光拍摄组合套件

技术领域

本发明涉及口腔医疗器材技术领域，具体涉及一种记录口腔细微病变的荧光拍摄组合套件。

背景技术

病历是医务人员对患者疾病的发生、发展、转归，进行检查、诊断、治疗等医疗活动过程的记录。也是对采集到的资料加以归纳、整理、综合分析，按规定的格式和要求书写的患者医疗健康档案。病历内容包括医务人员在医疗活动过程中形成的文字，符号，图表，影像，切片等资料的总和。

口腔医疗的病历记录也是如此，其中影像资料主要由X片以及口腔摄影组成，也有部分牙医开始使用口腔荧光照片记录，主要集中在龋病管理方面。

随着医疗界的大数据革命到来，在临床实践中，大数据世界、病理学路径驱动治疗以及实时循证临床决策，成为病历内容的核心发展方向，也为其智能分析、数据提取和医疗信息潜应用的挖掘打下基础。

大医疗数据的挖掘与利用，需要借助于人工智能深度学习技术，而AI人工智能技术的核心基础需要具有较高质量的医疗影像。

人工智能口腔疾病诊断指人工智能通过深度学习和图像识别能力，达到快速、精确识别影像学病灶，对病灶的相关参数及属性进行准确测算，作出定性、定量判断的过程，其在龋病、牙周病、口腔黏膜病、错颌畸形等领域具备明显优势。

当前的口腔医疗的病历电子云服务已经实现、但下一步的大数据和AI人工智能技术，则面临巨大挑战，主要原因之一是口腔医疗影像的病理价值含量偏低，不能满足AI人工智能对图像数据的标准要求。

目前口腔病历的影像表达主要是X片，分为口腔全景片、小牙片、CBCT的3D分析等，主要用于诊断牙体牙髓、牙槽骨等硬组织病变，对占口腔疾病大部分的软组织疾病贡献较少，同时也有X线辐射等副作用，不易反复多次拍摄，尤其是幼儿和孕妇。口腔影像的另外一个形式是常规照明下的光学拍摄，形式包括：展示单颗牙局部细节的内窥镜，以及展示牙弓、牙列为主的单反机拍摄，主要观察的牙齿粗略外形结构、色泽、表面色素附着物，以及牙列的形态、各类曲线，以及牙龈的粗略外形和水肿程度等，但口腔的细微的病理学信息较为缺乏，包括最常见的牙齿细微结构改变、各类组织的细菌感染等。

随着科技的进步，口腔医疗行业也意识到这个弊端，开始尝试做病理信息方面的收集，包括：以染色方式为主的牙菌斑显示剂、龋坏显示剂、根管显示剂等，同时支持肉眼观察和常规摄影记录，但染色法的记录，其敏感性过高，特异性低下，不符合临床诊断的标准，故目前主要用于医患沟通使用，没有用于病历影像记录。

基于大医疗领域以荧光引导外科手术的普及，口腔领域也开始尝试基于光学技术的荧光引导技术和荧光病理照相，其开展历史较为悠久的主要是自体荧光效应，包括：荷兰科学家研究的QLF定量光导荧光技术，德国科学家研究的FACE荧光辅助龋坏去除术等，公认较为有效的是观察和实时去除龋齿的细菌感染部分，但临床拍摄记录不是其长项。值得一提的是，QLF同时推广其牙面的牙菌斑检测，但临床实践中没有得到认可。原因包括：其激发光源是380nm～440nm的UV紫外光，而国际权威组织如：国际非电离辐射保护协会，以及国内的医疗器械牙科学口腔灯等行业标准YY/T1120-2009，都对紫外线辐照口腔做了严格的限制，所以绝大多数国家拒绝其临床准入。更多的原因包括：紫外线LED是散射光，最佳观测效果需要紧贴1～2cm照射，这样无法完成口腔摄影；QLF技术受唾液干扰较大，而口腔是湿润环境，很难彻底干燥，导致其临床观察和摄影效果不佳，画面较为模糊，牙菌斑边界不清。我们推测其模糊的其它原因还包括：荧光摄影的明暗强度反差较为强烈，缺乏高运算力的传统光学拍摄组件很难记录；光学内窥镜和单反机的微距镜头参数也要求难以满足荧光摄影，细节效果不佳；QLF定制相机或内窥镜，其滤镜技术一般选择玻璃及光学镀膜，其镀膜反射的电磁波可能继续产生眩光，干扰摄影记录。

