具有自動口腔護理工具檢測和模式選擇的離子電泳口腔護理裝置制造方法
【專利摘要】本公開的實施例涉及用于先進的離子微電流控制的口腔護理裝置、系統(tǒng)和方法。在一些實施例中，口腔護理裝置在由使用者的手和口腔完成電路時被致動。口腔護理工具上的電極可被構造成隨著時間的推移失去導電性以指示需要置換口腔護理工具。在一些實施例中，口腔護理裝置的控制器可檢測口腔護理工具的類型并且相應地控制離子微電流。另外，實施例還可檢測口腔內(nèi)的與口腔護理裝置接觸的區(qū)域并且相應地施加離子微電流。另外，在一些實施例中，還可檢測并隨著時間的推移監(jiān)測使用者口腔的各區(qū)域的健康狀態(tài)。
【專利說明】具有自動口腔護理工具檢測和模式選擇的離子電泳口腔護理裝置【技術領域】
[0001]本專利申請大體涉及口腔護理裝置，并且更具體地涉及能夠向使用者的口腔提供離子微電流以便應用離子電滲療法的口腔護理裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0002]離子電滲療法是一種利用小電流(或電荷)來透過患者的皮膚遞送藥物或化學品的醫(yī)療術。離子電滲療法的應用十分廣泛，并且可用來治療許多病癥諸如關節(jié)炎、疣、皰疹和許多其它病癥。近來，離子電滲療法被用于口腔護理裝置諸如牙刷，以幫助從使用者的牙齒上除去牙斑以及增加對牙齒的氟負離子的遞送。
[0003]在一個實施例中，口腔護理裝置包括柄部部分和聯(lián)接到柄部部分的口腔護理工具?？谇蛔o理工具包括具有刷絲的刷頭部分，并且口腔護理裝置還包括位于刷頭部分中并能夠操作以與使用者的口腔電接觸的第一電極、位于柄部部分中并能夠操作以與使用者的手電接觸的第二電極、在第一電極和第二電極之間提供電勢的電源、和電聯(lián)接到第一電極、第二電極、和電源的控制器電路。位于使用者的手處的第二電極的電接觸和位于使用者的口腔處的第一電極的電接觸在第一電極和第二電極之間完成電路。第一電極被構造成在口腔護理裝置的預定操作持續(xù)時間之后與控制器電路和電源電斷開?？刂破麟娐吠ㄟ^如下方式檢測電路的完成或斷開:測量在使用者的手和使用者的口腔之間穿過使用者的阻抗，使得高于閾值的測量的阻抗指示電路的斷開，并且低于閾值的測量的阻抗指示電路的完成。在檢測到電路的完成時，控制器電路控制口腔護理裝置以第一操作模式操作，并且在檢測到電路的斷開時，控制器電路控制口腔護理裝置以第二操作模式操作。
[0004]在另一個實施例中，一種口腔護理裝置包括柄部部分和聯(lián)接到柄部部分的口腔護理工具，其中口腔護理工具包括具有刷絲的刷頭部分?？谇蛔o理裝置還包括位于刷頭部分中并能夠操作以與使用者的口腔電接觸的第一電極、位于柄部部分中并能夠操作以與使用者的手電接觸的第二電極、在第一電極和第二電極之間提供電勢的電源、能夠操作以某種振幅和頻率振動從而以所述振幅和頻率平移刷頭部分的振動致動器、以及與振動致動器、第一電極、第二電極、和電源電連通的控制器電路。位于使用者的手處的第二電極的電接觸和位于使用者的口腔處的第一電極的電接觸在第一電極和第二電極之間完成電路?？刂破麟娐吠ㄟ^如下方式檢測電路的完成或斷開:測量在使用者的手和使用者的口腔之間穿過使用者的阻抗，使得高于閾值的測量的阻抗指示電路的斷開，并且低于閾值的測量的阻抗指示電路的完成。在檢測到電路的完成時，控制器電路通過在第一電極和第二電極之間生成穿過使用者的微電流I并且控制振動致動器在操作振幅和頻率下振動來控制口腔護理裝置以第一操作模式操作。在檢測到電路的斷開時，控制器電路通過在第一電極和第二電極之間停止穿過使用者的微電流I并且控制振動致動器停止在操作振幅和頻率振動下的振動來控制口腔護理裝置以第二操作模式操作。
[0005]在另一個實施例中，一種口腔護理裝置包括柄部部分和聯(lián)接到柄部部分的口腔護理工具，其中口腔護理工具包括具有刷絲的刷頭部分。口腔護理裝置還包括位于刷頭部分中并能夠操作以與使用者的口腔電接觸的第一電極、位于柄部部分中并能夠操作以與使用者的手電接觸的第二電極、在第一電極和第二電極之間提供電勢的電源、以及與第一電極、第二電極、和電源電連通的控制器電路。位于使用者的手處的第二電極的電接觸和位于使用者的口腔處的第一電極的電接觸在第一電極和第二電極之間完成電路?？刂破麟娐吩诘谝浑姌O和第二電極之間控制穿過使用者的微電流I，并且基于微電流I來確定電路的阻抗。當阻抗在第一阻抗范圍內(nèi)時，控制器電路控制口腔護理裝置以第一操作模式操作，并且當阻抗在第二阻抗范圍內(nèi)時，控制口腔護理裝置以第二操作模式操作。
[0006]在另一個實施例中，一種口腔護理裝置包括柄部部分和聯(lián)接到柄部部分的口腔護理工具，其中口腔護理工具包括具有刷絲的刷頭部分?？谇蛔o理裝置還包括位于刷頭部分中并能夠操作以與使用者口腔內(nèi)的位置電接觸的第一電極、位于柄部部分中并能夠操作以與使用者的手電接觸的第二電極、在第一電極和第二電極之間提供電勢的電源、以及與第一電極、第二電極、和電源電連通的控制器電路。使用者的手處的第二電極的電接觸和使用者口腔內(nèi)的位置處的第一電極的電接觸在第一電極和第二電極之間完成電路。在完成電路時，控制器電路在第一電極和第二電極之間生成穿過使用者的微電流I，使得微電流I增強化學活性物質向使用者口腔內(nèi)的位置的遞送，所述化學活性物質存在于位于使用者口腔內(nèi)的口腔護理物質中?？刂破麟娐分辽俨糠值鼗诖┻^使用者的微電流I的值、口腔護理物質、和第二電極相對于第一電極的極性來計算在時間t時遞送到使用者口腔內(nèi)的位置的化學活性物質的量。
[0007]在另一個實施例中，一種口腔護理裝置包括柄部部分和聯(lián)接到柄部部分的口腔護理工具，其中口腔護理工具包括具有刷絲的刷頭部分。口腔護理裝置還包括位于刷頭部分中并能夠操作以與使用者口腔內(nèi)的硬組織電接觸的第一電極、位于柄部部分中并能夠操作以與使用者的手電接觸的第二電極、在第一電極和第二電極之間提供電勢的電源、以及與第一電極、第二電極、和電源電連通的控制器電路。第二電極與使用者的手的電接觸和第一電極與使用者口腔內(nèi)的硬組織的電接觸在第一電極和第二電極之間完成電路。在完成電路時，控制器電路以某個頻率在使用者的手和使用者口腔內(nèi)的硬組織之間生成穿過使用者的基本上正弦的微電流I，所述頻率在某個頻率范圍內(nèi)變化?？刂破麟娐窚y量穿過電路的基本上正弦的微電流I的響應的基諧波分量，并且至少部分地基于基諧波分量來計算系統(tǒng)阻抗?？刂破麟娐繁容^系統(tǒng)阻抗與對`應于一個或多個牙齒的多個健康狀態(tài)相對應的多個阻抗值，選擇與系統(tǒng)阻抗最接近的阻抗值，并且存儲所選擇的與最接近的阻抗值相對應的健康狀態(tài)。
