降低菌斑檢測流探針的堵塞的制作方法
【專利摘要】用于檢測表面上物質(zhì)存在的檢測設(shè)備的近端主體部(210)包括彼此流體連通的泵部(124、142)和近端探針部(111、120)。控制器(225)處理由參數(shù)傳感器(P、P1或P2)感測的信號讀數(shù)，且確定信號讀數(shù)是否指示妨礙流體(130)穿過檢測設(shè)備(100、100’、100”、100”a、100”b、100”c、100”d、100e)的遠(yuǎn)端探針部(110)的遠(yuǎn)頂端(112、112’)的開放端口的物質(zhì)(116)。在確定信號讀數(shù)指示妨礙流體(130)穿過遠(yuǎn)頂端(112、112’)的開放端口的物質(zhì)(116)時，控制器(225)發(fā)送改變遠(yuǎn)頂端(112、112’)處的動態(tài)壓力的信號。
【專利說明】
降低菌斑檢測流探針的堵塞
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本公開涉及用于檢測牙齒表面的狀態(tài)的設(shè)備。更具體地，本公開涉及被利用于檢 測牙齒表面的狀態(tài)的流探針。
【背景技術(shù)】
[0002] 齲齒或牙周病被認(rèn)為是由存在于牙菌斑(dental plaque)中的細(xì)菌引起的感染性 疾病。牙菌斑的去除對于口腔的健康非常重要。然而，牙菌斑不容易由肉眼識別。已經(jīng)產(chǎn)生 各種菌斑檢測設(shè)備，以幫助牙菌斑和/或齲齒的檢測。
[0003] 大多數(shù)牙菌斑檢測設(shè)備被構(gòu)造為由受過培訓(xùn)的專業(yè)人員使用，并且使用來自牙菌 斑(和/或齲齒)與牙齒的非腐敗區(qū)域的可視發(fā)光光譜大大不同的事實(shí)。一些牙菌斑檢測設(shè) 備被構(gòu)造為由顧客(大多數(shù)顧客通常不是受過培訓(xùn)的牙科專業(yè)人員)在他們自己家中使用， 以幫助顧客實(shí)現(xiàn)良好的口腔衛(wèi)生。
[0004] 例如，一種已知類型的牙菌斑設(shè)備利用輻射光來照射牙齒材料和牙齦，以識別被 生物膜感染的區(qū)域和牙菌斑的區(qū)域。這種類型的菌斑檢測設(shè)備可以利用單色激發(fā)光，并且 可以被構(gòu)造為檢測2個帶440-470nm(例如藍(lán)光)和560-640nm(例如紅光）內(nèi)的熒光;強(qiáng)度相 減以揭示牙菌斑和/或齲齒區(qū)域。
[0005] 雖然上述牙菌斑設(shè)備適于它們的預(yù)期用途，但它們顯露出一個或多個缺點(diǎn)。具體 地，已知眼睛的每個區(qū)域吸收不同波長的光，并且如果眼睛吸收太多的光，則眼睛可能受 損。如可以理解的，為了避免可能的眼睛傷害，必須的是，用戶不開啟菌斑檢測設(shè)備，直到菌 斑檢測設(shè)備適當(dāng)?shù)刂糜谧靸?nèi)部。然而，上述裝置未被構(gòu)造為自動檢測什么時候菌斑檢測設(shè) 備被置于嘴內(nèi)部。因此，如果未接著進(jìn)行合適的處理預(yù)防措施(例如顧客誤用），則可能產(chǎn)生 如果暴露于眼睛則可能損傷眼睛或者引起不適炫光的潛在地有害輻射。此外，此技術(shù)特別 適于檢測時間久的菌斑;未進(jìn)行牙齒熒光與初期（1天時間的)菌斑熒光之間的區(qū)分。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提供對表面(例如牙齒表面)上的物質(zhì)(例如菌斑)的改進(jìn)檢測。
[0007] 因此，本公開的方面包括用于檢測表面上物質(zhì)存在的設(shè)備。設(shè)備包括近端主體部 和至少一個遠(yuǎn)端探針部，此近端主體部包括近端栗（例如注射器)部和近端探針部，至少一 個遠(yuǎn)端探針部被構(gòu)造為浸沒在第一流體中。近端栗部與遠(yuǎn)端探針部彼此流體通信。遠(yuǎn)端探 針部限定遠(yuǎn)頂端，遠(yuǎn)頂端具有使得第二流體(例如，氣體或液體)能夠穿過遠(yuǎn)頂端的開放端 口。設(shè)備被構(gòu)造為使得第二流體穿過遠(yuǎn)頂端使得能夠基于與至少部分妨礙流體穿過遠(yuǎn)頂端 的開放端口的物質(zhì)相關(guān)的信號的測量，來檢測可能存在于表面上的物質(zhì)。
[0008] 在一個方面中，信號可以為壓力信號，并且檢測設(shè)備還包括被構(gòu)造且布置為檢測 壓力信號的壓力傳感器。近端栗部可以包括壓力傳感器。
[0009] 在一個方面中，設(shè)備還可以包括布置在近端栗部與遠(yuǎn)端探針部之間的壓力感測 部，其中，壓力傳感器被布置為與壓力感測部流體通信，以檢測壓力信號。近端栗部、壓力感 測部以及遠(yuǎn)端探針部可以各自限定共計為檢測設(shè)備的總體積的內(nèi)部體積，使得檢測設(shè)備形 成聲低通過濾器。
[0010] 在另一個方面中，近端栗部可以包括可移動活塞，此可移動活塞布置在近端栗部 內(nèi)，并被構(gòu)造且布置為使得可移動活塞可遠(yuǎn)離近端栗部的近端端部、朝向近端栗部的遠(yuǎn)端 端部往復(fù)移動。從而，活塞的移動誘導(dǎo)遠(yuǎn)端探針部中的體積或質(zhì)量流動，或者其中，近端栗 部包括可移動隔膜，從而，隔膜的移動誘導(dǎo)遠(yuǎn)端探針部中的體積或質(zhì)量流動的變化。
[0011] 設(shè)備還可以包括控制器。控制器可以處理由壓力傳感器感測的壓力讀數(shù)且確定壓 力讀數(shù)是否指示妨礙流體穿過遠(yuǎn)頂端的開放端口的物質(zhì)。此物質(zhì)可以為牙菌斑。