目前也有临床专家考虑新的光源，如中国发明专利公开一种辅助可视化牙周治疗的器械(专利号为CN110811900B)，采用405nm的紫色发散激光来辅助可视化牙周治疗，主要用于牙周刮治中的实时观察牙菌斑、牙结石并引导清除，解决了安全性问题，同时临床观察非常清晰，获得了极好的临床效果，但其没有提到用于口腔病理摄影的激发光用途，也没有提及紫色发散激光可以用于激发牙齿、牙龈的荧光，继而观察牙齿细微病变的观察和摄影，更没有提到以荧光体为背景基础上有助于定量检测细菌感染的检测和摄影。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明旨在提供一种记录口腔细微病变的荧光拍摄组合套件，以获取精细的口腔荧光牙齿病变的照片。

为实现上述目的，本发明提供的一种记录口腔细微病变的荧光拍摄组合套件，包括拍摄组件和激光照明组件，所述拍摄组件的镜头部粘贴有紫蓝绿光宽光谱滤镜，所述激光照明组件包括两个并排设置的单体激光照明灯和将两个单体激光照明灯可拆卸连接成一体的双U型管座，每个激光照明灯的出光端均装设有具有弯折结构的导光棒，其中，通过调节两个单体激光照明灯的高低关系和投照角度，可使两个激光照明灯输出的紫色电磁波经导光棒传导后投射在口腔目标牙列和牙龈组织上，形成均匀的椭圆形的光斑，所述拍摄组件用于拍摄记录口腔目标牙列和牙龈组织的牙齿荧光病变结构。

临床使用前，将导光棒用较薄的防护隔离塑料薄膜袋包裹固定，将单体激光照明灯用较厚的口腔隔离蓝膜粘附包裹，后者叠瓦式覆盖前者并衔接。临床使用时，医护人员佩戴 190nm～540nm，OD6+的激光护目镜，适当降低诊室的环境光，使用口腔摄影专用的开口器撑开口唇，配合各类反光板，然后医生和助手共同配合完成打光和拍摄任务。拍摄主要采用12张拍摄法，每张照片记录的范围包括牙冠、牙颈部、牙根外形。具体为：上颌3～3 前牙列正面观/腭面观、下颌3～3前牙列正面观/舌面观、左/右及上/下4～8的颊侧/舌腭面观。

本申请公开一种记录口腔细微病变的荧光拍摄组合套件，采用发散激光照射配合拍摄组件摄影荧光，能够获得精细的口腔病理症状图像，其中，口腔病理症状包括：牙隐裂、牙体缺损、牙磨耗、畸形牙、充填体、修复体、牙龈的牙根外形、口腔黏膜的荧光连续性分布，以及荧光细菌感染性病变：牙菌斑、牙结石、细菌感染龋坏、细菌感染牙髓病变、软组织感染、牙槽骨感染，同时通过紫蓝绿光宽光谱滤镜，获得了较少干扰的精准影像记录，提高了数据的可清洗性。

在上述技术方案中，本发明还可以做如下改进：

优选地，所述激光照明灯产生紫色电磁波的波长为400nm～410nm。

优选地，所述激光照明灯产生紫色电磁波的波长为405nm。

优选的，所述激光照明灯的单体功率为40mw～100mw。

优选的，所述激光照明灯包括管状灯体和装设于管状灯体头部的凸透镜，所述凸透镜的直径为8～10mm，所述凸透镜凸起部的最大厚度为6～8mm。

优选的，所述导光棒为圆形棒状，该导光棒的外径为6～10mm，直线长度为60～100mm，该导光棒距出光端10～20mm处，做大于20°且小于45°的仰角弯折处理。

优选的，所述紫蓝绿宽光谱滤镜的吸收光谱为190～540nm，吸收率至少为OD6+。

优选的，所述拍摄组件为自带微距镜头、夜景拍摄、Raw格式储存照片的智能手机。

优选的，所述滤镜通过魔术贴粘贴在智能手机摄像系统的镜头部。

优选的，所述双U型管座与管状灯体以带阻尼的方式可旋转配合。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是本发明实施例的一种记录口腔细微病变的荧光拍摄组合套件中激光照明组件的结构示意图；

图2是图1中激光照明灯的内部结构示意图；

附图中，

激光照明灯1、管状灯体10、半导体激光器单管11、凸透镜12、电池13、控制板14、导光棒2、双U型管座3。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

请参阅图1和图2，本实施例公开一种记录口腔细微病变的荧光拍摄组合套件，包括拍摄组件和激光照明组件。

拍摄组件的镜头部粘贴有紫蓝绿光宽光谱滤镜，激光照明组件包括两个并排设置的单体激光照明灯1和将两个单体激光照明灯1可拆卸连接成一体的双U型管座3，每个激光照明灯1的出光端均装设有具有弯折结构的导光棒2，其中，通过调节两个单体激光照明灯1的高低关系和投照角度，可使两个激光照明灯1输出的紫色电磁波经导光棒2传导后投射在口腔目标牙列和牙龈组织上，形成均匀的椭圆形的光斑，拍摄组件用于拍摄记录口腔目标牙列和牙龈组织的牙齿荧光病变结构。