[0008]在另一個實施例中，一種使用具有口腔電極和抓持電極的電動牙刷進行硬組織診斷的方法包括生成穿過電路的基本上正弦的微電流I，所述電路由電動牙刷的使用者通過使口腔電極與使用者口腔內(nèi)的硬組織接觸、并且使抓持電極與使用者的手接觸來閉合的，其中基本上正弦的微電流I以在某個頻率范圍內(nèi)變化的頻率穿過至少使用者口腔內(nèi)的硬組織。該方法還包括在抓持電極處檢測穿過電路的基本上正弦的微電流I的響應、測量所述響應的基諧波分量、以及至少部分地基于基諧波分量來計算系統(tǒng)阻抗。該方法還包括比較系統(tǒng)阻抗與對應于多個健康狀態(tài)的多個阻抗值、選擇與系統(tǒng)阻抗最接近的阻抗值、以及存儲所選擇的與最接近的阻抗值相對應的健康狀態(tài)。[0009]在另一個實施例中，一種口腔護理裝置包括柄部部分和聯(lián)接到柄部部分的口腔護理工具，其中口腔護理工具包括具有刷絲的刷頭部分?？谇蛔o理裝置還包括位于刷頭部分中并能夠操作以與使用者的口腔電接觸的第一電極、位于柄部部分中并能夠操作以與使用者的手電接觸的第二電極、位于口腔護理工具內(nèi)且電聯(lián)接到第一電極的具有阻抗特性的阻抗元件、在第一電極和第二電極之間提供電勢的電源、以及與第一電極、第二電極、阻抗元件、和電源電連通的控制器電路。位于使用者的手處的第二電極的電接觸和位于使用者的口腔處的第一電極的電接觸在第一電極和第二電極之間完成電路?？刂破麟娐反_定口腔護理工具的阻抗，其中口腔護理工具的阻抗元件影響所確定的阻抗。另外，當阻抗在第一阻抗范圍內(nèi)時，控制器電路以第一微電流振幅在第一電極和第二電極之間生成穿過使用者的微電流I，并且當阻抗在第二阻抗范圍內(nèi)時，以第二微電流振幅在第一電極和第二電極之間生成穿過使用者的微電流I。
[0010]在另一個實施例中，一種口腔護理裝置包括柄部部分和聯(lián)接到柄部部分的口腔護理工具，其中口腔護理工具包括具有刷絲的刷頭部分?？谇蛔o理裝置還包括位于刷頭部分中并能夠操作以與使用者的口腔電接觸的第一電極、和位于柄部部分中并能夠操作以與使用者的手電接觸的第二電極，其中使用者的手處的第二電極的電接觸和使用者的口腔處的第一電極的電接觸在第一電極和第二電極之間完成電路?？谇蛔o理裝置還包括在第一電極和第二電極之間提供電勢的電源、以及與第一電極、第二電極、和電源電連通的控制器電路。控制器電路生成穿過電路的評測微電流Ieval，其中評測微電流Ieval掃過評測頻率范圍，并且響應于評測頻率范圍內(nèi)的評測微電流而基于口腔護理工具的頻率響應來檢測口腔護理工具的共振電頻率。當檢測到的共振電頻率在第一頻率范圍內(nèi)時,控制器電路還以第一微電流振幅在第一電極和第二電極之間生成穿過使用者的微電流I，并且當檢測到的共振電頻率在第二頻率范圍內(nèi)時，控制器電路還以第二微電流振幅在第一電極和第二電極之間生成穿過使用者的微電流I。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]應當理解，前述一`般說明和以下詳細說明均描述了各種實施例，并且旨在提供概述或框架以供理解受權利要求書保護的主題的性質和特性。包括了附圖以提供對所述各種實施例的進一步的理解，并且它們被并入到本說明書中并構成本說明書的一部分。這些圖示出了本文所述的各種實施例，并且連同本說明書一起來闡釋受權利要求書保護的主題的原理和操作。
[0012]圖1示意性地繪出了根據(jù)本文舉例說明和描述的一個或多個實施例的口腔護理裝置的電子組件；
[0013]圖2示意性地繪出了根據(jù)本文說明和描述的一個或多個實施例的口腔護理裝置；
[0014]圖3示意性地繪出了根據(jù)本文說明和描述的一個或多個實施例的電源電路和控制器電路；
[0015]圖4A - 4D示意性地繪出了根據(jù)本文說明和描述的各種實施例的口腔護理裝置的口腔護理工具；
[0016]圖4E - 4G示意性地繪出了根據(jù)本文說明和描述的各種實施例的導電細絲；
[0017]圖5以圖形方式繪出了根據(jù)本文說明和描述的一個或多個實施例的交流電逐漸上升的微電流方法；
[0018]圖6示意性地繪出了根據(jù)本文說明和描述的一個或多個實施例的介于口腔護理裝置和使用者的身體之間的電路；
[0019]圖7以圖形方式繪出了使用者的口腔內(nèi)的多個區(qū)域的電阻；
[0020]圖8示意性地繪出了根據(jù)本文說明和描述的一個或多個實施例的與用戶界面裝置進行無線通信的口腔護理裝置；
[0021]圖9示意性地繪出了根據(jù)本文說明和描述的一個或多個實施例的口腔護理工具；
[0022]圖10和IOA示意性地繪出了根據(jù)本文說明和描述的一個或多個實施例的包括電活性聚合物的口腔護理工具；并且
[0023]圖11以圖形方式繪出了根據(jù)本文說明和描述的一個或多個實施例的用于兩個口腔護理工具置換物的阻抗響應，所述阻抗響應作為頻率的函數(shù)。
【具體實施方式】
[0024]本文所公開的實施例大體涉及口腔護理裝置，諸如電動牙刷，它們向使用者的口腔提供離子微電流，以通過離子電滲療法遞送化學活性物質。更具體地，實施例涉及如下口腔護理裝置，它們能夠檢測口腔護理裝置何時被使用者抓握并定位在使用者的口腔內(nèi)、檢測使用者的口腔的區(qū)域并相應地改變刷洗模式、檢測聯(lián)接到口腔護理裝置的口腔護理工具的類型并且相應地改變刷洗模式、以及診斷牙齒的健康狀態(tài)。
[0025]實施例可被實施為具有第一電極和第二電極的裝置，所述第一電極由使用者保持，或換句話講與使用者身體的某個區(qū)域電接觸，并且所述第二電極將被施加在與離子電泳相關的區(qū)域(例如，使用者的口腔)。微電流在與第一電極和第二電極接觸的身體的區(qū)域之間流過使用者的身體，因為使用者`的身體在第一電極和第二電極之間完成了電路。
[0026]現(xiàn)在參見圖1，其示出了口腔護理裝置100的一個實施例的組件中的一些的一般示意圖?？谇蛔o理裝置100大體包括電源102、控制器電路104、第一電極106和第二電極108。電源102可為能夠根據(jù)實施口腔護理裝置100的特定應用來產(chǎn)生微電流(離子)的任何電源。無限制地例如，電源102可包括能夠提供范圍為50至1000 μ A的微電流的電池。電源102也可為AC-DC轉換器電路、DC-DC穩(wěn)壓器電路、或任何適當?shù)碾娐芬垣@得離子電滲療法的應用所特有的電壓水平和微電流水平。例如且并非旨在限制，電源102可產(chǎn)生約30伏的電勢，以增加離子電滲療法的效果并克服電氣(離子)電路的人體部分的高電阻。
[0027]第一電極106和第二電極108為被構造成與使用者的身體電接觸的電極。因此，第一電極106和第二電極108應當為導電的。在一個實施例中，第一電極106和第二電極108由金屬材料制成。在另一個實施例中，第一和/或第二電極106，108可為觸摸電極,其包括填充有碳填充物的非金屬材料，如名稱為“Oral Care Device”的美國專利申請12/014，487所述(例如，分散在非導電樹脂中的碳纖維)。應當指出的是，雖然第一電極被示出為與負極性(_)相關聯(lián)并且第二電極被示出為與正極性(+ )相關聯(lián)，但實施例不限于此。第一電極可與正極性相關聯(lián)，并且第二電極可與負極性相關聯(lián)。
[0028]控制器電路104為如下電路，其能夠在以所期望的微電流水平通過使用者的身體完成電路時提供離子電流。另外，控制器電路104還實現(xiàn)對施加到使用者的微電流的逐漸上升的控制，以限制使用者所體驗到的感覺。無限制地例如，圖5繪出了一個可由電流控制電路104產(chǎn)生的示例性微電流控制波形。下文將更詳細地描述這些微電流控制方法、以及電流控制電路104。