[0012] 在設(shè)備的又一方面中，信號表示探針部的應(yīng)變。檢測設(shè)備還可以包括應(yīng)變儀，此應(yīng) 變儀被構(gòu)造且布置在遠(yuǎn)端探針部上，以使得應(yīng)變儀能夠檢測并測量表示探針部的應(yīng)變的信 號。
[0013] 在一個方面中，具有開放端口的遠(yuǎn)頂端可以成角度倒角，使得在遠(yuǎn)頂端接觸表面 時，使得第二流體能夠穿過遠(yuǎn)頂端。開放端口的倒角角度可以為使得在遠(yuǎn)頂端接觸表面且 物質(zhì)至少部分妨礙流體穿過遠(yuǎn)頂端的開放端口時至少部分妨礙第二流體穿過遠(yuǎn)頂端。
[0014] 本公開的又一方面包括近端主體部，此近端主體部包括栗部、近端探針部以及連 接器，其中，栗部與近端探針部彼此流體連通，近端探針部可以經(jīng)由連接器連接到檢測設(shè)備 的遠(yuǎn)端探針部，以在近端探針部與遠(yuǎn)端探針部之間建立流體連通。檢測設(shè)備包括被構(gòu)造為 浸沒在第一流體中的遠(yuǎn)端探針部。遠(yuǎn)端探針部限定遠(yuǎn)頂端，遠(yuǎn)頂端具有使得第二流體能夠 穿過遠(yuǎn)頂端的開放端口。設(shè)備被構(gòu)造為使得第二流體穿過遠(yuǎn)頂端使得能夠基于與至少部分 妨礙流體穿過遠(yuǎn)頂端的開放端口的物質(zhì)相關(guān)的信號的測量，來檢測可能存在于表面上的物 質(zhì)。
[0015] 本公開的又一方面包括用于檢測表面上物質(zhì)存在的系統(tǒng)。此系統(tǒng)包括如上所述的 第一檢測設(shè)備和以與如上所述的第一檢測設(shè)備的方式構(gòu)造的至少第二檢測設(shè)備。
[0016] 本公開的又一方面包括檢測表面上物質(zhì)存在的方法，此方法包括:經(jīng)由限定近端 端部和內(nèi)通道(此內(nèi)通道包括遠(yuǎn)端探針頂端，遠(yuǎn)端探針頂端具有使得流體介質(zhì)能夠穿過遠(yuǎn) 端探針頂端的開放端口）的流探針管狀構(gòu)件或流探針，將探針頂端布置在表面附近，并且使 得流探針管狀構(gòu)件浸沒在第一流體介質(zhì)中，使得第二流體介質(zhì)流過內(nèi)通道和遠(yuǎn)端探針頂 端，并且使得遠(yuǎn)端探針頂端接觸出現(xiàn)在第一流體介質(zhì)中的相互作用區(qū)域中的表面，并且通 過檢測對第二流體介質(zhì)流過內(nèi)通道或遠(yuǎn)端探針頂端或其組合的至少部分妨礙，來探測相互 作用區(qū)域的性質(zhì)。
[0017] 本公開的又一方面包括檢測表面上物質(zhì)存在的方法，此方法包括:經(jīng)由各自限定 近端端部和內(nèi)通道(此內(nèi)通道包括遠(yuǎn)端探針頂端，遠(yuǎn)端探針頂端具有使得流體介質(zhì)能夠穿 過遠(yuǎn)端探針頂端的開放端口）的至少兩個流探針管狀構(gòu)件或流探針，將兩個探針頂端布置 在表面附近，并且使得兩個流探針管狀構(gòu)件或流探針浸沒在第一流體介質(zhì)中，使得第二流 體介質(zhì)流過內(nèi)通道和遠(yuǎn)端探針頂端，并且使得遠(yuǎn)端探針頂端接觸在出現(xiàn)在第一流體介質(zhì)中 的相互作用區(qū)域中的表面，并且通過檢測對第二流體介質(zhì)流過內(nèi)通道或遠(yuǎn)端探針頂端或其 組合的至少部分妨礙，來探測相互作用區(qū)域的性質(zhì)。
[0018] 在一個方面中，檢測對第二流體介質(zhì)流過內(nèi)通道和遠(yuǎn)端探針頂端的至少部分妨礙 可以包括檢測兩個流探針管狀構(gòu)件中的一個與兩個流探針管狀構(gòu)件中的另一個中所檢測 的壓力信號之間的差異。
[0019] 在另一方面中，檢測對第二流體介質(zhì)流過內(nèi)通道和遠(yuǎn)端探針頂端的至少部分妨礙 可以包括檢測兩個流探針管狀構(gòu)件中的一個與兩個流探針管狀構(gòu)件中的另一個中所檢測 的應(yīng)變信號之間的差異。
[0020] 在又一方面中，遠(yuǎn)頂端具有可以以角度倒角的開放端口，使得在遠(yuǎn)頂端接觸表面 時使得能夠進(jìn)行使得第二流體介質(zhì)流過內(nèi)通道和遠(yuǎn)端探針頂端的步驟，并且使得第二流體 介質(zhì)能夠流過倒角開放端口。
[0021] 在另外的方面中，通過開放端口的倒角角度使得在遠(yuǎn)頂端接觸表面且物質(zhì)至少部 分妨礙第二流體介質(zhì)穿過遠(yuǎn)頂端的開放端口時至少部分妨礙第二流體穿過遠(yuǎn)頂端，來使得 能夠進(jìn)行檢測對第二流體介質(zhì)流過內(nèi)通道和遠(yuǎn)端探針頂端中的至少一個的至少部分妨礙 的步驟。
[0022]在一個方面中，探測相互作用區(qū)域的性質(zhì)可以包括測量源于相互作用區(qū)域中的表 面的牙菌斑的性質(zhì)。
[0023] 在再一方面中，使得第二流體介質(zhì)流過內(nèi)通道和遠(yuǎn)端探針頂端可以通過以下方式 來執(zhí)行:通過使得第二流體介質(zhì)從至少兩個流探針管狀構(gòu)件的近端端部遠(yuǎn)端地流過遠(yuǎn)端探 針頂端，或通過使得第二流體介質(zhì)從遠(yuǎn)端探針頂端朝向流探針管狀構(gòu)件的近端端部近端地 流過內(nèi)通道。
[0024] 本公開描述了通過記錄通過探針頂端的流體介質(zhì)的流出性質(zhì)來探測牙齒表面的 方法。從探針頂端流出的流體的性質(zhì)例如可以通過記錄作為時間函數(shù)的流體介質(zhì)的壓力來 測量。從頂端表面區(qū)域釋放流體(包括氣泡）的性質(zhì)可以表征牙齒表面和/或存在于探針頂 端處的牙齒材料的粘彈性性質(zhì)。包括氣泡的流體還可以提高牙刷的菌斑去除速率。