在本申请的实施例中，导光棒2为圆形棒状，该导光棒2的外径为6～10mm，优选8mm，直线长度为60～100mm，优先选择90mm，导光棒2距出光端10～20mm处，做大于20°且小于45°的仰角弯折处理，该导光棒2可将激光照明灯1散射的电磁波做光束整形匀化和传输，并作为牙科荧光的激发光导射到目标牙位的牙齿和软组织上。

在本申请的实施例中，激光照明灯1包括管状灯体10和装设于管状灯体10头部的凸透镜12，其中，凸透镜12采用管夹固定在管状灯体10的头部，凸透镜12的直径为8～10mm，优选9mm，凸透镜12凸起部的最大厚度为6～8mm，优选7mm，管状灯体10包括管体、装设于管体前部的半导体激光器单管11，可拆卸装设于管体后部且为半导体激光器单管11 供电的电池13以及控制半导体激光器单管11的控制板14，电池13优选可充电18650高性能锂电池。

半导体激光器单管11发出的光束的快慢轴发散角相差很大，光能量分布极度不均匀，直接应用会导致激光的光能利用率极低，也影响荧光拍摄效果，通过在管状灯体10头部装设凸透镜12，对发散激光束的快轴和慢轴方向上的发散角分别进行初步的调制压缩，整形匀化，然后传输进入导光棒2，进行第二次的调制压缩和整形匀化，导光棒2的整形匀化作用包括，导光棒2两个端面镀增透膜，产生整形匀化作用，导光板内超密集的使用光纤的全反射，也具有整形匀化作用，最终出导光棒2的光束呈现特定的圆锥形均匀外展发散光束，符合荧光摄影的激发光要求。

半导体激光器单管11出光孔直径小于1mm，凸透镜12的出入射光镜面直径为4～5mm，而导光棒2两端的直径都是8mm，以中轴线为中心安装设置，光斑由小渐大，发散角匀化收窄，光能量分布匀化，直径渐次增大的光学整形器件，充分考虑器械安装中的误差，降低制造成本。半导体激光器单管11、凸透镜12、导光棒2的距离则根据光路需要设置，其中，半导体激光器单管11、凸透镜12之间的镜面距离为4mm～5mm，凸透镜12、导光棒2 之间的距离为10mm～20mm，既考虑光束整形匀化和传输的要求，也降低透过凸透镜12、导光棒2的光束单位能量密度以及必要的散热空间，延缓光学元器件的老化，延长器件的使用寿命。

在本申请的实施例中，双U型管座3与管状灯体10以带阻尼的方式可旋转配合，使用双U型管座3夹持两支激光照明灯1，形成可分双体双头激光照明灯1，可选的，双U型管座3采用PVC材质制成，PVC管卡具有较好的弹性固位机械性力，可以轻易拆卸安装并调试双体激光照明灯1的的彼此高低位置和旋转角度，从而获得理想的最佳投照光斑。

在本申请的实施例中，激光照明灯1产生紫色电磁波的波长为400nm～410nm，优选405nm，激光照明灯1的单体功率为40mw～100mw，优选50mw，两支激光照明灯1的功率合计100mw。

在本申请的实施例中，拍摄组件为自带微距镜头、夜景拍摄、Raw格式储存照片的智能手机，优选iPhone13 pro或iPhone13 pro max，iPhone13 pro的摄像头模组的尺寸为36x37mm，凸起于手机背面3.65mm，安装一只吸收190～540nm电磁波，吸收率至少为OD6+ 的紫蓝绿宽光谱滤镜，尺寸为50X50X5mm，完全覆盖摄像模组。紫蓝绿光宽光谱滤镜选用激光防护行业常用的轻质的聚碳酸脂PC，较容易固定，固位方式采用蘑菇头尼龙搭扣魔术贴，安装位置为iPhone pro摄像头外的近内侧背壳上部1/2和近外侧背壳底部1/2，形成一个对角线的稳定固位。

基于上述结构，半导体激光器单管11输出405nm的发散激光束，经过凸透镜12和导光棒2的整形匀化后，从导光棒2的前部略收窄发散辐射，调节两个导光棒2头部，在牙面上形成一个1:2横构图的均匀光斑，并根据临床实践，合理调节光斑的投射角度和单位能量密度。牙齿、牙龈组织、细菌感染物和部分修复材料受405nm的电磁波激发后，产生多种荧光，这些荧光混合光束和405nm漫反射电磁波，辐射、反射到达智能手机的滤镜，滤镜吸收190～540nm的电磁波，让剩余的540～700nm的电磁波进入摄像头，通过手机感光器记录下来,部分没有荧光表现的附着物，则表现出哑光形式，如暗斑、暗线。