[0029]圖2繪出了根據(jù)一個或多個實施例的口腔護理裝置120的圖形例證。應當理解，口腔護理裝置120的組件的布置方式僅是例證性的，并且實施例不限于所示出的口腔護理裝置120的組件或構型的此類布置方式。所示出的口腔護理裝置120包括主體外殼和口腔護理工具126。主體外殼限定口腔護理裝置120的第一端部上的柄部部分121。口腔護理工具126聯(lián)接到柄部部分121從而限定口腔護理裝置120的第二端部。在一個實施例中，口腔護理工具126可移除地聯(lián)接到柄部部分121，使得具有不同構型的口腔護理工具可附接到柄部部分121 (例如，舌清潔器或牙線潔齒工具)。在一個可供選擇的實施例中，口腔護理工具126不能夠從柄部部分121移除，使得柄部部分121和口腔護理工具126為一個整體組件。柄部部分121可由非導電材料制成，例如模塑的塑料。
[0030]所示出的口腔護理工具126大體包括桿部分128和刷頭部分129，所述刷頭部分被構造為電動牙刷頭部，所述電動牙刷頭部具有與其相關聯(lián)的牙刷刷毛127。桿部分128和刷頭部分129均可由非導電材料制成，諸如塑性材料。口腔護理工具126具有可包括一個或多個導電區(qū)域的第一電極106。在所不出的實施例中，第一電極106包括導電墊,所述導電墊位于刷頭部分129的開口內(nèi)，使得第一電極106的導電墊在口腔護理裝置120的操作期間暴露于使用者的口腔。
[0031]如圖2所示，第二電極108設置在柄部部分121中，使得當使用者抓持柄部部分121以操作口腔護理裝置120時，所述柄部部分可與使用者的手電接觸。如上所述，第二電極108可由金屬材料、其中分散有導電碳纖維的非導電樹脂、或任何其它導電材料制成。應當理解，實施例不限于圖2所示的第二電極的構型。在一個實施例中，提供任選的振動致動器122，并且其聯(lián)接到電源102。振動致動器122可被構造成以高頻率擺動以提供口腔護理裝置120的振動。柄部部分121也可包括其它組件，諸如通/斷按鈕或開關162 (見圖8)、模式選擇按鈕或開關等。
[0032]產(chǎn)生治療性離子微電流的各種電子組件被保持在柄部部分121內(nèi)。電源102(即，電池)定位在外殼內(nèi)，其中電源102的第一極性(例如，正極性)電聯(lián)接到第二電極108。電源102的相對的極性(例如，負極性)通過控制器電路104與口腔護理工具126中的第一電極106電相關。取決于特定應用，與第一電極106和第二電極108相關聯(lián)的極性可為相反的。
[0033]控制器電路104可安裝在印刷電路板或柄部部分121內(nèi)的其它結構上。如圖2所示，控制器電路104可包括脈沖生成電路123和脈沖驅動電路124。脈沖生成電路123和脈沖驅動電路124被示出位于兩個物理上分離的電路上，但應當理解，在一些實施例中，所述兩個電路可被實施為單一電路(或集成電路)。脈沖生成電路123可生成期望施加到使用者的波形，并且脈沖驅動電路124可放大所述波形以具有用于特定離子電滲療法應用的適當?shù)碾娏髦怠Ｒ环N示例性波形繪出于圖5中。
[0034]電氣(離子)電路由下列提供:電源102的負極性和控制器電路104之間的電連接、控制器電路104和第一電極106之間的電連接(由虛線125a所示)、電源102的正極性和第二電極108之間的電連接(由虛線125b所示)、以及使用者的手和口腔之間的導電路徑(由虛線131所示)。當使用者抓持口腔護理裝置120的第一電極106并且將刷頭部分129和第一電極106放置在其口腔中時，就形成了所述電路。當使用者從其口腔中取出刷頭部分129和第一電極106時，就斷開了所述電路。更普遍地，當使用者抓持口腔護理裝置100的第二電極108并且將口腔護理裝置100的第一電極106施加到其口腔中時，就形成了所述電路。
[0035]在一些實施例中，口腔護理裝置100也可包括無線通信模塊140以用于傳輸至或來自口腔護理裝置100的數(shù)據(jù)。無線通信模塊140可被構造成以無線方式與外部組件通信，諸如移動裝置、計算機、外部用戶界面(見圖7)等。數(shù)據(jù)可包括但不限于牙齒診斷信息、刷洗力、刷洗持續(xù)時間、和化學活性物質的遞送。
[0036]現(xiàn)在參見圖3，繪出了根據(jù)一個實施例的控制器電路104和電源102的示意圖。應當理解，可使用其它電路或對圖3所示電路的修正形式，并且實施例不限于圖3的示意性電路。所示出的實施例的電源102包括電池101和電壓調節(jié)器103。在另一個實施例中，未提供電壓調節(jié)器。電壓調節(jié)器103接收電池101的電壓并且提供接地基準電位109、相對于接地基準電位的正功率軌電位105 (V+)(例如，+30V)、和相對于接地基準電位的負功率軌107 (V-)(例如，-30V)。應當理解，可使用其它電勢。提供正功率軌電位105和負功率軌電位107以施加陽極或陰極極性。由電壓調節(jié)器103提供的電壓可根據(jù)特定應用而變化。
[0037]控制器電路104大體包括脈沖生成電路123和脈沖驅動電路124?？刂破麟娐?04可為如下任何電路，其能夠以所述特定頻率、占空比、電流水平等產(chǎn)生所期望的離子電流波形(例如，圖5所示的波形)。應當理解，控制器電路104的組件中的一個或多個可設置在一個或多個集成電路(例如，專用集成電路)中。
[0038]在一個實施例中，脈沖生成電路123包括微控制器112和數(shù)-模轉換器電路或芯片113 (DAC)，它們協(xié)作 以產(chǎn)生對應于待施加至使用者的微電流的波形。在一些實施例中，脈沖生成電路不包括DAC。由脈沖生成電路123產(chǎn)生的波形被脈沖驅動電路124放大，因此可具有小于產(chǎn)生所期望的微電流的所需電壓的電壓。例如，波形脈沖的電壓可在介于零和微控制器的邏輯電壓水平之間的范圍內(nèi)。微控制器112可提供指令給數(shù)-模轉換器113以產(chǎn)生構成所述波形的脈沖。所述波形能夠以不同于所示出的脈沖生成電路123的方式來產(chǎn)生。
[0039]如上所述，脈沖驅動電路124被構造成放大由脈沖生成電路123提供的波形，使得所期望的微電流水平(以及所期望的頻率和占空比)施加至使用者。示例性脈沖驅動電路124包括運算放大器116，所述運算放大器接收由脈沖生成電路123提供的波形脈沖串作為輸入，并且產(chǎn)生微電流作為輸出。因此，運算放大器116用作放大波形脈沖串的電流源。運算放大器116電連接到電源102的正功率軌和負功率軌，并且電聯(lián)接到電流感測電阻器111，所述電流感測電阻器進一步聯(lián)接到接地基準電位。運算放大器116的輸出端電聯(lián)接到第一電極106，所述第一電極在口腔護理裝置的情形中旨在定位在使用者的口腔內(nèi)。第二電極108通過電流感測電阻器電聯(lián)接到接地基準電位。
[0040]提供電流感測電阻器111以提供離子微電流的反饋，所述反饋穿過使用者到達微控制器112，以監(jiān)測并調節(jié)提供給使用者的微電流水平。在一個實施例中，電流感測電阻器111為IkQ電阻器，使得電流感測電阻器111兩端的ImV對應于I μ A。
[0041]在圖3所示的實施例中，脈沖生成電路123和脈沖驅動電路124可由過電壓保護裝置來保護。齊納二極管117和118將橫跨使用者的電壓限制為小于使用者過壓值，例如30V。齊納二極管114和115通過將電壓限制為小于脈沖生成電路過壓例如IOV來保護數(shù)-模轉換器113和微控制器112。