[0025] 本公開的示例性實(shí)施方式的新型特征為：
[0026] (a)流體介質(zhì)與探針頂端處的表面接觸，產(chǎn)生頂端與表面之間的相互作用區(qū)域；以 及
[0027] (b)相互作用區(qū)域中的介質(zhì)的形狀和/或動力學(xué)取決于表面的性質(zhì)和/或取決于源 于表面的材料；以及
[0028] (C)檢測相互作用區(qū)域中的介質(zhì)的壓力和/或形狀和/或動力學(xué)。
[0029] 由控制器關(guān)于在牙齒的特定牙齒表面處是否檢測到超過預(yù)定最大可接受或可允 許菌斑等級的菌斑等級進(jìn)行確定。
[0030] 如果進(jìn)行否定檢測，則向具有集成流探針菌斑檢測系統(tǒng)的電動牙刷的用戶發(fā)送信 號，以將刷前進(jìn)至相鄰牙齒或其他牙齒。
[0031] 備選地，如果進(jìn)行肯定檢測，則向具有集成流探針菌斑檢測系統(tǒng)的電動牙刷的用 戶發(fā)送信號，以繼續(xù)刷特定牙齒。
[0032] 因此，本公開的實(shí)施方式涉及設(shè)備，該設(shè)備被構(gòu)造為使得流體穿過遠(yuǎn)頂端的開放 端口使得能夠基于與至少部分妨礙流體穿過開放端口的物質(zhì)相關(guān)的信號的測量，來檢測可 能存在于表面(例如，牙齒的表面)上的物質(zhì)。設(shè)備包括近端栗部和被構(gòu)造為浸沒在另一流 體中的至少一個遠(yuǎn)端探針部。設(shè)備可以被包括在包括至少兩個設(shè)備的對應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)。方法包 括:針對至少部分妨礙流動而對相互作用區(qū)域進(jìn)行探測。
[0033] 在一個示例性實(shí)施方式中，第一流體還可以例如在遠(yuǎn)端探針部內(nèi)的壓力低于環(huán)境 壓力時穿過遠(yuǎn)端探針部的遠(yuǎn)頂端的開放端口。
[0034]在又一示例性實(shí)施方式中，用于檢測表面上物質(zhì)存在的檢測設(shè)備的近端主體部包 括栗部和近端探針部。栗部與近端探針部彼此流體連通。近端探針部可以經(jīng)由連接器連接 到檢測設(shè)備的遠(yuǎn)端探針部，以在近端探針部與遠(yuǎn)端探針部之間建立流體連通。檢測設(shè)備包 括被構(gòu)造為浸沒在第一流體中的遠(yuǎn)端探針部。遠(yuǎn)端探針部限定遠(yuǎn)頂端，遠(yuǎn)頂端具有使得第 二流體能夠穿過遠(yuǎn)頂端的開放端口。檢測設(shè)備被構(gòu)造為以便:栗部使得第二流體穿過遠(yuǎn)頂 端從而誘導(dǎo)遠(yuǎn)端探針部中的感測參數(shù)的變化，使得能夠基于表示感測參數(shù)的、與至少部分 妨礙流體穿過遠(yuǎn)頂端的開放端口的物質(zhì)相關(guān)的信號的測量，來檢測可能存在于表面上的物 質(zhì)。近端主體部還包括控制器和被構(gòu)造且布置為檢測表示感測參數(shù)的信號的參數(shù)傳感器。 控制器處理由參數(shù)傳感器感測的信號讀數(shù)，且確定信號讀數(shù)是否指示妨礙流體穿過遠(yuǎn)頂端 的開放端口的物質(zhì)?？刂破髋c栗部和參數(shù)傳感器電通信。在確定信號讀數(shù)指示妨礙流體穿 過遠(yuǎn)頂端的開放端口的物質(zhì)時，控制器發(fā)送改變遠(yuǎn)頂端處的動態(tài)壓力的信號。在一個示例 性實(shí)施方式中，在檢測設(shè)備用于檢測表面上物質(zhì)的存在期間，在控制器確定信號讀數(shù)指示 妨礙流體穿過遠(yuǎn)頂端的開放端口的物質(zhì)時，控制器產(chǎn)生引起近端主體部的操作的變化(此 變化引起動態(tài)壓力的變化)且移開妨礙流體穿過遠(yuǎn)頂端的開放端口的物質(zhì)的信號。
[0035]在再一示例性實(shí)施方式中，當(dāng)控制器處理由參數(shù)傳感器感測的信號讀數(shù)且確定信 號讀數(shù)指示妨礙流體穿過遠(yuǎn)頂端的開放端口的物質(zhì)時，控制器向栗部發(fā)送信號，以改變到 遠(yuǎn)頂端的排放壓力、或流量、或壓力和流量兩者，以移開妨礙流體穿過遠(yuǎn)頂端的開放端口的 物質(zhì)。
[0036] 在一個示例性實(shí)施方式中，近端主體部還可以包括被布置為與近端探針部流體連 通的參數(shù)傳感器、與近端探針部流體連通使得流體導(dǎo)管構(gòu)件形成圍繞參數(shù)傳感器的流動旁 路的流體導(dǎo)管構(gòu)件、以及布置在流體導(dǎo)管構(gòu)件中的流體流動中斷裝置。流體流動中斷裝置 在栗部的操作期間處于閉合位置中。當(dāng)控制器接收表示感測參數(shù)的、與至少部分妨礙流體 穿過遠(yuǎn)頂端的開放端口的物質(zhì)相關(guān)的信號時，控制器向流體流動中斷裝置發(fā)送信號以至少 部分打開，以繞開參數(shù)傳感器，以改變遠(yuǎn)頂端處的動態(tài)壓力，以移開至少部分妨礙流體穿過 遠(yuǎn)頂端的開放端口的物質(zhì)。
[0037] 在又一示例性實(shí)施方式中，近端主體部還可以包括中心參數(shù)感測部，此中心參數(shù) 感測部被布置為在栗部與近端探針部之間進(jìn)行流體連通。中心參數(shù)感測部使得在栗部與近 端探針部之間能夠進(jìn)行流體連通。參數(shù)傳感器被布置為與中心參數(shù)感測部流體連通。流體 導(dǎo)管構(gòu)件與近端探針部以及中心參數(shù)感測部流體連通，使得流體導(dǎo)管構(gòu)件形成圍繞參數(shù)傳 感器的流動旁路。流體流動中斷裝置可以布置在流體導(dǎo)管構(gòu)件中，并且在栗部操作期間處 于閉合位置中。當(dāng)控制器接收表示感測參數(shù)的、與至少部分妨礙流體穿過遠(yuǎn)頂端的開放端 口的物質(zhì)相關(guān)的信號時，控制器向流體流動中斷裝置發(fā)送信號以至少部分打開，以繞開參 數(shù)傳感器，以改變遠(yuǎn)頂端處的動態(tài)壓力，以移開至少部分妨礙流體穿過遠(yuǎn)頂端的開放端口 的物質(zhì)。
