滲透性流動電池和水力傳導系數系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及用于測量牙質的滲透性的裝置和方法。更具體地，本發明涉及使用流 動電池來迅速并準確地測量牙質的滲透性的裝置和方法。
【背景技術】
[0002] 牙齒敏感影響許多人。牙齒敏感通常是由吃或喝熱的、冷的、甜的或酸的東西造 成。在正常情況下，容納血管和神經的髓腔（papal chamber)由牙質包圍，而牙質繼而由牙 冠中的釉質和圍繞牙齒的牙齦覆蓋。隨時間推移，釉質覆蓋物可變薄，從而提供較少保護。 牙齦也可隨時間推移萎縮，從而暴露出下面的牙根表面牙質。
[0003] 牙質包括從牙齒的外部延伸至牙齒中央處的神經的大量孔或小管孔口。當牙質暴 露時，這些小管孔口可能受溫度變化或某些食物刺激。牙質敏感的流體動力學理論說明：施 加于暴露的牙質小管孔口的刺激導致小管中的流體的移動，這繼而刺激牙髓中的神經。
[0004] 用于確定牙質滲透性的眾所周知的Pashley方法已被用作用于篩選已被用于使 牙質脫敏的試劑的體外模型。在此方法中，迫使流體從入口跨（或通過）牙質盤樣本一側 到另一側，并且隨后測量流體的流量以確定跨牙質樣本的流體流動的速率。將制備的牙質 盤樣本固定在分流腔室裝置中，夾緊在兩個成對"〇"型環之間。
[0005] 然而關于Pashley方法存在某些限制，并且總體涉及影響該方法的滲透性測量的 總準確性的固有不準確性。此外，Pashley方法中所使用的流動電池的設計不允許在牙質 滲透性分析期間容易地移除牙質樣本以例如對牙質樣本的表面進行進一步質疑并且隨后 將牙質樣本返回到流動電池以用于繼續分析。
[0006] Pashley方法的另一個限制涉及：當需要或期望多于一個牙質樣本的滲透性數據 時，該方法不能使跨不同牙質樣本獲得的流量標準化。
[0007] 由于這些限制，需要大樣本量來獲得統計意義上顯著的牙質滲透性讀數。
[0008] 對更快且更準確的使用修改的流動電池來測量牙質的滲透性的方法和/或滲透 性測量方法的搜索在繼續進行。這些方法的期望方面包括高準確性和吞吐量（即，迅速地 執行技術測試以及牢靠地產生可靠數據）、數據分離、誤差減小、穩健性、重復性、以及與另 外測試方法一起的使用性。
【發明內容】
[0009] 本發明涉及用于測量牙質的滲透性的裝置、設備和方法。
[0010] 在一個實施例中，本發明涉及用于測量牙質樣本的水力傳導系數的流動電池，該 流動電池包括：
[0011] a.流動入口通道；
[0012] b.流動出口通道，該流動出口通道與流動入口通道流動連通；
[0013] c.至少一個牙質樣本固定機構，該至少一個牙質樣本固定機構定位在流動入口通 道和流動出口通道之間，用于固定牙質樣本；以及
[0014] d.至少一個排氣通道，該至少一個排氣通道具有內開口，該排氣通道自內開口從 流動電池向外延伸，排氣通道定位用于接收呈至少一個氣泡形式的任何空氣，該任何空氣 可能在通過流動入口通道將流體引入到流動電池中之后聚集在由固定機構固定的牙質樣 本下方，
[0015] 其中排氣通道相對于通過底部部件的水平橫截面平面的底側面形成正角Θ，該水 平橫截面平面與排氣通道的內開口相交，使得角Θ的范圍是從大于大約0°到小于大約 90°，角Θ是從水平橫截面平面的底側面逆時針測量的，并且角的頂點在內開口和水平橫 截面平面的交點處。
[0016] 在另一個實施例中，本發明涉及用于測量牙質樣本的水力傳導系數的流動電池， 該流動電池包括：
[0017] A.底部部件，該底部部件包括：
[0018] i.內腔室；
[0019] ii.至少一個流動入口通道，該至少一個流動入口通道與內腔室流動連通；
[0020] iii.至少一個流動出口通道，該至少一個流動出口通道與流動入口通道和內腔室 流動連通；