[0042]在口腔護理的情形中，預計離子電流的施用可用來幫助除去牙斑、以及預防牙齒和齒齦的牙斑再生以及經(jīng)由離子電滲療法向牙齒施用氟離子。由口腔護理裝置100提供的離子微電流可從刷頭部分129橫跨使用者的唾液流向口腔粘液和/或牙齒，橫跨身體進入到使用者的手中，并且返回到口腔護理裝置100的柄部中。
[0043]圖4A-4F示出了口腔護理工具和第一電極106的各種實施例?？谇蛔o理工具和第一電極可采用各種各樣的構型。應當理解，實施例不限于圖4A-4F所繪的那些構型。參見圖4A，刷頭126'被繪出具有第一電極，所述第一電極包括鄰近牙刷刷毛127定位的第一導電墊106a、和定位在牙刷刷毛127下方的第二導電墊106b。因此圖4A所繪的刷頭126'提供兩個位置，離子電流可流過所述兩個位置。圖4B所繪的刷頭部分129具有定位在牙刷刷毛127下方的單一導電墊106，而圖4C所繪的刷頭126''具有鄰近牙刷刷毛127定位的單一導電墊106a。也設想到牙刷刷毛127自身可為導電的并且用作第一電極。
[0044]圖4D和4E示出了一種如下實施例，其中第一電極呈定位在牙刷刷毛127之間的一個或多個絕緣導線106c的形式。圖4E示出了圖4D所示絕緣導線106c的一個實施例的近距離視圖。絕緣導線106c包括由任何導電材料諸如柔韌的金屬材料制成的導電線芯130、和圍繞導電線芯130的外絕緣套132。外絕緣套132由足夠柔韌以用于牙刷應用的非導電材料制成。導電線芯130的暴露部分130’延伸超過外絕緣套132，使得其暴露于使用者的口腔并且可用作如上所述的第一電極。
[0045]圖4F示出了被構造為聚合物內(nèi)的導電材料的導電刷絲106d。例如且并非旨在限制，導電刷絲106d可包括聚合物，所述聚合物具有嵌置在其中的導電顆粒(例如，導電碳顆粒、納米顆粒、導電灰)。`在另一個實施例中，刷絲可涂覆有導電膜或材料，所述導電膜或材料隨著時間的推移失去導電性。例如，通過施用環(huán)染工藝以向使用者提供關于刷毛磨損的視覺指示的著色的膜可被制成為導電的。
[0046]口腔護理工具可包括一個或多個導電刷絲106d以作為第一電極。如下文所更詳述，圖4F所繪的導電刷絲106d可被設計成在經(jīng)過一段時間的使用之后失去導電性。例如，導電顆?？呻S著時間的推移與刷絲分離，從而增加導電刷絲106d的電阻率。
[0047]離子微電流的逐漸上升
[0048]在一個實施例中，使用者的口腔(牙齒)由于正的第一電極106而處在正電壓下，并且刷頭部分129的第二電極108處在負電壓下以朝帶正電的牙齒引導氟負離子流。實驗室實驗提示，氟離子的流動直接取決于所遞送的微電流的水平，并且更高的電流將有益于更大量地遞送氟離子并且潛在地有益于生物膜破裂。實驗也指示，80 μ A (振幅)或更小的脈沖化離子電流幾乎不提供口腔護理有益效果。然而，更高的電流水平可導致使用者產(chǎn)生令人不悅的感覺，諸如觸電感覺、疼痛、和/或酸味。本文所述的實施例使得能夠使用更高的離子電流，而不產(chǎn)生相關聯(lián)的令人不悅的感覺，并且可因此提供增強的口腔護理功效。
[0049]在一些實施例中，微電流(I)在刷頭部分和使用者的口腔之間每次進行接觸時均可從低值逐漸上升至更高的值。在其它實施例中，微電流I的振幅可保持恒定。令人驚訝的是，本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)，可通過如下方式將更高的離子電流值施加給使用者的口腔而不產(chǎn)生令人不悅的感覺:在上升時間內(nèi)，使離子微電流從起始電流1_逐漸上升至結束電流I一般來講，當通過將第一電極106施加到使用者的口腔中來形成所述電路時，控制器電路104產(chǎn)生如下微電流I 其起始于I _并且在經(jīng)過t μ后遞增至I _，隨后其保持在Issi，直到電路由于從使用者的口腔中取出第一電極106而被斷開。每次當電路被斷開和閉合時均重復電流的逐漸上升過程。如下文所詳述，結束微電流Issi應當大于約100 μ A,其為預計的增加刷洗功效的微電流的值。在一個實施例中，結束微電流1介于約100 μ A和約800 μ A之間。在另一個實施例，結束微電流I棘介于約400 μ A和約800 μ A之間。取決于所述應用，微電流I可為交流電(AC)或直流電(DC)。在AC應用中，上述微電流范圍為振幅微電流值。應當理解，前述微電流范圍旨在用于口腔護理應用，并且其它非口腔護理應用可使用不同的電流范圍。
[0050]時間應當足夠長以最小化由使用者所體驗到的微電流感覺，但又足夠短使得快速地達到結束微電流Issc，使得結束微電流Issc的最大電流在刷洗期間由使用者體驗到。例如且并非旨在限制，上升時間可介于I秒和20秒之間。一般來講，上升時間越短，則使用者越有可能體驗到由微電流的帶來的感覺。應當指出的是，可能期望口腔護理裝置100向使用者提供某種感覺，使得使用者可知道存在微電流并且口腔護理裝置100正在正確地操作。然而，應當避免此類產(chǎn)生令人不悅感覺的微電流和上升時間。在一個實施例中，口腔護理裝置100可由使用者編程，使得使用者可選擇變量諸如上升時間起始電流I _、結束電流I _、步進電流I M(遞增量之間的增加的微電流量)、頻率、占空比等。
[0051]圖5示出了微電流逐漸上升方法的一個示例性AC實施例。其它微電流逐漸上升方法可包括提交于2011年9月20日的美國專利申請61/536，678所描述和說明的那些，該專利申請據(jù)此全文引入以供參考。圖5所示的操作占空比為50%。實施例可具有非50%的操作占空比，并且脈沖化逐漸上升的微電流的頻率可取決于特定應用。在一個實施例中，脈沖化逐漸上升的微電流I 的頻率為約9kHz。
[0052]一個全微電流脈沖串210和一個部分微電流脈沖串220示出于圖5中。當在第一電極和使用者的口腔(例如`，在點211和點221處)進行電接觸時，微電流起始于起始微電流I 在第一接觸處，微電流在I 和O μ A之間交變。逐漸上升的微電流I被移位一個偏移量I ^^使得其在O μ A和I 加上I 之間交變。微電流進一步按I 移位，直到達到結束微電流Igp隨著時間的推移逐漸上升的微電流I的值可被表示為以操作占空比(例如，50%)在0和(1_+ (m-Ι) ΙΦβ)之間交替，其中在完成電路時m=l并且以步進頻率遞增1，直到(I_+ (m-l)IM)。在上升時間t mm，逐漸上升的微電流IsfM隨后以操作頻率在I |^和O之間交替，直到電路被斷開。
[0053]自動通斷控制
[0054]在一些實施例中，由口腔護理裝置諸如電動牙刷的使用者完成的電路的斷開和閉合可自動地控制口腔護理裝置的功能。例如并再次參見圖2，在如下時候電動牙刷120可按一個操作模式諸如“斷”狀態(tài)或待機狀態(tài)自動地操作:1)使用者未物理地接觸刷頭部分129中的第一電極106或柄部部分121上的第二電極108 ;和2)使用者物理地接觸第一電極106或第二電極中的僅一個。當使用者通過抓持第二電極108并將刷子部分129放置到其口腔中使得第一電極106接觸口腔而物理地接觸第一電極和第二電極時，電動牙刷120可按另一種操作模式諸如一個或多個“導通”狀態(tài)操作。當使用者從其身體上斷開第一電極106或第二電極108或它們兩者時，電動牙刷120可切換回初始模式(例如，“斷開”狀態(tài)或待機狀態(tài)，如下所述)。