本申请提供的一种记录口腔细微病变的荧光拍摄组合套件的使用方法如下：

在临床拍摄记录前，助手或医生使用导光棒2防护隔离塑料薄膜袋套住照明灯头部管夹处的导光棒2，并用袋口的双面胶固位于导光棒2根部，再使用热风枪烘烤导光棒2体部，促使塑料薄膜袋热塑包裹，同时注意收紧导光棒2出光口的薄膜贴合；激光照明灯1 的管状灯体10采用口腔隔离蓝膜粘附包裹，并于导光棒2热塑薄膜叠瓦式覆盖衔接。然后在管状灯体10中间部位套入双U型管座3，制成一只可拆双体双头激光照明组件。

取出两侧已粘接魔术贴的智能手机和滤镜，使用手指沿滤镜片边缘轻压安装于智能手机摄影镜头前，确认其位置准确、牢固稳定。

医生和助手除常规院感防护准备外，需要佩戴190nm～540nm，OD6+的的激光护目镜，适当降低诊室的环境光，如关闭一半诊室照明灯。使用口腔摄影专用的开口器撑开口唇，配合各类反光板，然后医生和助手共同配合完成打光和拍摄任务。拍摄主要采用12张拍摄法，每张照片记录的范围包括牙冠、牙颈部、牙根外形。具体为：上颌3～3前牙列正面观/腭面观、下颌3～3前牙列正面观/舌面观、左/右及上/下4～8的颊侧/舌腭面观。

具体到可分双体双头激光照明灯1的布光，我们要求光斑的中心位置位于牙龈与牙颈部的交界处，双光斑配合倾斜投照方式，可以获得与常规口腔摄影一致的横构图。其观察面包括：前牙的唇舌侧牙冠、后牙颊/舌侧和咬合面，以及牙龈端和龈端往根方延伸的牙龈、口腔黏膜。

具体到激光照明组件持握方式，具有多样性，可以是单手悬浮持握、单手口唇保护套支点持握、助手双手持握，牙椅头灯悬挂投照。需要注意的是，投照获得的光斑必须满足荧光摄影的要求：光斑覆盖区域的光斑均匀性和光斑的强度。尤其需要说明的是，投照光强度的评价标准是把牙齿激发为“嫩玉米”一样具有自发光透视感的荧光体。更多的考虑因素包括：牙列具有弓形的凸面和凹陷面，布光过程中，根据观察需要实时调节导光棒2 的透照角度和方向；不同年龄段的人群，其牙齿组织的化学成分组成不一，不同牙周健康的人群，其牙龈、口腔黏膜的胶原纤维含量不一，这些不同，需要实时调节投照的单位能量密度，半导体激光器单管11发出的405nm的发散紫色电磁波，经凸透镜12、导光棒2 渐次收聚整形传输并以较小的发散角度投射到牙面、牙龈、口腔黏膜上，产生类似舞台的“追光灯”效果，双体双头灯产生长宽比例为2：1的横构图光斑，满足口腔摄影的常规构图要求。

牙体组织主要由羟基磷灰石和有机物构成，均会产生不同的荧光，经实验室检测，健康的牙齿主要产生4个荧光峰值，455nm，500nm，582nm，622nm，以光亮度按序逐渐降低的形式展示。这些荧光与405nm的电磁波反射光混合一起，就形成了刺眼的白色眩光，这些眩光不但影响本体，也通过映射效应，影像周边其它组织，让荧光观察或摄影难以观察到细节。我们通过给智能手机的摄影头安装190～540nm、OD6.5的宽光谱吸收式滤镜，隔绝了405nm、455nm、500nm高能电磁波的高亮干扰，让540～700nm范围内较低能量电磁波的暗光进入摄像镜头，并被感光器记录，由于排除了高亮光束的干扰，这些展示精细牙体结构的暗光得以清晰记录，我们也可以理解为在采用特殊滤镜制作了特殊的暗室，然后采用夜景模式完成了影像记录。这些结构的主要色彩是582nm和622nm的混合，肉眼识别为明黄绿色，主观感受接近日常食物“嫩玉米”。同时，由于牙釉质、牙本质、牙骨质的内部有机物和无机物的化学构成比例不同，所以产生的荧光有明暗差异性，这个特性可以帮助判断釉牙骨质界、牙骨质磨耗，牙釉质磨耗的深度。同时，405nm的发散激光束在牙釉质组织中具有较高的折射率和一定的透射率，其光束到达的牙体组织后激发的荧光也较强烈，通过这个特性，可以获得半透视效果的牙釉质层的3D透视，并进一步的看清基于此基础上的各类窝沟点隙的结构、牙隐裂、牙体缺损、牙磨耗、畸形牙。这些略带透视感的荧光牙齿，可以进一步观察附着于牙面的细微病变，如同早期的X胶片读片灯箱。较为清晰的判断这些附着结构的水平覆盖范围、垂直厚度变化。常见的情况包括：各类树脂充填体，银汞充填、水门汀类充填，这些修复材料要么是没有荧光表现或表现截然不同。临床工作中，牙面的各类色素附着，如：烟斑、咖啡渍、茶渍、饮料色素，也容易与充填体、龋坏、牙菌斑膜混淆，而通过荧光观察或拍摄，可以观察到：色素附着结构菲薄，荧光轻易穿透甚至没有痕迹。进一步还可以观察各类假牙，在荧光牙列中，没有荧光的假牙反差巨大。法医鉴定会用到类似技术：适用于死亡人士通过口腔病历记录的快速鉴定。额外的观察项目包括：牙槽窝内的残根、各类补牙充填、超级粘接剂松牙固定的材料与牙齿的粘接缝隙边缘是否密实光滑。