[0038] 在另外的示例性實(shí)施方式中，流體導(dǎo)管構(gòu)件還可以包括流體儲液器，此流體儲液 器布置在流體流動中斷裝置的上游，并且與中心參數(shù)感測部流體連通，其中，在流體流動中 斷裝置處于閉合位置中時，流體儲液器被加壓為處于超過參數(shù)傳感器下游的中心參數(shù)感測 部中的壓力的壓力。
[0039] 在又一示例性實(shí)施方式中，當(dāng)控制器接收表示感測參數(shù)的、與至少部分妨礙流體 穿過遠(yuǎn)頂端的開放端口的物質(zhì)相關(guān)的信號時，控制器向流體流動中斷裝置發(fā)送送號以至少 部分打開，以從流體儲液器釋放壓力，以繞開參數(shù)傳感器，從而提高遠(yuǎn)頂端處的動態(tài)壓力， 以移開至少部分妨礙流體穿過遠(yuǎn)頂端的開放端口的物質(zhì)。
[0040] 在另外的示例性實(shí)施方式中，第二流體流動中斷裝置布置在流體儲液器的上游， 使得在中心參數(shù)感測部的處于參數(shù)傳感器上游的部分和中心參數(shù)感測部的處于參數(shù)傳感 器下游的部分之間提供流體連通，其中，第二流體流動中斷裝置、流體儲液器以及流體流動 中斷裝置形成圍繞參數(shù)傳感器的流動旁路。
[0041] 在再一示例性實(shí)施方式中，在檢測設(shè)備使用期間，在控制器向流體流動中斷裝置 發(fā)送信號以至少部分打開后，當(dāng)流體儲液器中的壓力降低時，控制器向第二流體流動中斷 裝置發(fā)送信號，以從閉合位置轉(zhuǎn)變到至少部分打開位置，以使流動繞開參數(shù)傳感器，從而增 大遠(yuǎn)頂端處的動態(tài)壓力，以移開至少部分妨礙流體穿過遠(yuǎn)頂端的開放端口的物質(zhì)。
[0042] 在一個示例性實(shí)施方式中，近端主體部還可以包括中心參數(shù)感測部，此中心參數(shù) 感測部被布置為在栗部與近端探針部之間進(jìn)行流體連通。中心參數(shù)感測部使得在栗部與近 端探針部之間能夠進(jìn)行流體連通。參數(shù)傳感器被布置為與中心參數(shù)感測部流體連通。備用 栗部具有栗排放流體導(dǎo)管構(gòu)件，此栗排放流體導(dǎo)管構(gòu)件通過參數(shù)傳感器下游的中心參數(shù)感 測部中的連接與中心參數(shù)感測部流體連通。當(dāng)控制器接收表示感測參數(shù)的、與至少部分妨 礙流體穿過遠(yuǎn)頂端的開放端口的物質(zhì)相關(guān)的信號時，控制器向備用栗部發(fā)送信號，以發(fā)起 操作，從而增大遠(yuǎn)頂端處的動態(tài)壓力，以移開至少部分妨礙流體穿過遠(yuǎn)頂端的開放端口的 物質(zhì)。
[0043]在一個示例性實(shí)施方式中，在檢測設(shè)備未用于檢測表面上物質(zhì)的存在期間，控制 器產(chǎn)生引起近端主體部的操作的變化的信號，近端主體部的操作的變化改變動態(tài)壓力并使 得移開妨礙流體穿過遠(yuǎn)頂端的開放端口的物質(zhì)。近端主體部的操作的變化可以通過以下方 式來實(shí)現(xiàn):栗部栗送流體通過遠(yuǎn)端探針部，持續(xù)使遠(yuǎn)頂端將來發(fā)生堵塞的概率最小化所需 的時間段、或移開妨礙流體穿過遠(yuǎn)頂端的開放端口的物質(zhì)所需的時間段。
[0044] 在又一示例性實(shí)施方式中，使遠(yuǎn)頂端將來發(fā)生堵塞的概率最小化所需的時間段為 在使用檢測設(shè)備檢測表面上的物質(zhì)的存在之前的時間段、或在使用檢測設(shè)備檢測表面上的 物質(zhì)的存在之后的時間段。
[0045] 在另外的示例性實(shí)施方式中，移開妨礙流體穿過遠(yuǎn)頂端的開放端口的物質(zhì)所需的 時間段為在使用檢測設(shè)備檢測表面上的物質(zhì)的存在之前的時間段、或在使用檢測設(shè)備檢測 表面上的物質(zhì)的存在之后的時間段。
[0046] 在又一示例性實(shí)施方式中，近端主體部還包括振動軸，此振動軸用于振動布置在 檢測設(shè)備的遠(yuǎn)端口腔插入部上的刷毛。振動的刷毛實(shí)現(xiàn)對象或檢測設(shè)備的用戶的牙齒衛(wèi) 生。近端主體部還可以包括:刷毛振動馬達(dá)，用于操作振動軸；以及啟動裝置，用于啟動刷毛 振動馬達(dá)以操作振動軸。啟動裝置與控制器電通信?？刂破飨蚶醪堪l(fā)送信號，以使得第二流 體在啟動裝置的啟動之前穿過遠(yuǎn)頂端。將動態(tài)壓力的變化與啟動裝置啟動之前的動態(tài)壓力 進(jìn)行比較。備選地或另外地，控制器向栗部發(fā)送信號，以使得第二流體在啟動裝置啟動之后 穿過遠(yuǎn)頂端，并且其中，控制器向栗部發(fā)送信號，以繼續(xù)使得第二流體在停止啟動裝置之后 穿過遠(yuǎn)頂端。將動態(tài)壓力的變化與停止啟動裝置之后的動態(tài)壓力進(jìn)行比較。
[0047] 在一個示例性實(shí)施方式中，近端主體部還可以包括與控制器電通信的檢測設(shè)備使 用傳感器，并且啟動裝置啟動之前的時間由控制器感測為開始于檢測設(shè)備使用傳感器的啟 動。