[0055]這樣，電動牙刷120可基于使用者是否抓持了柄部部分121并將刷頭部分129放置到了其口腔中而在多個模式之間進行切換。在一個實施例中，電動牙刷120包括通斷開關(未示出于圖2中)，使得當使用者將通斷開關置于“通”位置時，在使用者將刷頭部分129放置到其口腔中(例如，第二操作模式)之前，電動牙刷120以待機狀態(tài)操作。在待機狀態(tài)期間，振動致動器122可按低振幅和/或頻率(例如，非操作振幅和/或頻率)振動，從而向使用者提供反饋以提示電動牙刷120的工作狀態(tài)正常，而不導致水和/或牙膏從刷頭部分129濺出。在待機狀態(tài)期間，電動牙刷120也可不產(chǎn)生與微電流遞送模式相關聯(lián)的電勢和/或波形。
[0056]當使用者接觸第一電極106和第二電極108時，控制器電路104可檢測由使用者的身體完成的電路的阻抗特性(例如，電阻和/或電抗)。在一個實施例中，控制器電路104比較所檢測到的阻抗特性與閾值。當檢測到的阻抗低于閾值或在與人體的阻抗特性相關聯(lián)的范圍內(nèi)時，控制器電路104可切換成以一個或多個“導通”狀態(tài)操作(例如，第一操作模式)。“導通”狀態(tài)可為操作振動頻率、操作振幅、和微電流遞送的任何組合。操作振動和/或微電流遞送可由電動牙刷120連續(xù)地提供，直到控制器電路104檢測到高阻抗特性，從而指示第一電極106和/或第二電極108與使用者的身體斷開。然后控制器電路104可將電動牙刷切換至第二操作模式(例如，“斷開”狀態(tài)、待機狀態(tài)、或其它狀態(tài))。
[0057]在其它實施例中，電動牙刷120不包括通斷開關，使得當以第二操作模式操作(例如，“斷開”狀態(tài))時，電動牙刷120不振動并且在第一電極106和第二電極108處不產(chǎn)生電勢。
[0058]在一些實施例中，控制器電路104還包括定時器141 (見圖1B)，所述定時器可記錄電動牙刷120的操作持續(xù)時間。定時器141可被構造為不同的電路，或可被集成到微控制器112中。一旦控制器電路104檢測到經(jīng)由使用者的身體完成了電路，定時器141即可開始記錄時間；并且一旦控制器檢測到電路的斷開，就停止記錄時間?？刂破麟娐?04可記錄并在存儲器組件143中獨立地存儲`各個刷洗時期的刷洗持續(xù)時間數(shù)據(jù)。存儲器組件可為任何類型的計算機可讀介質，諸如但不限于閃存存儲器和磁盤存儲器。使用所述各個刷洗時期的刷洗持續(xù)時間數(shù)據(jù)，控制器電路(例如經(jīng)由微控制器112)可通過累加所述各個刷洗時期的刷洗持續(xù)時間數(shù)據(jù)而計算出聯(lián)接到柄部部分121的特定口腔護理工具126的總刷洗持續(xù)時間。用戶界面可與電動牙刷120相關聯(lián)，諸如位于柄部部分121上或為獨立的用戶界面裝置150 (見圖7)，從而顯示所述各個刷洗時期的刷洗持續(xù)時間數(shù)據(jù)和/或所述特定口腔護理工具126的總刷洗持續(xù)時間。在一個實施例中，電動牙刷120可包括指示器諸如發(fā)光二極管(LED)和/或聽覺裝置，所述指示器告知使用者他或她已刷洗了足夠長的時間，符合適當?shù)乃⑾醇夹g，或應當置換口腔護理工具126，因為計算出的總刷洗持續(xù)時間超過了預定閾值。
[0059]口腔護理工具126也可被設計成具有在預定使用期之后即到期的使用壽命。例如，被構造為可移除牙刷頭部的口腔護理工具126的刷頭部分129處的第一電極106可被構造成隨著使用時間的推移而失去導電性。一旦第一電極106不再是導電的或具有極高的阻抗，則由使用者的身體閉合的電路的總體阻抗可高于阻抗閾值，使得盡管使用者抓持柄部部分121并將刷頭部分129放置在其口腔中，電動牙刷120也不以“導通”狀態(tài)操作。電動牙刷120的導通失敗可指示使用者該用新的口腔護理工具替換舊的口腔護理工具了。
[0060]第一電極106 (例如，圖4A-4F所示的第一電極106a_106d)可被設計成在預定時段的預定刷洗模式之后失去導電性。刷洗模式可對應于使用者將刷頭部分129施加到其牙齒上所用的力、刷洗運動的頻率、和其它因素。例如且并非旨在限制，預定刷洗模式可對應于典型的刷洗力和刷洗頻率。第一電極106可被設計成在預定時段的平均刷洗之后磨損或換句話講失去其導電性，其中所述預定時段對應于使用者(例如由于刷毛磨損)應當置換口腔護理工具126的時段。
[0061]第一電極106可被設計成以多種方式失去導電性，下文描述了其中的一些。再次參見圖4E，第一電極被構造為絕緣導線106c。絕緣導線106c包括由任何導電材料諸如柔韌的金屬材料制成的導電線芯130、和圍繞導電線芯130的外絕緣套132。第一電極106可由單一絕緣導線106c或多個絕緣導線106c限定。導電線芯130的暴露部分130’可被構造成在預定時段的使用之后磨損或脫落，使得導電線芯130不再暴露于使用者的口腔并且第一電極106停止導電。在暴露部分130’脫落或磨損(并因此改變其導電性)之后，電動牙刷120可不再導通，直到使用者置換口腔護理工具126。
[0062]在另一個實施例中，導電線芯130可被設計成在預定刷洗持續(xù)時間(以預定刷洗模式/力進行)之后，在預定斷裂位置133斷裂或換句話講失效，使得在絕緣導線的端部處暴露的導電線芯的部分不電聯(lián)接到控制器電路。預定斷裂位置133由外絕緣套132覆蓋。在預定斷裂位置133處的斷裂可增加阻抗和/或防止電路的閉合，從而預防電動牙刷120以“導通”狀態(tài)操作。
[0063]再次參見圖4F，第一電極106可被構造為一個或多個導電刷絲106d，所述導電刷絲由聚合物內(nèi)的導電材料構成(例如，具有嵌置的導電顆粒的聚合物)。導電刷絲106d可被設計成以預定模式諸如預定刷洗力和頻率經(jīng)過預定時段后失去導電性。在一個實施例中，導電顆粒(或膜)被構造成以`對應于預定刷洗模式的損失率與刷絲分離。例如，損失率可使得導電刷絲106d在處于平均刷洗力和刷洗頻率某個時段之后失去導電性，所述平均刷洗力和刷洗頻率對應于當刷毛被磨損成足以置換口腔護理工具的時候。
[0064]作為另外一種選擇，參見圖4G，可提供一個或多個導電性細絲106e，其中所述一個或多個導電性細絲106e被構造成隨著時間的推移變成導電的。并非如上所述失去導電性或與口腔接觸，所述一個或多個導電性細絲106e之間的正的電接觸可指示應當置換口腔護理工具。圖4G所繪的導電性細絲106e具有完全圍繞導電線芯130’的外絕緣套132’，外絕緣套132'隔離導電線芯130’使其不與使用者的口腔發(fā)生電接觸。然而，外絕緣套132’被設計成由于刷洗活動而隨著時間的推移分解，使得導電線芯130’被暴露。導電線芯130’和使用者的口腔之間的正的電接觸可由口腔護理裝置內(nèi)的一個或多個電路和/或控制器感測到。此類電接觸可指示應當置換口腔護理工具。例如且并非旨在限制，感測到的導電線芯130’和使用者的口腔之間的正的電接觸可預防口腔護理裝置以一個或多個刷洗模式操作。
[0065]自動模式切換
[0066]在一些實施例中，口腔護理裝置諸如電動牙刷120可被構造成自動地檢測使用者正在刷洗口腔的哪個區(qū)域，并且因此自動地切換其選擇的操作模式，其中所選擇的操作模式為多個操作模式之一。例如且并非旨在限制，可能期望與當使用者刷洗軟組織(例如，舌、齒齦、面頰、齒齦區(qū)域等)時相比，當使用者刷洗硬組織諸如牙齒時，電動牙刷120以更大的振幅和更大的微電流振幅操作。另外，取決于使用者所刷洗的是哪顆牙齒或使用者所刷洗的是哪個特定軟組織區(qū)域，還可能期望改變振動運動和微電流振幅/波形。