[0021] iv.至少一個排氣通道，該至少一個排氣通道與內腔室流動連通并且具有內開口， 排氣通道在內開口處與內腔室接合；以及
[0022] V.開口，該開口位于底部部件的頂部處，用于進入內腔室，
[0023] B.可移除的封蓋，該可移除的封蓋用于覆蓋底部部件的開口，該封蓋具有流動出 口通道，該流動出口通道被定位用于接收從流動入口通道擴散通過（或跨）牙質樣本的流 體并且允許該流體的流出；以及
[0024] C.至少一個墊圈，該至少一個墊圈鄰近封蓋和/或底部部件，用于將牙質樣本固 定在流動電池內，
[0025] 其中排氣通道相對于通過底部部件的水平橫截面平面的底側面形成正角Θ，該水 平橫截面平面與排氣通道的內開口相交，使得角Θ的范圍是從大于大約〇°到小于大約 90°，角Θ是從水平橫截面平面的底側面逆時針測量的，并且角的頂點在內開口和水平橫 截面平面的交點處。
[0026] 在另一個實施例中，本發明涉及用于測量牙質樣本的水力傳導系數的設備，該設 備包括：
[0027] A.流動電池，該流動電池包括：
[0028] a.底部部件，該底部部件包括：
[0029] i.內腔室；
[0030] ii.至少一個流動入口通道，該至少一個流動入口通道與內腔室流動連通；
[0031] iii.至少一個排氣通道，該至少一個排氣通道與內腔室流動連通并且具有內開 口，排氣通道在內開口處與內腔室接合，其中排氣通道相對于通過底部部件的水平橫截面 平面的底側面形成正角Θ，該水平橫截面平面與排氣通道的內開口相交，使得角Θ的范圍 是從大于大約0°到小于大約90°，角Θ是從水平橫截面平面的底側面逆時針測量的，并 且角Θ的頂點在內開口和水平橫截面平面的交點處；以及
[0032] iv.開口，該開口位于底部部件的頂部處，用于進入底部部件，
[0033] b.可移除的封蓋，該可移除的封蓋用于覆蓋底部部件的開口，該封蓋具有流動出 口通道，該流動出口通道被定位用于接收從流動入口通道擴散通過牙質樣本的流體并且允 許該流體的流出；以及
[0034] c.至少一個墊圈，該至少一個墊圈鄰近封蓋和/或底部部件，用于將牙質樣本固 定在流動電池內；
[0035] B.泵送機構，該泵送機構用于通過流動入口通道將流體泵送到流動電池中，通過 牙質樣本，并且通過流動出口通道離開流動電池；以及
[0036] C.至少一個測量裝置，該至少一個測量裝置適用于測量和/或確定通過牙質樣本 的水力傳導系數。
[0037] 本發明的另一個實施例涉及用于測量通過牙質樣本的水力傳導系數的方法，該方 法包括以下步驟：
[0038] A.提供用于測量牙質樣本的水力傳導系數的流動電池，該流動電池包括：
[0039]
[0040] a.底部部件，該底部部件包括：
[0041] i.內腔室；
[0042] ii.至少一個流動入口通道，該至少一個流動入口通道與內腔室流動連通；
[0043] iii.至少一個排氣通道，該至少一個排氣通道與內腔室流動連通并且具有內開 口，排氣通道在內開口處與內腔室接合，其中排氣通道相對于通過底部部件的水平橫截面 平面的底側面形成正角Θ，該水平橫截面平面與排氣通道的內開口相交，使得角Θ的范圍 是從大于大約0°到小于大約90°，角Θ是從水平橫截面平面的底側面逆時針測量的，并 且角Θ的頂點在內開口和水平橫截面平面的交點處；以及
[0044] iv.開口，該開口位于底部部件的頂部處，用于進入基部部分，
[0045] b.可移除的封蓋，該可移除的封蓋用于覆蓋底部部件的開口，該封蓋具有流動出 口通道，該流動出口通道被定位用于接收從流動入口通道擴散通過牙質樣本的流體并且允 許該流體的流出；以及
[0046] c.至少一個墊圈，該至少一個墊圈鄰近封蓋和/或底部部件，用于將牙質樣本固 定在流動電池內；