[0048] 在另一個示例性實(shí)施方式中，檢測設(shè)備使用傳感器為運(yùn)動傳感器或接觸傳感器或 其組合。接觸傳感器包括壓力傳感器或溫度傳感器或其組合。
[0049] 在一個實(shí)施方式中，當(dāng)控制器感測到檢測設(shè)備使用傳感器的啟動、而在接收來自 檢測設(shè)備使用傳感器的、指示檢測設(shè)備的使用的信號之后的規(guī)定時間段內(nèi)啟動裝置未啟動 時，控制器向栗部發(fā)送信號以停止使第二流體穿過遠(yuǎn)頂端。
[0050] 在再一示例性實(shí)施方式中，栗部可以包括吸入口，此吸入口使得能夠通過栗部吸 入第二流體，并且使得能夠通過栗部吸入第三流體，其中，動態(tài)壓力的變化包括栗部使得第 三流體穿過遠(yuǎn)頂端，以移開妨礙流體穿過遠(yuǎn)頂端的開放端口的物質(zhì)。第三流體可以為液體。
[0051] 在另外的示例性實(shí)施方式中，第三流體可以為液滴，并且栗部通過吸入口同時吸 入第二流體和液滴，這使得第二流體和液滴傳遞到遠(yuǎn)頂端。栗部可以給予液滴充足的動能， 使得液滴傳遞到遠(yuǎn)頂端改變遠(yuǎn)頂端處的動態(tài)壓力，并使得移開妨礙第二流體穿過遠(yuǎn)頂端的 開放端口的物質(zhì)。
[0052] 在近端主體部的另外的示例性實(shí)施方式中，控制器可以控制栗部的操作，使得栗 部的至少一個交替操作周期引起遠(yuǎn)頂端處的負(fù)壓狀態(tài)和正壓狀態(tài)，從而振蕩通過遠(yuǎn)頂端的 流體流動。從負(fù)壓狀態(tài)到正壓狀態(tài)或從正壓狀態(tài)到負(fù)壓狀態(tài)的交替操作周期改變遠(yuǎn)頂端處 的動態(tài)壓力。
[0053]本公開的這些和其他方面將從下文中描述的實(shí)施方式中顯而易見，并參照下文中 描述的實(shí)施方式來闡明。
【附圖說明】
[0054]可以參照附圖來更好地理解本公開的方面。附圖中的部件未必按比例，代之重點(diǎn) 放在清晰地圖示公開的原理。而且，在附圖中，相同的附圖標(biāo)記貫穿若干視圖指定對應(yīng)的部 分。
[0055] 在附圖中：
[0056] 圖1圖示了根據(jù)本公開的、沖擊牙齒表面的流探針的一般原理；
[0057] 圖2圖示了根據(jù)本公開的一個示例性實(shí)施方式的、較不親水表面和較親水表面上 的表面張力對沖擊牙齒表面的流探針的影響；
[0058] 圖3圖示了根據(jù)本公開的一個示例性實(shí)施方式的、在水接觸左邊的菌斑表面和右 邊的牙釉質(zhì)表面時來自針的空氣泡的左圖和右圖；
[0059] 圖4A圖示了具有在測量管內(nèi)壓時經(jīng)由管向探針頂端供給連續(xù)氣流的栗部的流探 針的本公開的一個示例性實(shí)施方式；
[0060] 圖4B圖示了具有在測量管內(nèi)壓力時經(jīng)由管向探針頂端供給連續(xù)氣流的栗部的一 個示例性實(shí)施方式的、圖4A的流探針的另一個示例性實(shí)施方式；
[0061] 圖4C圖示了具有在測量管內(nèi)壓力時經(jīng)由管向探針頂端供給大體連續(xù)氣流的栗部 的另一個示例性實(shí)施方式的、圖4A和圖4B的流探針的另一個示例性實(shí)施方式；
[0062]圖5圖示了作為時間的函數(shù)的圖4A的流探針的樣本壓力測量；
[0063] 圖6圖示了作為圖4A的探針頂端到各種牙齒表面的距離的函數(shù)的樣本壓力信號幅 度；
[0064] 圖7圖示了根據(jù)本公開的一個示例性實(shí)施方式的、用于檢測表面上的物質(zhì)的存在 的系統(tǒng)，其中，左邊圖示了具有由于牙齒表面材料(諸如牙菌斑）引起的部分堵塞的流探針 的一個實(shí)施方式，而右邊圖不了未堵塞流探針的一個實(shí)施方式；
[0065] 圖8在左邊圖示了針對圖7的未堵塞流探針的與時間相對的樣本壓力測量，并且在 右邊圖示了針對圖7的部分堵塞流探針的與時間相對的樣本壓力測量；
[0066] 圖9圖示了根據(jù)本公開的一個示例性實(shí)施方式的、具有聚四氟乙烯頂端的流探針 的與時間相對的壓力信號；
[0067] 圖10圖示了根據(jù)本公開的一個示例性實(shí)施方式的、并入到牙齒設(shè)備(諸如電動牙 刷）中的流探針系統(tǒng)；
[0068] 圖11圖示了具有在刷子的刷毛內(nèi)的位置處的流探針頂端的、沿著圖10的線211-211取得的牙齒設(shè)備的刷子的視圖；
[0069] 圖12圖示了圖11的刷子的視圖的備選示例性實(shí)施方式，其中，流探針頂端從刷子 的刷毛向遠(yuǎn)端延伸；
[0070] 圖13圖示了具有在測量第一流探針頂端的入口處的管內(nèi)壓力和第二流探針頂端 的入口處的內(nèi)壓力時經(jīng)由管向兩個探針頂端供給連續(xù)氣流的栗部的、圖4A的流探針的備選 示例性實(shí)施方式；
[0071] 圖14圖示了在包括刷子的基部的刷子上包括多個流探針(諸如根據(jù)圖13的流探針 的實(shí)施方式)的、圖10的刷子的備選示例性實(shí)施方式；
[0072]圖15圖不了圖14的刷子的另一個視圖；
[0073]圖16圖不了圖14的刷子的又一個視圖；
[0074] 圖17圖示了在包括刷子的基部的刷子上包括多個流探針的圖10的刷子的另一個 備選示例性實(shí)施方式；
[0075] 圖18圖不了圖17的刷子的另個視圖；
[0076]圖19圖不了圖17的刷子的又一個視圖；
[0077] 圖20圖示了用于檢測表面上的物質(zhì)的存在的系統(tǒng)的本公開的一個示例性實(shí)施方 式，其中，流探針操作設(shè)備包括第一流探針；
[0078] 圖21圖示了圖20的系統(tǒng)，其中，另一個流探針操作設(shè)備包括第二流探針；