[0067]電動牙刷120可被構造成測量電路的阻抗并且根據(jù)所測量的阻抗來切換操作模式?，F(xiàn)在參見圖6，本公開的實施例能夠操作以檢測與第一電極106接觸的口腔組織的阻抗。口腔內(nèi)的不同區(qū)域的電阻具有特性值范圍。圖6繪出了由下列限定的電路10:電源，諸如電池和穩(wěn)壓器101/103 ;第一電極106和電源之間的導電路徑；和介于第一電極106和第二電極108之間的使用者身體內(nèi)的導電路徑，所述身體具有皮膚和身體電阻Rs和牙齒電阻Rt或軟組織電阻RST。一般來講，牙齒電阻是最大的:RT>RST>RS?？刂破麟娐?04可通過測量離子電流Ib和橫跨身體的電壓V按R=V/I計算出電路10的總體電阻。
[0068]在一個實施例中，如果所測量的電阻(或阻抗)很可能是牙齒的電阻，則控制器電路104可控制電動牙刷120 (或其它口腔護理裝置)以第一操作模式操作，諸如具有更大振動運動和更大微電流振幅的標準模式。如果所測量的電阻(或阻抗)很可能是軟組織諸如齒齦或舌的電阻，則控制器電路104可控制電動牙刷120 (或其它口腔護理裝置)處在第二操作模式，諸如與牙齒相關聯(lián)的第一操作模式相比具有更少振動運動和更低微電流振幅的按摩模式?？蓪⑺鶞y量的電阻或阻抗與存儲的電阻或阻抗范圍進行比較，以確定刷頭部分129是定位在硬組織上還是軟組織上。
[0069]實施例也可被構造成基于第一電極106所接觸的牙齒類型和/或軟組織類型來應用多于兩個的不同的操作模式。現(xiàn)在參見圖7，圖繪出了口腔內(nèi)各區(qū)域的實驗電阻測量值，包括齒齦區(qū)域G、舌區(qū)域T、上頜軟組織區(qū)域UST、齒齦-牙齒界面或齒齦線GL、頰面臼齒MTB、和咬合面臼齒MTO。圖7所繪圖的值是通過對單一個體使用電動牙刷而向所述各種區(qū)域施加400 μ A的微電流I來獲得的。將微電流I以80 μ A/sec逐漸上升至400 μ Α,并且具有80%的占空比和9kHz的頻率。使用Fluke287Hand Multimeter測量了橫跨牙刷頭部(牙刷軸-置換物-口腔-身體-牙刷柄部)的電壓V。按R=V/I來計算所述各種區(qū)域的電阻。因而將牙刷頭部的電阻率(短路測量值)從所測量的值中減去。另外，在這些計算中還考慮了所述80%的電流占空比。
`[0070]如圖所示，所述不同區(qū)域的電阻可變化，使得口腔護理裝置的操作模式可根據(jù)所檢測到的區(qū)域類型而切換。所述不同的操作模式可在振動運動(頻率和振幅)和微電流遞送(頻率、占空比、波形形狀、振幅等)方面不同，以提供與被刷洗的或按摩的口腔區(qū)域的類型相關的最大功效。在一些實施例中，運動類型也可在所述不同的操作模式之間變化。例如且并非旨在限制，當檢測到硬組織時刷頭部分可進行三維平移，并且當檢測到軟組織時僅進行二維平移。
[0071]化學活性物質遞送的反饋
[0072]再次參見圖6，離子電滲療法可增加化學活性物質的遞送量，所述化學活性物質存在于口腔護理物質中，諸如氟化鈉牙膏、氟化亞錫牙膏和漱口水等?？纱嬖谟诳谇蛔o理物質中的化學活性物質可包括但不限于Ca2+、F-、和Sn2+。當口腔護理裝置120以陰極狀態(tài)操作使得刷頭部分129中的第一電極106具有負極性時，陰離子諸如F-被遞送給牙齒。當口腔護理裝置120以陽極狀態(tài)操作使得刷頭部分中的第一電極106具有正極性時，陽離子諸如Ca2+和Sn2+可被遞送給牙齒。[0073]可基于隨著時間t的推移穿過經(jīng)過身體的電路的微電流I的量來確定遞送給牙齒或軟組織的化學活性物質的量。微電流I的增加可導致化學活性物質遞送的增加。因此，本公開的實施例可經(jīng)由活性物質遞送指示器向使用者提供反饋，以告知在某個刷洗時期中已被遞送給使用者的牙齒的化學活性物質的量。例如且并非旨在限制，可使用電動牙刷120的柄部部分121上的LED160來示出遞送的量，其起始時是紅色的，然后隨著時間t的推移隨著使用者刷洗其牙齒，所述LED變成黃色，然后變成綠色。可提供任何數(shù)目的LED。每個LED可與特定活性物質遞送范圍相關聯(lián)。又如且并非旨在限制，電動牙刷可具有計量儀樣的顯示器，所述顯示器以圖形方式繪出隨著時間t的推移已被遞送的化學活性物質的量。所遞送的化學活性物質的量可由控制器電路104記錄并存儲在存儲器組件143中以備日后使用，諸如進行統(tǒng)計分析。
[0074]現(xiàn)在參見圖8，電動牙刷120被示意性地繪出與活性物質遞送指示器無線通信，所述活性物質遞送指示器被構造為包括外殼152和圖形顯示器154的獨立用戶界面裝置150。電動牙刷120可從無線通信模塊140發(fā)送無線信號給活性物質遞送指示器，以便在圖形顯示器154上以圖形表示遞送給口腔的化學活性物質的量。用戶界面可包括字母顯示、數(shù)字顯示、字母-數(shù)字顯示、或它們的組合。用戶界面裝置150也可包括一個或多個輸入硬鍵156a，156b。在一個實施例中，在過去的刷洗時期中遞送的化學活性物質的量可存儲在用戶界面裝置150中，以備日后檢索并顯示在圖形顯示器154上。
[0075]在一些實施例中，控制器電路104 (例如，控制器電路104的微控制器112)可被構造成接收與用于特定刷洗時期的特定口腔護理物質相關聯(lián)的編碼。例如，口腔護理物質的包裝諸如牙膏管可具有如下編碼，所述編碼可由使用者(例如，由掃描器、或作為電動牙刷120的組件的另一種輸入裝置、或用戶界面裝置150、或獨立輸入裝置手動或自動地)輸入到電動牙刷120或用戶界面裝置150中。又如，所述編碼可被構造為條形碼或圖像，所述條形碼或圖像可由計算裝置諸如智能電話、電動牙刷120、或用戶界面裝置150中的照相機通過圖像識別技術來識別。所述編碼然后可由微控制器112解譯，使得微控制器了解口腔護理物質的類型和存在于這種`類型的口腔護理物質中的化學活性物質的百分比。通過使用該信息，控制器電路104可基于微電流I的量和時間t計算出所遞送的化學活性物質的量和類型。
[0076]硬鉬織診斷
[0077]在一些實施例中，口腔護理裝置諸如電動牙刷120可被構造成通過使用電阻抗光譜學來診斷使用者牙齒的健康狀態(tài)。本公開的實施例可在某個頻率范圍內(nèi)測量使用者的一個牙齒或多個牙齒的系統(tǒng)阻抗。已表明牙齒中的齲齒損害影響牙齒的電阻抗，這可能是由于釉質損失的緣故。含有齲齒的牙齒可比健康牙齒具有更低的電阻。
[0078]再次參見圖3，在完成了第一電極106和第二電極108之間的電路之后，控制器電路104可橫跨某個頻率范圍產(chǎn)生基本上正弦的微電流I以診斷牙齒的健康狀態(tài)。使用者可將口腔護理工具126的刷頭部分129放置在他或她所期望診斷的單個牙齒上。所述基本上正弦的微電流I可橫跨所述范圍的頻率穿過牙齒?？刂破麟娐?04包括頻率分析儀電路142，所述頻率分析儀電路被構造成通過使用所述基本上正弦的微電流I來檢測牙齒的系統(tǒng)阻抗。在一個實施例中，頻率分析儀電路142為控制器電路104內(nèi)的一種不同的電路(或集成電路)。在另一個實施例中，頻率分析儀電路的功能由微控制器112來提供。可利用能夠確定牙齒響應的光譜內(nèi)容的任何頻率分析儀電路。