最新的医学科学证据表明，口腔疾病主要是由细菌感染导致的，而这类细菌在405nm 的发散激光束照射下，绝大多数会产生粉红色荧光，不同的实验室有不同的检测结果，有 632nm、627nm。而口腔细菌感染的最常见的疾病是龋坏，根据实验室检测，405nm的电磁波照射下，牙齿龋坏组织产生600～700nm不等的橙红色荧光，具体变化可以理解为羟基磷灰石、牙菌斑代谢物不同成分比例叠加以及龋坏黑色素混合的结果。通过带有滤镜的智能手机，我们观察到“嫩玉米”的荧光牙体背衬下，反差巨大的橙红色荧光的龋坏，不但可以定性，还可以定量。这些橙红色龋坏的影像定性记录包括：常规照明无法判断的窝沟点隙小龋坏、平滑面脱矿龋坏、牙本质感染(分根管内外两侧感染途径)、牙骨质感染、邻间龋坏；定量观察包括：颌面大龋坏，根据龋坏的荧光强度和牙体深部的映射，观察细菌感染的范围和细菌感染的严重程度，包括判断进展龋还是静止龋。治疗手术中，也可以使用激光笔下采用龋坏荧光引导治疗，即荧光实时治疗，确定无任何荧光细菌残留，减少继发龋的发生。而龋坏充填前的荧光摄影，则可以再次确认是否窝洞的细菌、窝底牙本质性质。

口腔细菌感染另外较为常见的是牙周病领域的牙菌斑、牙结石、以及各类牙菌斑渗透的细菌感染。主要表现为粉色荧光的粗燥结石斑块、薄雾卷层菌斑、弯曲线条裂隙，同样在“嫩玉米”荧光牙齿背衬上表现显著，3D透视结构清晰。进一步的牙周细菌感染包括：呈现新鲜血液状态的引起牙周根尖联合病变的牙周袋/根尖周炎的脓液；鲜红色的肉芽组织感染、粘膜感染、外科手术后感染(伤口裂开、术区暴露、缝合线)、牙槽骨感染、种植体周围炎感染(如粘接剂剂残留感染)、修复冠基牙感染、充填体继发龋感染、牙隐裂感染。这些牙菌斑感染，色彩与龋坏一样，也会因为感染混合物、感染严重度、感染附着物不同而不同。比如：牙周袋脓液，往往基于感染的牙周组织上，在周围组织的吸光作用下，显示较为暗淡；而牙隐裂的感染，则显示较为明亮的粉色。

口腔细菌感染也存在非口腔组织，如：活动义齿(包括全口义齿、局部义齿)、矫治器(固定托槽、隐形矫治器、透明保持器、功能矫治器)、咬合垫、运动保护牙套，其粘附牙菌斑的原因是唾液的黏蛋白的粘附在这类高分子或金属材质的表面后，未经认真清洁消毒后，逐步粘附更多的细菌、口腔有机物后产生的。很容易被大家忽视。此类荧光照片拍摄，可以在体外进行。

口腔细菌感染的研究，近来也进入一些细分领域，如牙髓病学科的根管治疗。通过荧光拍摄，看到根管内感染分为牙髓感染和牙本质感染，一个高质量的根管治疗，必须彻底去净细菌感染物，同时尽可能多的保留健康牙体组织。由于根管口狭小，拍摄中采用俯视垂直打光，用于直接激发根管内细菌感染组织，同时可以配合或单独在暴露牙颈部侧位打光，激发感染牙本质激发出粉色荧光(很多长期感染的牙髓炎，整个牙根的牙本质都感染，从外侧就可以观察到粉色荧光)。必要时，拍摄可以借助显微镜。临床中，我们往往采用间接观察法，比如：常规的根管预备后，所产生的碎屑填满根管锉的凹槽。我们通过对这些碎屑的荧光观察和拍摄，来判断根管治疗的“永恒难题”-“停止预备还是继续预备”。

