專利名稱：用于口腔健康狀況的檢測、治療和覆蓋反饋的系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明一般地涉及關于選定口腔健康狀況(諸如牙菌斑、齲齒、牙周炎和其他狀 況)的系統(tǒng)和方法，并且更特別地涉及一種使用光的、能夠執(zhí)行與這些口腔健康狀況有關 的多種功能的系統(tǒng)和方法。
背景技術：
使用光來檢測并且還治療各種口腔健康狀況是公知的。然而，這種系統(tǒng)通常見于 專業(yè)的牙科診所。這種系統(tǒng)還通常需要兩個或更多光源。這些系統(tǒng)一般很復雜，對于家庭 使用而言過于昂貴，并且通常需要經過訓練才能正確使用。另外，這種系統(tǒng)并不具有如下能 力，即確定哪些牙齒區(qū)域實際上已經被檢查以便進行檢測和/或實際上被治療并隨后創(chuàng)建 這種活動的歷史記錄。使用設備的牙科專業(yè)人員訓練有素并且能夠容易地通過視覺確定哪 些區(qū)域已經被檢查以便進行檢測和/或被治療。家庭使用者將不能利用常規(guī)的牙科診所設 備來確定覆蓋的范圍。在某些情況下已經使用了參考感測器以提供對各種口腔治療系統(tǒng)的實際覆蓋的 確定，但這種系統(tǒng)使用起來一般都不方便和/或不舒適并且實現(xiàn)起來很昂貴。此外，這種感 測器尚未在基于光的檢測/治療系統(tǒng)中使用。
發(fā)明內容
相應地，需要一種相對比較簡單、直接的器械，其能夠使用光來完成多種口腔護理 功能，包括針對該器械的檢測和治療功能的徹底探測/覆蓋而向用戶提供可靠的反饋信 息。這種系統(tǒng)應當適合于由非專業(yè)人員進行家庭使用。相應地，公開了一種用于檢查口腔的口腔護理器械，包括光源，具有適合于口腔 健康狀況診斷和/或治療的波長；用于將光引導到口腔的牙齒區(qū)以覆蓋一顆或多顆牙齒的 組件；光接收器或相機和感測器組件，用于接收從牙齒反射的光，該感測器提供對應于反射 光的輸出信號信息；處理器，用于從輸出信號信息中識別口腔護理狀況的存在，以及用于使 用輸出信號信息來確定光對牙齒區(qū)的覆蓋；以及顯示器，用于向用戶提供關于由微處理器 已經識別出的任何口腔健康狀況的信息以及關于牙齒區(qū)的覆蓋的信息。還公開了一種利用器械來對口腔進行口腔護理的方法，包括步驟生成具有適合 于口腔護理狀況診斷的波長的光并將所述光發(fā)射到選定的口腔牙齒表面；接收來自口腔牙 齒表面的反射光；處理反射光以確定口腔健康狀況的存在以及確定隨著用戶在口腔中移動 該器械光對口腔的口腔牙齒表面的覆蓋；以及向用戶顯示關于已經識別出的口腔健康狀況 的存在的信息以及關于所達到的口腔牙齒表面的覆蓋的信息。
圖1是示出本發(fā)明系統(tǒng)的整體概念的簡化示意圖。圖2是示出本發(fā)明的用于檢測和治療牙菌斑的系統(tǒng)的框圖。
圖3是示出本發(fā)明的用于檢測、治愈和覆蓋其他口腔健康狀況的系統(tǒng)的框圖。圖4和圖5是分別示出關于上頌中的牙齒大小和位置以及下頌中的牙齒大小和位 置的信息的表格。
具體實施例方式在此描述的系統(tǒng)和方法涉及使用單一光源或可能的多個光源來檢查口腔的牙齒 區(qū)域，以便檢測各種口腔健康狀況、治療這些狀況、進一步地在使用該器械期間將針對經檢 查和治療(如果實際上進行了治療的話)的牙齒區(qū)域的信息提供回到用戶以及進一步地表 明哪些牙齒區(qū)域(如果有的話)并未被覆蓋。圖1示出了包括器械10的系統(tǒng)的簡化示意圖，器械10具有主體部分12和延伸的 桿部分14。在主體部分12內是檢測-檢查/治療/覆蓋(DTC)單元16、用于該器械的電 源18以及微處理器控制器件20。通常通過無線通信(示出為25)，將由DTC單元16所找 到的信息提供到顯示臺對。在基本操作中，在檢查給定牙齒區(qū)(通常一顆或兩顆牙齒)和 處理所得到的信息之后，將向用戶提供關于經檢查的牙齒區(qū)中的需要注意的任何口腔健康 狀況的類型和位置的信息，以及關于由該器械提供的用以治療該狀況的可能選項的信息。關于口腔哪些區(qū)已經被檢查以及哪些區(qū)尚未被檢查的進一步信息由微處理器20 提供到顯示臺M。