[0079]經(jīng)由微控制器112或獨立頻率分析儀電路142，控制器電路104可測量穿過包括被診斷的牙齒在內(nèi)的電路的所述基本上正弦的微電流I的響應的基諧波分量?？刂破麟娐?04然后可從所述響應的基諧波分量計算出或換句話講確定系統(tǒng)阻抗，所述系統(tǒng)阻抗可包括系統(tǒng)阻抗的實部和/或虛部。
[0080]在一個實施例中，將被診斷牙齒的系統(tǒng)阻抗與多個阻抗值進行比較，所述多個阻抗值對應于健康狀態(tài)(例如，健康牙齒、稍微損壞、顯著損壞等)。微控制器112可選擇最接近系統(tǒng)阻抗的阻抗值，并將其和/或與所選擇的阻抗值相關聯(lián)的健康狀態(tài)存儲在存儲器組件143中以備日后使用和檢索。上述方法可針對每個牙齒進行，使得可診斷每個牙齒。
[0081]另外，實施例還可隨著時間的推移跟蹤各個牙齒的健康狀態(tài)。在一個實施例中，使用者可通過根據(jù)某個序列診斷每個牙齒來記錄其牙齒的健康狀態(tài)。在每個診斷時期中，使用者將以特定序列診斷其牙齒，使得每個牙齒的健康狀態(tài)和/或系統(tǒng)阻抗值被存儲為表格或其它格式，以備隨著時間的推移進行比較。所述表格的健康狀態(tài)數(shù)據(jù)可按圖形方式提供給使用者，使得使用者可跟蹤其牙齒的健康狀態(tài)。當前和過去的健康狀態(tài)數(shù)據(jù)可與未來的系統(tǒng)阻抗值和健康狀態(tài)進行比較。
[0082]所述數(shù)據(jù)可被傳送并存儲在用戶界面裝置150(見圖8)中以用于圖形表示。另外，還可將健康狀態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送給使用者的牙科醫(yī)生或其它保健提供者，以便隨著時間的推移進行牙齒診斷監(jiān)測。例如且并非旨在限制，可隨著時間的推移記錄并跟蹤右上頜骨犬齒的健康狀態(tài)，以便由使用者和/或使用者的牙科醫(yī)生進行評測。
_3] 自動口腔護理工具檢測和模式切換
[0084]一般參見圖2，口腔護理裝置諸如電動牙刷120的一些實施例可被構造成檢測聯(lián)接到柄部部分121的口腔護理工具126的類型。控制器電路104然后可根據(jù)所檢測到的口腔護理工具126的類型來控制電動牙刷120的操作。例如，如果控制器電路104由于口腔護理工具不具有特定特性而不能夠確定口腔護理工具的類型，則控制器電路104可不允許振動致動器122振動和/或提供微電流I。這樣，控制器電路104能夠檢測口腔護理工具的類型并相應地控制電動牙刷120。在一個實施例中，當所述阻抗不在任何預定阻抗范圍內(nèi)時，電動牙刷或獨立用戶界面裝置(例如，圖8所繪的用戶界面裝置150)可指示口腔護理工具與電動牙刷不相容。在一個實施例中，可由與電動牙刷相關聯(lián)的一個或多個LED提供視覺指示。
[0085]現(xiàn)在參見圖9，示意性地示出了根據(jù)一個實施例的口腔護理工具226。在所示的實施例中，阻抗元件260設置在口腔護理工具226內(nèi)，使得當口腔護理工具226物理地聯(lián)接到電動牙刷的柄部部分時，阻抗元件260位于導電路徑(由虛線225a，225b指示)中并電聯(lián)接到第一電極206和柄部部分(未示出于圖9中)。所示出的阻抗元件260被繪出為電容元件。阻抗元件260也可被構造為電阻元件或感應元件。在另一個實施例中，阻抗元件260可包括由一個或多個電容元件、電阻元件、和感應元件的組合所構成的電路。阻抗元件260的阻抗特性可對應于口腔護理工具的類型，所述類型可影響牙刷操作的模式。例如，具有在第一阻抗范圍內(nèi)的阻抗特性的阻抗元件260可對應于“常規(guī)”牙刷頭部，而具有在第二阻抗范圍內(nèi)的阻抗特性的阻抗元件260可對應于“敏感”牙刷頭部。與“敏感”牙刷頭部相比，“常規(guī)”牙刷頭部可具有更大的振動運動(例如，振動頻率和/或振幅)和/或增加的微電流振幅。[0086]參見圖2，3和9，控制器電路104可被構造成檢測聯(lián)接到柄部部分121的口腔護理工具226的阻抗。口腔護理工具226的阻抗受到阻抗元件260的影響，所述阻抗元件在所示出的例子中為電容。在一個實施例中，當阻抗特性在第一阻抗范圍內(nèi)時，控制器電路以第一微電流振幅(或頻率、占空比、波形形狀等)在第一電極和第二電極之間生成穿過使用者的微電流I ;并且當預定阻抗特性在第二阻抗范圍內(nèi)時，以第二微電流振幅(或頻率、占空比、波形形狀等)生成所述微電流。這樣，可根據(jù)被檢測到的口腔護理工具226的類型來調節(jié)微電流I的振幅。應當理解，當阻抗在一個或多個附加阻抗范圍內(nèi)時，控制器電路104可按附加微電流振幅生成穿過使用者的微電流I。
[0087]當由控制電路104控制時，口腔護理工具的類型也可影響口腔護理工具的振動運動。當阻抗在第一阻抗范圍內(nèi)時，控制器電路104可提供第一信號給振動致動器122，使得振動致動器122以第一振動頻率和/或第一振幅振動。相似地，當阻抗在第二阻抗范圍內(nèi)時，控制器電路104可提供第二信號給振動致動器，使得振動致動器122以第二振動頻率和/或第二振幅振動。可提供對應于附加阻抗范圍的附加振動模式。
[0088]應當理解，一些操作模式可提供僅微電流I的施加，而其它操作模式可提供僅口腔護理工具226的振動運動。但其它操作模式可提供微電流I的施加和口腔護理工具226的振動運動的各種組合。
[0089]現(xiàn)在參見圖10和10A,示意性地示出了電動牙刷320,其能夠通過電共振頻率檢測(或在可供選擇的實施例中，電反共振頻率)自動地檢測口腔護理工具326的類型。在該實施例中，每種類型的口腔護理工具326 (例如，“常規(guī)”牙刷頭部、“敏感”牙刷頭部、舌按摩器等)均具有預定的電共振頻率?？刂破麟娐?04可被構造成探測口腔護理工具326以確定其是否為認可的口腔護理工具，如果是，則探測口腔護理工具的類型?？刂破麟娐?04可根據(jù)對應于檢測到的口腔護理工具326的類型的操作模式來控制電動牙刷320。
[0090]不同的口腔護理工具326可被設計成具有不同的電共振頻率。可識別所述不同的口腔護理工具326，并且可施加適當?shù)淖畲笪㈦娏髡穹?和/或刷頭部分的振動運動)以獲得最佳清潔效果。在一個實施例中，口`腔護理工具326的電共振頻率由口腔護理工具326內(nèi)的電活性聚合物來形成。例如，可在口腔護理工具326的桿328的至少一部分內(nèi)提供電活性聚合物370諸如壓電活性聚合物。口腔護理工具326內(nèi)的電活性聚合物370被設計成使得口腔護理工具326具有在預定頻率范圍內(nèi)的電共振頻率(或電反共振頻率)。
[0091]圖1OA繪出了電活性聚合物370的一種等同的模擬電路380，其具有電阻特性、感應特性和電容特性。為了確定口腔護理工具326的電共振或反共振頻率，控制器電路104(見圖3)產(chǎn)生評測微電流IiT3M，所述評測微電流穿過由使用者的身體B閉合的電路。評測微電流Iwi掃過評測頻率范圍。例如且并非旨在限制，電活性聚合物被選擇成使得其對口腔護理工具326的阻抗的影響高于IOMHz。因此，在該例子中，評測頻率范圍應當接近IOMHz。應當指出的是，牙齒/身體對阻抗的影響在低于IMHz的范圍內(nèi)。因此，電活性聚合物電路的共振峰值應當在不受人體阻抗影響的頻率范圍內(nèi)。