口腔疾病千变万化，临床上，有很多隐蔽的病变，采用405nm的发散激光束可以拍摄记录：比如牙釉质下的小龋坏、邻间龋，405nm的光束可以透射牙釉质层，激发牙釉质下的龋坏组织发出粉色荧光，而这些粉色荧光映红牙釉质被拍摄记录到，这样的病例在儿童和青少年较为常见，因为青少年的牙釉质紫色激光束的穿透性更好。

牙周病记录的牙周袋观测，同样也适用。405nm的光束，投射牙齿和牙龈上，牙齿产生“嫩玉米”荧光，从牙冠传导至根部，而牙根荧光则传导至牙槽骨和口腔软组织。产生一个牙周组织的背光基础。而健康的牙龈组织的弹性胶原纤维为致密的高亮，可以看出牙龈边缘与牙根的荧光与健康牙龈胶原纤维的荧光叠加，形成一个更致密的牙根轮廓荧光表现。而病变的牙周组织，牙龈水肿充血，牙龈或黏膜发暗，无明晰的牙龈白色边界线，更没有牙根轮廓线。这个可以用于非接触观察牙周健康，因为只要牙周袋内有牙菌斑、结石微岛积聚，牙周外形的均匀轮廓线就会被破坏。

进一步的这样的观察，也可以观察口腔黏膜病变，观察黏膜病变的胶原纤维的荧光连续性是否被被破坏、破坏的形状和面积，以及各类黏膜病损的类型、侵润感、角化程度，质地，其荧光摄影的观察效果都优于常规照明。很多口腔黏膜病表面有炎症反应和细菌感染，在405nm的光束下呈现粉红色斑点颗粒的分布。两种结合组合，可以更好的判断口腔黏膜病变。同时这样的荧光照片可以做为口腔癌早期筛查，全球很多国家把这项检查列入国家重点人群(如长期饮酒吸烟的中老年男性)的普查。

在医生和助手调试出最佳的口腔细微病变的荧光构图后，医生使用智能手机来记录荧光画面。需要补充说明的是，口腔荧光和医疗荧光一样，一直是医疗摄影的薄弱点，无论是在高质量的单反相机还是口腔荧光专门相机，其荧光记录效果都不佳。但随着智能手机的发展，这个方面得到了突破。

拍摄组件选择iPhone13Pro或iPhone13Promax，iPhone13Pro和iPhone13Proma的优势功能包括：“先进的图像信号处理器，降噪能力和色调映射表现”。iPhone13Pro和iPhone13Promax的“微距镜头”，“让超广角摄像头的对焦距离最近可达2cm”，iPhone的微距镜头可以与口腔显微镜媲美。“照片和视频更清晰、更细腻，各种光线下都出彩”-iPhone 支持的夜景拍摄功能，通过多帧照片摄影与后期合成，可以获得肉眼看不到的色彩细节表现，比如：牙颈部的牙骨质、牙本质的细菌感染，牙根形轮廓线，同时通过Apple ProRAW 格式的记录，保留所有的病理细节。iPhone13Pro和iPhone13Promax的IP68级抗水性能，“可以抵御患者的口气、唾液污染，而病理荧光摄影，往往也会有术中的视频记录，术后的治疗记录，这些操作，往往有更多的飞沫、血液污染。

临床实践中，405nm的激发光和牙齿受激发后产生的蓝光、绿光，混合产生了眩光，这些眩光在照片上显示的就是白色过曝区，降低病变细节记录的可识别性。在iPhone13pro的摄像头系统头部安装一片宽光谱连续吸收式滤镜，其吸收范围为190～540nm，吸收率为OD6.5，大小尺寸为50X50X5mm，其材质为聚碳酸脂PC，混合了特定波长的光吸收材料合成的高效安全滤镜。滤镜对光源没有选择性，可以安全防护各种漫反射光，同时对光源的入射角也没有选择性，可防护激光和强光，光反应较快，衰减率较高，表面不怕磨损，如有污染，可以用中性消毒液消毒清洁，吹干或用擦巾布。选择190nm～540nm的范围，主要因素是滤过405nm的激发光，455nm和500nm的高亮荧光，保留540nm以上荧光，包括582nm， 622、627、632nm电磁波。考虑到各类误差，我们选择居中分离的原则，即540nm做为滤镜的光谱分界线。