這一信息使得用戶可以將器械移動到待治療的適當牙齒區(qū)以及可以輸送 選定治療。其還使得用戶能夠回到先前未檢查或者在初始檢查中遺漏的那些區(qū)。該器械的桿部分14包括施加器沈，示出為一般形式。來自DTC單元16的光從施 加器沈施加到正被檢查的口腔表面27。通過施加器沈、通過桿組件到DTC單元16再到微 處理器20往回接收反射光。施加器可以例如包括一組用于擦洗牙齒的刷毛以及可以用于 治療選定牙齒狀況的液體的出口。下面將更加詳細地說明以上全部內容。圖2是示出特別地適于感測和治療牙菌斑的手持器械30的框圖。器械30包括 DTC單元32，DTC單元32包括多個元件。光源34(其可以是激光器或LED)產生光束，該光 束具有可以用于檢測牙菌斑的波長。具有400nm-500nm波長的藍光是一個示例，但也可以 使用其他波長，包括紅光光譜中的某一些。將光施加到桿14中的發(fā)射光導管36，然后到光 發(fā)射器38，光發(fā)射器38在施加器中。將來自發(fā)射器38的光引導到特定牙齒/ 口腔表面區(qū) 39。該區(qū)通常相當小，例如直徑大約為5mm。該光將發(fā)出熒光照射牙菌斑，其中某些光被牙菌斑吸收，其他光被反射回施加器 16中的光接收透鏡/相機。將這一所接收的光引導到返回光導管42，然后到光感測器44。 就波長或者其他特性(諸如能級)而言，反射光可能與特定口腔狀況(諸如牙菌斑存在或 者不存在)相關聯(lián)。將光感測器的輸出施加到微處理器46，微處理器46分析光以確定口腔 表面39上牙菌斑在由所發(fā)射的光覆蓋的區(qū)域中的存在。將關于牙菌斑在所覆蓋區(qū)域中的 存在的確定結果施加到無線發(fā)射器48，無線發(fā)射器48向顯示臺M中的無線接收器52發(fā)射 信息。這種信息的發(fā)射可以在逐區(qū)域的基礎上進行，或者可以延遲直到整個牙齒區(qū)都已經 被檢查為止。顯示臺通常將位于距離手持器械本身短距離處，例如在臺面上。顯示臺討還 包括用于無線接收器的電源56。然后，將來自接收器52的信號施加到顯示驅動器58，顯示 驅動器58與顯示/反饋器件60對接。顯示/反饋器件60可以采取各種形式，但將提供能 夠由用戶閱讀、查看或者以其他方式解釋的關于牙菌斑在一個或多個特定牙齒區(qū)域中的存在的信息。在一個實施例中，用戶接著有機會向手持器械提供回用以輸送治療到具有牙菌斑 的牙齒區(qū)域的指令。將這些指令施加到微處理器46，微處理器46電激活該器械中的傳動 系統(tǒng)64，傳動系統(tǒng)64接著移動其上具有所安裝的刷毛68的刷頭組件66。通常將牙膏69 或其他潔牙劑添加到刷毛，然后用戶有機會刷洗具有檢測到的牙菌斑的區(qū)域。還可以使用 敏化解決方案，其會增加潔牙劑的有效性?？梢岳酶鞣N刷頭組件設置，包括操作于聲頻范 圍(即，262士30Hz)中的刷頭。這種傳動系統(tǒng)/刷頭組件設置的一個示例示出在美國專利 No. 5，378，153中，該專利由本發(fā)明的受讓人所有，在此通過引用的方式包含其內容。當然， 可以使用其他傳動系統(tǒng)/刷頭組件設置。正如以上簡單描述的那樣，該器械還具有使用光來向用戶提供如下反饋的基本能 力，該反饋針對的是牙齒區(qū)的哪些區(qū)域已經被檢查或探測，即該器械實際上已經觀察了哪 些牙齒，以及哪些區(qū)域仍需要被探測/檢查。微處理器在存儲器中包括關于口腔中的典型 牙齒大小和位置的信息。這一信息采取查找表的形式。圖4以表格形式示出了針對上頌的 已知典型牙齒大小和位置信息的示例，而圖5示出了具有針對下頌的類似信息的表格。這 包括各種尺寸信息，包括每顆牙齒(如表格中所示，包括切牙、尖牙、前磨牙以及第一、第二 和第三大臼齒)的大小范圍。尺寸信息包括牙齒的每個部分的長度和牙冠直徑。微處理器還包括如下算法，該算法處理由相機16接收的返回光信息以識別像素 計數(shù)，以及將返回光的強度圖案相對于所存儲的牙齒大小信息進行匹配，以確定正被照亮 的特定牙齒并從而確定口腔中光束的位置。然后，微處理器可以確定哪些牙齒實際上已經 被檢查，以及哪些牙齒被遺漏。然后，由微處理器將這一信息提供到無線發(fā)射器，以便傳送 到顯示臺。