[0079]圖22圖示了圖20和圖21的系統(tǒng)，其中，馬達(dá)可操作地連接到操作圖20和圖21的流 探針操作設(shè)備的共用軸；
[0080] 圖23圖示了諸如具有圖4A、圖4B和圖4C以及圖10中所圖示的、作為具有開放端口 136的聚四氟乙烯管的遠(yuǎn)端探針部的遠(yuǎn)頂端的實(shí)際照片的表示；
[0081] 圖24圖示了圖23的開放端口，其中開放端口在一些實(shí)驗(yàn)后被含有相對大的藍(lán)色顆 粒的牙膏堵塞；
[0082] 圖25圖示了包括具有形成圍繞參數(shù)傳感器的流動旁路的流體導(dǎo)管構(gòu)件的近端主 體部的、根據(jù)本公開的用于檢測表面上的物質(zhì)的存在的檢測設(shè)備的示例性實(shí)施方式；
[0083] 圖26圖示了包括具有形成圍繞參數(shù)傳感器的流動旁路的流體導(dǎo)管構(gòu)件的近端主 體部的、根據(jù)本公開的用于檢測表面上的物質(zhì)的存在的檢測設(shè)備的另一個示例性實(shí)施方 式；
[0084] 圖27圖示了包括具有繞過參數(shù)傳感器的流體儲液器的近端主體部的、用于檢測表 面上的物質(zhì)的存在的流探針或檢測設(shè)備的另一個示例性實(shí)施方式；
[0085] 圖28圖示了包括近端主體部的用于檢測表面上的物質(zhì)的存在的流探針或檢測設(shè) 備的又一示例性實(shí)施方式，近端主體部包括第一栗部和第二或備用栗部，第二或備用栗部 形成圍繞參數(shù)傳感器的旁路；
[0086]圖29圖示了包括近端主體部的用于檢測表面上的物質(zhì)的存在的流探針或檢測設(shè) 備的再一個示例性實(shí)施方式，到栗部的吸入口使得能夠通過栗部吸入流體，并且使得能夠 通過栗部吸入另一流體；
[0087] 圖30圖示了用于檢測表面上的物質(zhì)的存在的流探針或檢測設(shè)備的又一示例性實(shí) 施方式，其中，遠(yuǎn)端口腔插入部與近端主體部分離，并且被定位于檢測設(shè)備消毒單元中；
[0088] 圖31圖示了移開妨礙流體穿過遠(yuǎn)頂端的開放端口的物質(zhì)116的又一方法的一個示 例性實(shí)施方式，其中，遠(yuǎn)端口腔插入部浸沒在流體儲液器中；以及
[0089] 圖32圖示了圖31的流探針的用戶，其中，遠(yuǎn)端口腔插入部插入到用戶的嘴中并且 浸沒在用戶的嘴中的液體中。
【具體實(shí)施方式】
[0090] 本公開描述了與幫助用戶清潔他們的牙齒有關(guān)的系統(tǒng)、裝置以及方法的各種實(shí)施 方式，具體是通過通知用戶他們是否真是在從他們的牙齒去除菌斑以及他們是否已完全去 除菌斑，提供放心和使用戶養(yǎng)成良好習(xí)慣兩者。在一個示例性實(shí)施方式中，信息在刷牙期間 實(shí)時提供，否則顧客接受可能低。例如，如果牙刷在用戶正在刷的位置是干凈的時候給予用 戶信號，則是有用的，這樣用戶可以移動至下一牙齒。這可以降低用戶的刷牙時間，但還將 產(chǎn)生更好、更有意識的刷牙例行。
[0091 ]使用本公開的示例性實(shí)施方式的具體目標(biāo)是能夠檢測被牙膏泡沫包圍的振動刷 系統(tǒng)(例如飛利浦Sonicare牙刷）內(nèi)的菌斑。檢測系統(tǒng)應(yīng)提供具有較厚、可去除菌斑層的表 面與較干凈的表皮/牙結(jié)石/薄菌斑/牙齒表面之間的對比。
[0092] 如本文中所限定的，術(shù)語"親合到"還可以解釋為"被構(gòu)造為耦合到"。術(shù)語"發(fā)送" 還可以解釋為"使得能夠進(jìn)行發(fā)送"。術(shù)語"接收"還可以解釋為"使得能夠進(jìn)行接收"。
[0093] 圖1圖示了根據(jù)本公開的一個示例性實(shí)施方式的、使用流探針10檢測表面上的物 質(zhì)（例如，表面(諸如牙釉質(zhì)）上的物質(zhì)(諸如牙菌斑））的存在的方法。被示例性地圖示為圓 柱形管構(gòu)件的流探針10限定近端16、內(nèi)通道15以及遠(yuǎn)探針頂端12。內(nèi)通道15含有流體介質(zhì) 14(例如氣體或液體）。探針頂端12置于表面13(例如牙表面)附近。探針10浸沒在流體介質(zhì) 11(例如，水溶液(諸如牙清潔溶液））中。探針流體介質(zhì)14流過探針通道15且接觸相互作用 區(qū)域17內(nèi)的表面13。相互作用區(qū)域17的性質(zhì)經(jīng)由探針介質(zhì)14的流出來探測。
[0094] 如下面關(guān)于圖10更詳細(xì)描述的，用于檢測表面上的物質(zhì)的存在的設(shè)備或儀器(諸 如包括具有集成流探針菌斑檢測系統(tǒng)的電動牙刷的牙清潔儀器)被構(gòu)造為使得流體介質(zhì)14 在探針頂端12處與表面13(例如牙表面)接觸，產(chǎn)生遠(yuǎn)頂端12與表面13之間的相互作用區(qū)域 17。
[0095] 如下面關(guān)于圖10更詳細(xì)描述的，相互作用區(qū)域17內(nèi)的介質(zhì)14的形狀和/或動力學(xué) 取決于表面13的性質(zhì)和/或取決于源于表面13的材料，檢測相互作用區(qū)域17內(nèi)的介質(zhì)14的 壓力和/或形狀和/或動力學(xué)，并由控制器關(guān)于在特定牙表面13處是否檢測到預(yù)定最大可接 受等級的菌斑進(jìn)行確定。
[0096] 更具體地，當(dāng)介質(zhì)14為氣體30(參見圖2)時，那么氣體彎月面(meniscus)將出現(xiàn)在 頂端12處且將與表面13接觸。頂端處的氣體的形狀和動力學(xué)將取決于探針頂端12的性質(zhì) (例如，頂端材料、表面能、形狀、直徑、粗糙度）、溶液11的性質(zhì)（例如，材料成分）、介質(zhì)14的 性質(zhì)（例如壓力、流動速度）以及表面13的性質(zhì)（例如，粘彈性質(zhì)、表面張力）和/或取決于源 于表面13的材料(粘彈性質(zhì)、到表面的粘附、質(zhì)地等）。