相对应的，传统的QLF、FACE技术，对于荧光摄影滤镜的参数设定没有明确的规范，随意性较大，也没有光密度参数要求。导致的结果是，荧光摄影的底色一般为暗黑色，牙面呈现过曝的白色眩光(体外摄影例外)，同时，观察和拍摄要求暗室，增加操作的复杂性。

本发明选择魔术贴进行固位，进一步的采用3M公司的蘑菇头尼龙搭扣魔术贴，互扣紧固，拆换方便,尤其是一侧的尼龙蘑菇头光滑无倒钩，日常贴在手机背面，也不会引起污物附着。临床使用最大的优势是，近距离摄影中，经常依靠口唇部的保护套，尼龙蘑菇头魔术贴强大的避震缓冲作用，可以减少摄影者人体自主的手颤动带来的影响，符合医学摄影人体工程学。其大小尺寸为10X25mm，通过自带的3M强粘性双面胶技术与手机/手机背壳和滤镜粘接。粘结位置为iP hone摄像头系统的对角线线位置的内侧和下侧，紧贴手机边缘安装即可。魔术贴厚度为4～5mm，垫起滤镜，避免直接接触手机背部凸起的手机摄像头系统。滤镜完全覆盖摄像头系统所有的镜头和测距测光元器件，也可以起到保护摄像镜头的功能。未来的手机或其它高端的手机镜头设计可能不同，可以根据实际情况来裁切滤镜、设计魔术贴安装位置。

iPhone13Pro手机在贴上滤镜后，约50％的入射光被隔离，在开启相机应用后，手机摄像头系统中的环境光传感器会自动侦测、芯片计算，并自动弹出夜景模式拍摄功能键。在本拍摄环境条件下，最长为1秒。同时点击Raw格式记录。手持手机靠近牙列，距离感应器会产生作用，一般在10cm后，即看到手机屏幕自动弹出微距拍摄的符号，可以继续靠近，甚至倚靠口唇保护套边缘，尽量让目标牙列充满显示屏，看到画面呈现清晰的状态后，按下拍摄键即可。这样情况下，不但获得RAW格式的照片，同时记录了iOS系统的计算摄影技术数据，包括提供多帧图像处理和计算摄影的许多功能，比如深度融合(Deep Fusion) 以及智能HDR，并结合RAW格式的深度和宽容度。这样的照片，常规无需修图。直接通过手机端保存到云服务器的病历管理库中，进一步用于人工AI分析使用。

口腔细微病变的常规荧光拍摄完成后，拆除管夹，去除隔离保护套和蓝膜，酒精擦拭管夹和照明灯，收纳，等待下一次使用。手机则拆除魔术贴，中性消毒液净泡清理，吹干，或直接眼镜布擦拭。

临床实践中，照明灯支持全程的荧光引导牙科治疗，提供实时的病理图像引导，提升手术的可视化治疗的的精准性，如：龋坏治疗和补牙；牙周治疗的牙菌斑和感染物去除；根管治疗和充填；感染疾病的外科手术。而术中的病理荧光摄影记录也是重要的病历记录，可以使用两支照明灯来在布置照明光斑，如：一束光斑负责激发牙齿的成为荧光体，另外一束光照亮表面的病变结构，如细菌感染、外形改变，通过术前、术中、术后的病理记录，充分的推理各类口腔疾病的发病机理，总结最佳治疗方案。

大数据时代的AI人工智能的病历记录，往往会引入视频、3D模式更丰富的数字内容，本发明也同样支持。比如：治疗过程中，把iPhone手机通过固位器固定在牙椅的照明灯头上，实现以荧光引导口腔治疗的视频记录。牙科临床的3D扫描的记录方式，主要用于支持种植手术的导板和矫正方案设计,鉴于智能手机的3D扫描功能日益强大，很多医疗美容行业开发了面部美容的3D扫描模型app，行业内已经积累的丰富的开发代码和经验，且iPhone的激光雷达扫描仪采用红外线，不受本发明所使用的紫蓝绿宽光谱滤镜影响，故开发细微病变的荧光观察3D牙科模型的app，也是指日可待，当然作为第一步，也可以采采用多角度拍摄多张12荧光图，以获得3D诊断的效果。

本发明提出一种记录口腔细微病变的荧光拍摄组合套件和方法，最终获得了含有大量病理学特征照片记录，包括标准的手术前后的口腔检查12张荧光照片，局部病变的特写荧光照片，术中荧光照片或荧光视频，或者是未来的3D荧光模型，配合已有的X片，常规摄影，支持大数据下的AI人工智能分析。

人工智能在口腔医学领域的发展和应用可在一定程度上引领口腔医学的未来，而人工智能口腔疾病诊断、人工智能口腔诊疗及其辅助系统，又是其中的核心。而AI人工智能技术的核心基础需要具有较高质量的医疗影像。