由此，為用戶提供了反饋，不僅包括關于需要治療的任何牙齒狀況區(qū)域的位置的 反饋，而且包括關于口腔的哪些區(qū)域已經被檢查的信息，即使并未發(fā)現(xiàn)需要治療的狀況。相 應地，識別出被有意不檢查或被忽視的那些區(qū)域，從而使得用戶如果希望就能去往那些特 定區(qū)域。因此，利用圖2，使用單一光源，通過包含在該器械中的傳動系統(tǒng)/刷頭刷毛組件， 可以精確地定位和治療牙菌斑狀況，以及獲得覆蓋信息。器械10可以用于利用該器械的覆 蓋能力在整個口腔中確定牙菌斑的存在或者其不存在，該覆蓋能力又稱映射，其確保整個 牙齒區(qū)都已經被檢查。需要針對牙菌斑進行治療的那些區(qū)域被識別并顯示給用戶。然后， 用戶將定位問題區(qū)域并且提供在治療模式下利用該器械來針對那些區(qū)域的治療，對于牙菌 斑，該治療通常將是利用牙膏或其他潔牙劑來刷洗，但也可以使用其他可能的治療方案，包 括光治療。下面將結合其他口腔狀況來更詳細地描述光在治療以及檢測中的使用。圖3示出了用于其他口腔護理狀況(包括牙齒的牙周炎、齲齒和色斑)的檢測和 治療器械系統(tǒng)。應當理解，在此描述的口腔護理狀況之外的其他口腔護理狀況也可利用該 器械來治療。另外，應當理解，圖2和圖3的設置可以合并到一個器械中。圖3的實施例還包括光源72，同樣在適當波長范圍內，例如藍光光譜，和一部分 紅光光譜，以及可能的其他光譜，這依賴于特定的口腔健康狀況。將光束引導到發(fā)射光導 管74，然后到該器械的施加器頭部部分中的光發(fā)射器76，其中所發(fā)射的光前進到口腔表面 78。某些光被吸收，而某些光被反射回施加器頭部中的光接收透鏡/相機79。然后將所接 收的光引導通過返回光導管80并且到達光感測器84，將光感測器84的輸出施加到微處理器86。然后，使用來自光感測器的結果，依賴于反射光的特性，例如波長/能量，微處理器 86確定在由光束覆蓋的區(qū)域中是否存在任何口腔健康狀況，然后借助于無線發(fā)射器88將 該信息引導到顯示臺90。顯示臺90類似于圖2的顯示臺M。顯示臺90將向用戶提供關于由微處理器確定的口腔中的任何口腔健康狀況的信 息。所提供的信息還將包括如何治療該狀況。然后，用戶有機會尋求對所識別狀況的治療。 可以利用光源72、光導管74和光發(fā)射器76，使用光來治療該狀況。將來自光發(fā)射器76的 光引導向具有所識別的口腔健康狀況的一個或多個特定區(qū)域。用戶簡單地將該器械對準感 染區(qū)域。該器械的映射能力還可以用于在治療模式下正確地對準該器械。依賴于正被治療 的特定口腔狀況，用于治療的光源可以與用于檢測口腔健康狀況的光源相同或不同。還可以使用敏化解決方案，其中該解決方案是一種配方，例如，其適于增強光的效 率，這諸如通過增加由牙菌斑或其他表面狀況對光的吸收來實現(xiàn)。在液體治療模式下，在微 處理器的激活下，液體由泵96驅使而從儲液器94移動。液體移動通過液體線路98，然后通 過劑量控制單元100到先前已經識別出的希望的區(qū)域口腔表面。該器械的定位/映射能力 可以用于輔助用戶對準該器械。類似于圖2的實施例，圖3的實施例還可以用于使用光來映射口腔，為用戶確定和 識別口腔的哪些區(qū)域已經被檢查以及哪些區(qū)域尚未被檢查。因此，已經描述了一種包括手持器械的系統(tǒng)，該手持器械包含具有選定波長的光 源，能夠識別不同口腔健康狀況并隨后通過各種設置(包括光、機械刷洗和液體治療)來提 供針對該狀況的治療。該器械還可以用于提供關于口腔的哪些區(qū)域實際上已經被檢查的映 射/定位能力，為用戶提供全面查看和治療整個牙齒區(qū)域的狀況的能力(如有必要)。這種 映射能力使得該器械適合于家庭使用。該器械可以針對所有功能使用單一光源，或者使用 多個光源，以完成不同選定功能。盡管在此已經出于說明的目的公開了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但應當理解，在不脫 離由所附權利要求書限定的本發(fā)明精神的情況下，可以在實施例中包含各種改變、修改和替換。
權利要求