[0097] 圖2圖示了表面張力的影響。在具有高表面能的表面或強(qiáng)水合表面(例如，親水表 面31(諸如如左圖所圖示的菌斑表面））的情況下，氣體30將不容易從靠近相互作用區(qū)域17 的表面31位移水介質(zhì)11。
[0098] 在具有低表面能的表面或較低水合表面(例如，較不親水表面33(諸如如右圖所圖 示的牙齒的牙釉質(zhì)表面）的情況下，氣體30更容易地從表面33位移水介質(zhì)11。氣泡32和34的 性質(zhì)(形狀、壓力、釋放速率等)取決于牙表面31或33的表面張力。這稱為氣泡法。即，流探針 或遠(yuǎn)端探針部10被構(gòu)造為使得第二流體(諸如氣體30)穿過遠(yuǎn)頂端12使得能夠基于與表面 31或33附近由第一流體(諸如水介質(zhì)11)中的第二流體(諸如氣體30)產(chǎn)生的一個或多個氣 泡32或34相關(guān)的信號的測量，來檢測可能存在于表面31或33上的物質(zhì)。
[0099]圖3圖示了在水溶液11 (例如水）下來自流探針10的這種類型的空氣泡32和34的 圖。如左圖中所圖示的，空氣泡32未粘貼在濕菌斑層31上，而如右圖中所圖示的，空氣泡34 粘貼在牙釉質(zhì)表面33上，示出菌斑層31與牙釉質(zhì)表面33相比更親水。
[0100]圖4A、圖4B以及圖4C均圖示了根據(jù)本公開的示例性實(shí)施方式的用于檢測表面上的 物質(zhì)的存在的檢測設(shè)備或儀器，其中，檢測設(shè)備由包括參數(shù)傳感器的流探針來例示，以說明 通過參數(shù)感測和測量的菌斑檢測的原理。如本文中所限定的，參數(shù)傳感器包括壓力傳感器 或應(yīng)變傳感器或流量傳感器或其組合，其感測由指示流探針內(nèi)流動的堵塞(此堵塞轉(zhuǎn)而可 以指示堵塞流探針內(nèi)的流動的菌斑或其他物質(zhì)）的信號表示的物理測量。測量差壓或來自 被加熱到超過環(huán)境溫度的接線的熱流的流量傳感器為對于壓力、應(yīng)變、流量或其他測量(包 括化學(xué)或生物測量）而已知或設(shè)想的流量傳感器或其他裝置，包括在感測由指示流探針內(nèi) 的流動堵塞(此堵塞可以指示堵塞流探針內(nèi)的流動的菌斑或其他物質(zhì)）的信號表示的物理 測量的參數(shù)傳感器的限定內(nèi)。為簡單起見，為了描述的目的，一個或多個參數(shù)傳感器由一個 或多個壓力傳感器來例示。雖然圖中所圖示的參數(shù)傳感器的位置旨在一般地應(yīng)用于每個不 同類型的參數(shù)，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識到，必要時可以根據(jù)所采用的一個或多個參數(shù)傳 感器的特定類型從附圖中所示的一個或多個位置調(diào)整參數(shù)傳感器的位置。實(shí)施方式不限于 這一上下文。
[0101] 更具體地，在圖4A中，流探針100包括近端栗部124(諸如如所示的管狀注射器部）； 中心參數(shù)感測部120,此中心參數(shù)感測部120示例性地具有如所示的管狀構(gòu)造；以及遠(yuǎn)端探 針部110,此遠(yuǎn)端探針部110也示例性地具有如所示的管狀構(gòu)造，限定遠(yuǎn)端探針頂端112。遠(yuǎn) 端管狀探針部110限定第一長度Ll和第一橫截面積Al，中心參數(shù)感測管狀部120限定第二長 度L2和第二橫截面積A2,而近端管狀注射器部124限定第三長度L3和第三橫截面積A3。近端 管狀注射器部124例如在圖4A的示例性實(shí)施方式中包括最初布置在近端124'附近的可往復(fù) 移動的活塞126。
[0102]在活塞以恒定速度沿著長度L3且遠(yuǎn)離近端124'縱向移動時，空氣的連續(xù)流體流 130由活塞126通過中心參數(shù)感測管狀部120供給至探針頂端112。當(dāng)流體流130為氣體時，氣 體的連續(xù)流130(諸如經(jīng)由活塞126(參見圖4B中的活塞126'）中的孔徑128)通過活塞126或 從連接到中心參數(shù)感測管狀部120的支路連接122供給至探針頂端112。在一個示例性實(shí)施 方式中，在支路連接122上游的位置處，約束孔口 140可以布置在中心參數(shù)感測管狀部120 中。
[0103]隨著活塞126朝向近端管狀注射器部124的遠(yuǎn)端124"沿著長度L3移動，使用經(jīng)由支 路連接122與中心參數(shù)感測管狀部120以及遠(yuǎn)端管狀探針部110流體連通的壓力表P，（在約 束孔口 140存在時，在約束孔口 140的下游)測量中心參數(shù)感測管狀部120內(nèi)部的壓力。
[0104]當(dāng)活塞126移動時，與時間相對的壓力表P處的壓力表征探針110的頂端112處的氣 體彎月面與表面(參見圖1，表面13,以及圖2和圖3,表面31和33)的相互作用。因?yàn)閮H流探針 100的在約束孔口 140下游的體積是相關(guān)的，所以約束孔口 140的存在改善壓力表P的響應(yīng)時 間，且流探針100表現(xiàn)得更接近于或更近似于流源而不是壓力源。約束孔口 140上游的體積 變得較不相關(guān)。