综上，本发明提供的一种记录口腔细微病变的荧光拍摄组合套件具有如下优点：

1、数据采集设计优势：目前的口腔AI公司的主要是从DSO牙科管理服务公司、X设备厂商、义齿加工厂、口腔扫描仪、口腔内窥镜厂家转型而来，其数据采集设计主要还是集中在传统的X片、照片，3D扫描，缺少涉及口腔软硬组织的病理学信息数据，而本发明则另辟蹊径，采用了发散激光荧光技术+智能手机摄影技术，获得了精细的口腔病理症状，包括：牙隐裂、牙体缺损、牙磨耗、畸形牙、充填体、修复体、牙龈的牙根外形、口腔黏膜的荧光连续性分布，以及荧光细菌感染性病变：牙菌斑、牙结石、细菌感染龋坏、细菌感染牙髓病变、软组织感染、牙槽骨感染。

2、数据清洗优势：本发明通过宽光谱滤镜，获得了较少干扰的精准影像记录，提高了数据的可清洗性。同时采用采用微距镜头摄影、apple Proraw格式的保存，获得了大量可以媲美牙科显微镜的细微结构。在保存的图片中，细菌感染表现为粉色荧光，牙体表现为嫩玉米的黄绿色，口腔黏膜表现为高亮白色纹理，外来无机物主要表现为无荧光的暗影，同时表现不同成分具有不同明暗层次表现细节。即大大提高了牙科AI的数据可清洗性和清洗成功率。

在本申请中，需要作出如下解释：人工AI中，“清洗”就是给图形或数据定标，分类，涉及到牙科图形，就是各类轮廓线的识别，以及色彩斑块识别，本发明中，紫色光束折色率是可见光中最高的，所以，显示牙面各类裂纹、各组织交界线的效果较好，色彩方面，则减少了50％的色彩，大大减少干扰，在同样算力情况下，识别更精准。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (10)

1.一种记录口腔细微病变的荧光拍摄组合套件，其特征在于，包括拍摄组件和激光照明组件，所述拍摄组件的镜头部粘贴有紫蓝绿光宽光谱滤镜，所述激光照明组件包括两个并排设置的单体激光照明灯(1)和将两个单体激光照明灯(1)可拆卸连接成一体的双U型管座(3)，每个激光照明灯(1)的出光端均装设有具有弯折结构的导光棒(2)，其中，通过调节两个单体激光照明灯(1)的高低关系和投照角度，可使两个激光照明灯(1)输出的紫色电磁波经导光棒(2)传导后投射在口腔目标牙列和牙龈组织上，形成均匀的椭圆形的光斑，所述拍摄组件用于拍摄记录口腔目标牙列和牙龈组织的牙齿荧光病变结构。

2.根据权利要求1所述的一种记录口腔细微病变的荧光拍摄组合套件，其特征在于，所述激光照明灯(1)产生紫色电磁波的波长为400nm～410nm。

3.根据权利要求2所述的一种记录口腔细微病变的荧光拍摄组合套件，其特征在于，所述激光照明灯(1)产生紫色电磁波的波长为405nm。

4.根据权利要求3所述的一种记录口腔细微病变的荧光拍摄组合套件，其特征在于，每个所述激光照明灯(1)的功率均为40mw～100mw。

5.根据权利要求1所述的一种记录口腔细微病变的荧光拍摄组合套件，其特征在于，所述激光照明灯(1)包括管状灯体(10)和装设于管状灯体(10)头部的凸透镜(12)，所述凸透镜(12)的直径为8～10mm，所述凸透镜(12)凸起部的最大厚度为6～8mm。

6.根据权利要求1所述的一种记录口腔细微病变的荧光拍摄组合套件，其特征在于，所述导光棒(2)为圆形棒状，该导光棒(2)的外径为6～10mm，直线长度为60～100mm，该导光棒(2)距出光端10～20mm处，做大于20°且小于45°的仰角弯折处理。

7.根据权利要求1所述的一种记录口腔细微病变的荧光拍摄组合套件，其特征在于，所述紫蓝绿宽光谱滤镜的吸收光谱为190～540nm，吸收率至少为OD6+。

8.根据权利要求1所述的一种记录口腔细微病变的荧光拍摄组合套件，其特征在于，所述滤镜通过魔术贴粘贴在智能手机摄像系统的镜头部。

9.根据权利要求1所述的一种记录口腔细微病变的荧光拍摄组合套件，其特征在于，所述拍摄组件为自带微距镜头、夜景拍摄、Raw格式储存照片的智能手机。

10.根据权利要求5所述的一种记录口腔细微病变的荧光拍摄组合套件，其特征在于，所述双U型管座(3)与管状灯体(10)以带阻尼的方式可旋转配合。

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