1.一種用于檢查口腔的口腔護理器械，包括光源(16)，具有適合于口腔健康狀況診斷和/或治療的波長；用于將光引導到口腔的牙齒區(qū)以覆蓋一顆或多顆牙齒的組件(16、14、26)；光接收器或相機和感測器組件(16)，用于接收從牙齒反射的光，所述感測器提供對應 于反射光的輸出信號信息；處理器(20)，用于從所述輸出信號信息中識別口腔護理狀況的存在，以及用于使用所 述輸出信號信息來確定光對所述牙齒區(qū)的覆蓋；以及顯示器(M)，用于向用戶提供關于由微處理器已經識別出的任何口腔健康狀況的信息 以及關于所述牙齒區(qū)的覆蓋的信息。
2.根據(jù)權利要求1的器械，包括用于治療所識別的口腔護理狀況的系統(tǒng)(16)。
3.根據(jù)權利要求2的器械，其中來自所述光源的光既用于識別又用于治療所述口腔護 理狀況。
4.根據(jù)權利要求1的器械，其中所述口腔健康狀況是以下各項中的至少一項齲齒、牙 菌斑、牙周炎以及色斑。
5.根據(jù)權利要求2的器械，其中所述器械在所述治療系統(tǒng)包括對牙齒的機械刷洗時包 括刷洗組件(66、68)和用于所述刷洗組件的驅動器(64)。
6.根據(jù)權利要求2的器械，其中所述器械包括用于輸送在治療所述口腔護理狀況的過 程中起效的液體的系統(tǒng)。
7.根據(jù)權利要求1的器械，其中所述顯示器與所述器械的其余部分是物理上分立的。
8.根據(jù)權利要求1的器械，其中所述光接收器和感測器組件包括光接收透鏡或相機、 返回光導管部件以及光感測器。
9.根據(jù)權利要求7的器械，其中所述顯示器和所述處理器通過無線傳輸進行通信。
10.根據(jù)權利要求1的器械，其中所述處理器使用所存儲的關于口腔中每顆牙齒的不 同區(qū)域的尺寸信息的信息以及來自所述光感測器的信號信息，以識別牙齒的那些已經檢查 的區(qū)域的位置、識別牙齒的那些尚未檢查的區(qū)域以及將這種信息提供到顯示器。
11.根據(jù)權利要求1的器械，其中所述顯示信息采取可視信息的形式。
12.根據(jù)權利要求6的器械，其中所述液體輸送系統(tǒng)包括儲液器(94)，用于治療液體； 泵(96)，用于從所述儲液器泵送液體；液體線路(9 ；以及劑量控制組件(100)，用以將所 述液體輸送到選定的口腔表面。
13.一種利用器械來對口腔進行口腔護理的方法，包括步驟生成具有適合于口腔護理狀況診斷的波長的光并將所述光發(fā)射到選定的口腔牙齒表接收來自所述口腔牙齒表面的反射光；處理所述反射光以確定口腔健康狀況的存在以及確定隨著用戶在口腔中移動所述器 械光對口腔的所述口腔牙齒表面的覆蓋；以及向所述用戶顯示關于已經識別出的口腔健康狀況的存在的信息以及關于所述口腔牙 齒表面的覆蓋的信息。
14.根據(jù)權利要求13的方法，包括步驟通過操作所述器械來治療所述口腔健康狀況。
15.根據(jù)權利要求13的方法，包括步驟利用在所述器械內產生并從所述器械發(fā)射的光、或通過將能夠治療所述口腔健康狀況的液體輸送到所述口腔表面或者通過用于機械地 刷洗牙齒的刷洗組件來治療所述口腔護理狀況。
全文摘要
一種口腔健康器械(10)，包括光源(16)，該光源具有適合于確定和治療口腔健康狀況的波長。器械中的組件(16)將光引導到口腔的選定牙齒區(qū)。光接收器和感測器(16)接收來自牙齒區(qū)的反射光，從中產生信號信息，并且將該信號信息遞送到處理器(20)，該處理器確定口腔健康狀況的存在，并且確定在使用該器械期間口腔的整體覆蓋。然后，將來自處理器的信息發(fā)送到顯示器(24)，識別任何口腔健康狀況的存在及其位置，以及關于口腔的那些已經在使用該器械期間檢查的區(qū)域和那些尚未檢查的區(qū)域的信息。該器械包括光系統(tǒng)(34、36、38；72、74、76)、刷洗系統(tǒng)(64、66、68)以及液體輸送系統(tǒng)(94、96、98、100)，用于治療所識別的任何口腔健康狀況。
文檔編號A61B1/24GK102131453SQ200980133188
公開日2011年7月20日 申請日期2009年8月12日 優(yōu)先權日2008年8月25日
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