[0092]隨著評測微電流Iiffi掃過評測頻率范圍，控制器電路104檢測電路的阻抗Z。圖11繪出了兩個示例性壓電聚合物口腔護理工具326的示例性阻抗響應，其作為頻率f的函數(shù)。曲線Ref1對應于第一口腔護理工具置換物，并且曲線Ref2對應于第二口腔護理工具置換物?！爸脫Q物”是指供置換用的口腔護理工具。如圖11所示，第一口腔護理工具置換物具有電共振頻率fK1和電反共振頻率fAK1。第二口腔護理工具置換物具有電共振頻率fK2和電反共振頻率fAK2。第一口腔護理工具置換物的電共振頻率和反共振頻率小于第二口腔護理工具置換物的電共振頻率和反共振頻率。由于電共振頻率和反共振頻率不同，因此可檢測口腔護理工具的類型。
[0093]控制器電路104可將電共振頻率或反共振頻率與多個頻率范圍比較。如果電共振頻率或反共振頻率在所述多個頻率范圍之一內(nèi)，則控制器電路104可根據(jù)與該特定頻率范圍相關聯(lián)的口腔護理工具326的類型而生成穿過使用者的微電流I (和/或提供特定振動運動)。例如，當檢測到的共振電頻率在第一頻率范圍內(nèi)時，控制器電路104可在第一電極和第二電極之間以第一微電流振幅生成穿過使用者的微電流I ;并且當檢測到的共振電頻率在第二頻率范圍內(nèi)時，以第二微電流振幅生成所述微電流。也可提供對應于附加操作模式的附加微電流振幅范圍(以及其它微電流特性，諸如占空比、頻率等)。
[0094]現(xiàn)在應當理解，本文所述的實施例使得能夠在離子電滲療法應用中增加離子微電流水平，而不通過在上升時間內(nèi)從起始電流至結束電流逐漸提高微電流而賦予使用者或患者令人不悅的感覺。在口腔護理應用中，逐漸上升的微電流減小了口腔中的電壓降，并且允許大于ΙΟΟμΑ的電流水平。本文所述的微電流逐漸上升技術可在任何數(shù)目的離子電滲療法應用中實施。
[0095]本文所公開的量綱和值不旨在被理解為嚴格地限于所述的精確值。相反，除非另外指明，每個這樣的量綱旨在表示所引用的值和圍繞該值功能上等同的范圍。例如，公開為“40mm”的尺寸旨在表示“約40mm”。
[0096]本文引用的每一文件，包括任何交叉引用的或相關的專利或專利申請，均特此以其全文引入本文，除非明文予以`排除或以其他方式受限。對任何文獻的引用均不是承認其為本文公開的或受權利要求書保護的任何發(fā)明的現(xiàn)有技術、或承認其獨立地或以與任何其它一個或多個參考文獻的任何組合的方式傳授、提出建議或公開任何此類發(fā)明。此外，當本文獻中術語的任何含義或定義與引入本文以供參考的文獻中相同術語的任何含義或定義沖突時，將以賦予本文獻中那個術語的含義或定義為準。
[0097]盡管舉例說明和描述了本發(fā)明的特定實施例，但本領域的技術人員將會理解，在不斷開本發(fā)明的實質和范圍的情況下能夠做出各種其它改變和修正形式。因此，隨附權利要求書旨在涵蓋本發(fā)明范圍內(nèi)的所有這些改變和變型。
【權利要求】
1.一種口腔護理裝置(120)，所述口腔護理裝置包括: 柄部部分(121)； 聯(lián)接到所述柄部部分(121)的口腔護理工具(126)，所述口腔護理工具(126)包括刷頭部分(129)，所述刷頭部分包括刷絲(127)； 第一電極(106)，所述第一電極位于所述刷頭部分(129)中并且能夠操作以與使用者的口腔電接觸； 第二電極(108)，所述第二電極位于所述柄部部分(121)中并且能夠操作以與所述使用者的手電接觸； 阻抗元件(260)，所述阻抗元件位于所述口腔護理工具(126)內(nèi)并電聯(lián)接到所述第一電極(106)，其中所述阻抗元件(260)包括預定阻抗特性； 電源(102)，所述電源在所述第一電極(106)和所述第二電極(108)之間提供電勢；控制器電路(104)，所述控制器電路與所述第一電極(106)、所述第二電極(108)、所述阻抗元件(260)、和所述電源(102)電連通，其中: 位于所述使用者的手處的所述第二電極(108)的電接觸和位于所述使用者的口腔處的所述第一電極(106)的電接觸在所述第一電極(106)和所述第二電極(108)之間完成電路(131)； 所述控制器電路(104)確定所述口腔護理工具(126)的阻抗，其中所述口腔護理工具(126)的阻抗元件(260)影響所確定的阻抗； 當所述阻抗在第一阻抗范圍內(nèi)時，所述控制器電路(104)以第一微電流振幅在所述第一電極(106)和所述第二電極(108)之間生成穿過所述使用者的微電流I ;并且 當所述阻抗在第二阻抗范圍內(nèi)時，所述控制器電路(104)以第二微電流振幅在所述第一電極(106)和所述第二電極(108)之間生成穿過所述使用者的所述微電流I。
2.如權利要求1所述的口腔護理裝置(120)，其中所述阻抗元件(260)包括一個或多個電阻元件、一個或多個電容元件、一個或多個感應元件,或它們的組合。
3.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的口腔護理裝置(120)，其中當所述阻抗在一個或多個附加阻抗范圍內(nèi)時，所述控制器電路(104)以一個或多個附加微電流振幅在所述第一電極(106)和所述第二電極(108)之間生成穿過所述使用者的所述微電流I。
4.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的口腔護理裝置(120)，還包括用戶界面裝置(150)，其中當所述阻抗不在任何預定阻抗范圍內(nèi)時，所述用戶界面裝置(150)向所述使用者提供指示。
5.如權利要求4所述的口腔護理裝置(120)，其中所述用戶界面裝置包括發(fā)光二極管。
6.如權利要求4所述的口腔護理裝置(120)，其中所述用戶界面裝置包括聽覺裝置。
7.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的口腔護理裝置(120)，還包括振動致動器(122)，所述振動致動器電聯(lián)接到所述控制器電路(104)并且能夠操作以在某個振動頻率振動，從而以所述振動頻率和某個振幅來平移所述刷頭部分(129)，其中: 當所述阻抗在所述第一阻抗范圍內(nèi)時，所述控制器電路(104)向所述振動致動器(122)提供第一信號，使得所述振動致動器(122)根據(jù)第一操作模式以第一振幅振動；并且當所述阻抗在所述第二阻抗范圍內(nèi)時，所述控制器電路(104)向所述振動致動器(122)提供第二信號，使得所述振動致動器(122)根據(jù)第二操作模式以第二振幅振動。
8.如權利要求7所述的口腔護理裝置(120)，其中當所述阻抗在一個或多個附加阻抗范圍內(nèi)時，所述控制器電路(104)向所述振動致動器(122)提供一個或多個附加信號，使得所述振動致動器( 122)根據(jù)一個或多個附加操作模式以一個或多個附加振幅振動。
【文檔編號】A61C17/22GK103813831SQ201280045461
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年9月20日 優(yōu)先權日:2011年9月20日
【發(fā)明者】A·F·多爾, U·容尼克爾, R·格布勒, N·阿爾特曼 申請人:吉列公司