時間分辨熒光方法中的牙菌斑位置檢測以及用于牙菌斑檢測的系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及牙科清潔工具(諸如牙刷)。更具體地，本公開涉及一種用于基于時間分辨熒光來檢測牙菌斑的電子牙刷。
【背景技術(shù)】
[0002]牙刷被設(shè)計成通過從牙齒表面和鄰間區(qū)域清除生物膜和食物殘渣來清潔牙齒以便改善口腔健康。已經(jīng)產(chǎn)生了廣泛多種的電子牙刷設(shè)計以通過增加牙刷頭部的速度和使用聲波振動并且在一些情況下使用超聲波振動以提供改進的刷洗性能?，F(xiàn)代的牙刷在清除牙菌斑方面非常有效。消費者只需在問題區(qū)域中刷洗幾秒以剝離正在被刷洗的牙菌斑。然而，在沒有反饋的情況下，消費者在牙菌斑已經(jīng)完全被清除之前，可能移動到另一牙齒上。因此，牙齒上的牙菌斑水平的指示非常需要。
[0003]盡管在牙刷設(shè)計中有改進，但是問題仍然停留在現(xiàn)有電動牙刷不檢測牙菌斑的存在與否。因此，對開發(fā)可以識別牙菌斑的牙科清潔工具的需求仍在不斷增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]下面提出了所要求保護的主題的簡化描述以便提供對所要求保護的主題的某些方面的基本理解。該
【發(fā)明內(nèi)容】
不是所要求保護的主題的詳盡的概述。它既不旨在標識所要求保護的主題的關(guān)鍵或重要元素，也不旨在描繪所要求保護的主題的范圍。其唯一目的是以簡化形式提出所要求保護的主題的某些概念，作為稍后提出的更詳細描述的序言。
[0005]按照本公開的各方面，提出了一種牙菌斑、牙結(jié)石和/或齲齒檢測系統(tǒng)。該牙菌斑、牙結(jié)石和/或齲齒檢測系統(tǒng)包括牙科工具和用于從多個角度接收熒光的光學多模波導或光導，該熒光以導致模式色散的不同路徑長度沿著多模光學波導的芯行進。牙菌斑檢測系統(tǒng)還包括檢測器，被配置成接收熒光用于基于頻域壽命測量檢測牙菌斑并且傳送牙齒的牙菌斑標識信息。光學波導的長度至少為20cm，由此模式色散用于檢測牙齒上的至少一個牙菌斑熒光區(qū)域。
[0006]根據(jù)本公開的方面，光學波導是多模光纖或漸變折射率光纖。
[0007]根據(jù)本公開的又一方面，模式色散通過變化光學波導的長度進行調(diào)整。
[0008]根據(jù)本公開的又一方面，用模式色散檢測的牙菌斑熒光區(qū)域包括相對于牙菌斑熒光區(qū)域的中心點的不同水平的牙菌斑。
[0009]根據(jù)本公開的另一方面，與熒光區(qū)域的外圍相比，模式色散在熒光區(qū)域的中心點之間最不同。
[0010]根據(jù)本公開的再一方面，牙菌斑檢測信號取決于離牙菌斑熒光區(qū)域的中心點的徑向距離。
[0011]根據(jù)本公開的又一方面，模式色散是調(diào)制頻率的常數(shù)。來自牙菌斑熒光區(qū)域的時間分辨熒光響應(yīng)的相移和解調(diào)基于模式色散和調(diào)制頻率而變化。
[0012]根據(jù)本公開的另一方面，當調(diào)制頻率為40MHz時，光纖的數(shù)值孔徑(NA)為0.48米并且長度為2米。
[0013]根據(jù)本公開的再一方面，反饋機構(gòu)被提供用于基于所檢測到的模式色散來收集到操縱牙科工具的用戶的實時反饋，和/或用可視指示在刷洗周期結(jié)束時向用戶提供總結(jié)。
[0014]根據(jù)本公開的又一方面，提出了一種經(jīng)由牙科工具檢測牙齒上的牙菌斑、牙結(jié)石和/或齲齒的方法。該方法包括以下步驟:提供用于從多個角度接收熒光的多模光學波導，該熒光以導致模式色散的不同路徑長度沿著多模光學波導的芯行進；并且提供被配置成接收用于基于頻域壽命測量來檢測牙菌斑的熒光并且傳送牙齒的牙菌斑標識信息的檢測器。該模式色散用于檢測到牙齒上的至少一個牙菌斑熒光區(qū)域的徑向距離。