[0047] B.鄰近至少一個墊圈放置牙質樣本；
[0048] C.用可移除的封蓋密封流動電池；
[0049] D.提供用于通過流動入口通道將流體泵送到流動電池中的泵送機構；
[0050] E.將流體引入到流動電池中，使得流體填充內腔室并且接觸牙質樣本；
[0051] F.使流動電池傾斜，使得相對于通過底部部件的水平橫截面平面的頂側面形成負 角供，以便移除在將流體引入到流動電池中之后生成的呈至少一個氣泡形式的任何聚集的 空氣，該水平橫截面平面與排氣通道的內開口相交，使得角識的范圍是從大于大約0°，角識 是從水平橫截面平面的頂側面順時針測量的，并且角P的頂點在內開口和水平橫截面平面 的交點處；
[0052] G.通過流動入口通道將流體泵送到流動電池中，使得流體擴散通過牙質樣本和流 動出口通道；以及
[0053] H.測量泵送到流動電池中的流體的流量，以確定通過牙質樣本的水力傳導系數。
[0054] 在另一個實施例中，本發明涉及流動電池，該流動電池包括：
[0055] i.具有內開口的流動入口通道，該流動入口自內開口從流動電池向外延伸；
[0056] ii.流動出口通道，該流動出口通道與流動入口通道流動連通；以及
[0057] iii.至少一個可逆牙質樣本固定機構，該至少一個可逆牙質樣本固定機構被定位 用于將牙質樣本固定在流動入口通道和流動出口通道之間，牙質樣本固定機構包括固定機 構和至少一個墊圈，該至少一個墊圈鄰近固定機構被定位用于接收或接觸牙質樣本，墊圈 具有用于（任選地，無泄漏或基本上無泄漏）與牙質樣本接觸的至少一個平坦的側面。
[0058] 在另一個實施例中，本發明涉及流動電池，該流動電池包括：
[0059] a.底部部件，該底部部件包括：
[0060] i.內腔室；
[0061] ii.至少一個流動入口通道，該至少一個流動入口通道與內腔室流動連通；
[0062] iii.至少一個流動出口通道，該至少一個流動出口通道與流動入口通道和內腔室 流動連通；以及
[0063] iv.開口，該開口位于底部部件的頂部處，用于進入內腔室，
[0064] b.可移除的封蓋，所述可移除的封蓋用于覆蓋所述底部部件的所述開口，所述封 蓋具有流動出口，所述流動出口被定位用于接收從所述流動入口通道擴散通過所述牙質樣 本的流體并且允許所述流體的流出；以及
[0065] c.至少一個墊圈，所述至少一個墊圈具有用于接觸牙質樣本的至少一個平坦的側 面或任選地至少一對平坦的側面，一個平坦的側面與另一個平坦的側面相背對（或基本上 相背對），其中所述墊圈的一個平坦的側面接觸所述封蓋和/或所述底部部件，并且所述一 對平坦的側面中的另一個側面被定位用于接觸所述牙質樣本，以用于將所述牙質樣本固定 在所述流動電池內。
[0066] 本發明的另一個實施例涉及用于測量牙質樣本的水力傳導系數的設備，該設備包 括：
[0067] a.流動電池，該流動電池包括：
[0068] i.流動入口通道；
[0069] ii.流動出口通道，該流動出口通道與流動入口通道流動連通；以及
[0070] iii.至少一個可逆牙質樣本固定機構，所述至少一個可逆牙質樣本固定機構被 定位用于將牙質樣本固定在所述流動入口通道和所述流動出口通道之間，所述牙質樣本固 定機構包括固定機構和至少一個墊圈，所述至少一個墊圈具有用于接觸牙質樣本的至少一 個平坦的側面或任選地至少一對平坦的側面，一個平坦的側面與另一個平坦的側面相背對 (或基本上相背對），其中所述一對平坦的側面中的一個平坦的側面接觸所述牙質樣本，并 且所述一對平坦的側面中的另一個平坦的側面接觸所述固定機構；
[0071] b.泵送機構，該泵送機構用于通過流動入口通道將流體泵送到流動電池中，通過 牙質樣本，并且通過流動出口通道離開流動電池；以及
[0072] c.至少一個流量計，所述至少一個流量計用于