[0015]本公開的進一步的適用性范圍將從在下文中所給出的【具體實施方式】而變得明顯。然而，應(yīng)當理解，因為從該【具體實施方式】中，本公開的精神和范圍內(nèi)的各種改變和修改對于領(lǐng)域技術(shù)人員將變得明顯，所以在指示本公開的優(yōu)選實施例的同時，僅通過說明給出【具體實施方式】和特定示例。
【附圖說明】
[0016]可以參照以下附圖對本公開的各方面進行更好地理解。附圖中的部件不一定按比例繪制，而是將重點放在清楚地說明本公開的原理上。而且，在附圖中，相同的附圖標記在整個若干視圖中指定對應(yīng)的部件。
[0017]在附圖中:
[0018]圖1圖示了根據(jù)本公開的具有基于入射角接收耗費不同時間來傳播的光的光纖或波導的牙菌斑檢測系統(tǒng)；
[0019]圖2圖示了根據(jù)本公開的牙菌斑靈敏度圖案的示例；
[0020]圖3a圖示了根據(jù)本公開的牙刷；
[0021]圖3b圖示了根據(jù)本公開的用于圖3a的牙刷的控制器環(huán)境；
[0022]圖4是圖示了根據(jù)本公開的基于熒光壽命測量信號的模式色散來檢測到牙菌斑位置的距離的方法的流程圖；和
[0023]圖5圖示了根據(jù)本公開的所檢測到的牙菌斑斑點(blob)的示例。
【具體實施方式】
[0024]盡管在特定實施例方面對本公開進行了描述，但是對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言明顯的是，在不脫離本公開的精神的情況下，可以進行各種修改、重新布置和替換。本公開的范圍由所附的權(quán)利要求限定。
[0025]出于促進對本公開的原理的理解的目的，現(xiàn)在將參照在附圖中所圖示的示例性實施例，并且采用特定語言描述這些實施例。然而，應(yīng)當理解，不旨在由此限制本公開的范圍。任何相關(guān)領(lǐng)域的和擁有本公開的技術(shù)人員能夠想到的本文中所圖示的本發(fā)明特征的更改和進一步的修改，以及本文中所圖示的本公開的原理的任何附加的應(yīng)用都要被認為是在本公開的范圍內(nèi)。
[0026]本公開描述了用于特別地通過通知用戶他們是否確實正在從他們的牙齒中清除牙菌斑并且如果他們已經(jīng)完全清除了牙菌斑，則提供保證并且教練用戶養(yǎng)成良好習慣來幫助用戶清潔他們的牙齒的系統(tǒng)、設(shè)備和方法的各種實施例。優(yōu)選地，在刷洗/清潔期間實時提供信息，否則消費者接受很可能是低的。例如，對于牙科工具(例如，牙刷或空氣牙線)，有用的是，當用戶正在刷洗的牙齒被認為是清潔的時，提供用戶信號，使得用戶可以移動到下一牙齒上，其由于牙菌斑積聚可能需要附加的刷洗/清潔。這可以減少用戶的刷洗/清潔時間，而且還引起使用戶的注意力集中到牙齒(例如，具有牙菌斑)的特定問題區(qū)域的更好且更有效的刷洗/清潔程序。
[0027]按照本公開，用戶能夠用電子牙科清潔工具檢測牙菌斑，S卩，在用牙膏泡沫包圍的振動刷洗/清潔系統(tǒng)中。牙菌斑檢測系統(tǒng)被配置成在帶有可去除牙菌斑層的表面和除垢器表膜(pellicle) /牙結(jié)石/牙科填充物/牙齒表面之間提供明顯的對比度。
[0028]按照本公開，提供了一種在刷洗/清潔程序期間檢測牙菌斑的方式。實時或基本上接近實時監(jiān)測牙菌斑。本公開的示例性實施例基于時間分辨熒光實現(xiàn)了牙菌斑檢測。
[0029]按照本公開，提出了一種用于在僅使用一個光電檢測系統(tǒng)及其相關(guān)聯(lián)的部件的同時，使牙菌斑檢測系統(tǒng)能夠檢測離牙菌斑殘留的檢測點的中心的徑向距離的操作模式。因此，本公開提供了用于通過基于時間分辨熒光(特別是頻域壽命測量)實現(xiàn)牙菌斑檢測來在刷洗程序期間實時檢測牙菌斑的方式的進一步改進。
[0030]現(xiàn)在，將詳細參照本公開的實施例。盡管將對本公開的某些實施例進行描述，但是應(yīng)當理解，不旨在將本公開的實施例局限于那些所描述的實施例。與此相反，參照本公開的實施例旨在涵蓋可以被包括如由所附權(quán)利要求所定義的本公開的實施例的精神和范圍內(nèi)的替換、修改和等同物。
[0031]在參照附圖的同時，下文將對實施例進行描述。附圖僅僅是示例，并不旨在限制本公開的范圍。
[0032]圖1