[0105] 對于氣泡法，壓力差一般恒定，這意味著因?yàn)橄到y(tǒng)中的體積改變，所以氣泡尺寸變 化，且因此氣泡速率(bubble rate)在恒定的活塞速度的情況下變化?？赏鶑?fù)移動活塞可以 用于獲得通常固定的氣泡速率。如上所述，在一個示例性實(shí)施方式中，壓力傳感器P可以備 選地或另外地起流量傳感器(例如，差壓傳感器)的作用。本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識到，流體流 或第二流體130流過遠(yuǎn)端探針頂端112可以通過除了壓力傳感器(諸如壓力傳感器P)之外的 手段(例如，聲地或熱地)來檢測。實(shí)施方式不限于這一上下文。因此，活塞126的移動誘導(dǎo)壓 力或穿過遠(yuǎn)端探針頂端112的體積流量或質(zhì)量流量的變化。
[0106] 圖5圖示了使用圖4A的流探針100的作為時間（一個分割對應(yīng)于一秒）的函數(shù)的壓 力信號（以牛頓/平方米(N/m2)測量)的示例。信號的規(guī)律性變化由探針頂端112處的氣泡的 規(guī)律性釋放引起。
[0107] 壓力讀數(shù)的靈敏度可以通過仔細(xì)地選擇部件的尺寸來提高。來自管120和注射器 124兩者連同探針110的總的體積Vl (等于Al X Ll)加上體積V2(等于A2 X L2)加上體積V3(等 于A3 XL3)形成聲音低通過濾器。在圖4A的示例性流探針100中，橫截面積A3大于橫截面積 A2,橫截面積A2轉(zhuǎn)而大于橫截面積A1。系統(tǒng)中的氣體流阻應(yīng)被設(shè)計為足夠小，以具有良好的 系統(tǒng)響應(yīng)時間。當(dāng)記錄氣泡誘導(dǎo)的壓差時，那么氣泡體積與總系統(tǒng)體積之間的比率應(yīng)足夠 大，以具有由于探針頂端112處的空氣泡釋放而產(chǎn)生的充足的壓差信號。還有，因?yàn)榕c管120 以及探針110的壁相互作用的壓力波的熱-粘性損失可能導(dǎo)致信號損失，所以必須將它們考 慮在內(nèi)。
[0108] 在圖4A圖示的流探針100中，作為示例，三個體積彼此不同。然而，三個體積可以彼 此相等，或栗體積可以小于探針體積。
[0109] 圖4B圖示了根據(jù)本公開的流探針的備選示例性實(shí)施方式。更具體地，在流探針 100'中，省略圖4A中的流探針100的中心參數(shù)感測部120,并且流探針100'僅包括近端栗部 124和遠(yuǎn)端探針部110。此時，壓力傳感器Pl被示例性地定位于活塞126'處，以經(jīng)由活塞126' 中的孔徑128感測近端栗部124中的壓力。
[0110] 備選地，壓力傳感器P2可以被定位于遠(yuǎn)端探針部110中在機(jī)械連接230處。以與上 面參照圖4A和約束孔口 140描述的類似方式，在一個示例性實(shí)施方式中，約束孔口240可以 布置在遠(yuǎn)端探針部110中、在機(jī)械連接230上游且由此在壓力傳感器P2的上游。再次，因?yàn)閮H 流探針100'的在約束孔口 240下游的體積相關(guān)，所以約束孔口 240的存在改善壓力表P2的響 應(yīng)時間，且流探針100 '表現(xiàn)得更接近于或更近似于流源而不是壓力源。約束孔口 240上游的 體積變得較不相關(guān).
[0111] 然而，應(yīng)注意，對于壓力傳感器Pl的情況，約束孔口240是可選的，且不要求用于對 遠(yuǎn)端探針部110中的壓力的正確感測。
[0112] 在一個示例性實(shí)施方式中，壓力傳感器P2可以備選地或另外地起流量傳感器(例 如，差壓傳感器)的作用。本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識到，第二流體流過遠(yuǎn)端探針頂端112可以通 過除了壓力傳感器(諸如壓力傳感器P2)之外的手段(例如，聲地或熱地)來檢測。實(shí)施方式 不限于這一上下文。因此，活塞126的移動誘導(dǎo)壓力或穿過遠(yuǎn)端探針頂端112的體積流量或 質(zhì)量流量的變化。
[0113]以與關(guān)于圖4A中的流探針100描述的類似方式，如所圖示的，在圖4B中，近端栗部 124的體積V3可以大于流探針100 '中的遠(yuǎn)端探針部110的體積Vl。備選地，兩個體積可以彼 此相等，或者體積V3可以小于體積Vl。
[0114] 應(yīng)注意，當(dāng)約束孔口 140存在于圖4A中所圖示的流探針100中時，與體積V2的在約 束孔口 140下游的部分中的體積和體積Vl相比，體積V3和體積V2的在約束孔口 140上游的部 分變得與壓力響應(yīng)較不相關(guān)。
[0115] 類似地，當(dāng)約束孔口 240存在于圖4B中所圖示的流探針100'中時，與約束孔口 240 下游的體積Vl相比，體積V3和約束孔口240上游的體積Vl變得與壓力響應(yīng)較不相關(guān)。
[0116] 另外地，本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識到，經(jīng)由孔口 140和240的流動約束可以通過卷曲 中心參數(shù)感測管狀部120或遠(yuǎn)端探針部110代替安裝約束孔口來實(shí)現(xiàn)。如本文中所限定的， 約束孔口包括管的卷曲部分。
[0117] 備選地，由應(yīng)變儀132表示的參數(shù)傳感器可以布置在遠(yuǎn)端探針110的外表面上。應(yīng) 變儀132還可以布置在近端栗部124的外表面上(未示出）。由應(yīng)變儀132感測的應(yīng)變讀數(shù)可 以直接讀取或轉(zhuǎn)換為作為時間的函數(shù)的壓力讀數(shù)，以產(chǎn)生類似于圖5的讀出，作為確定探針 頂端112處的氣泡釋放的備選方法。
[0118] 圖4C更具體地圖示了圖4A和圖4B的流探針的另一個示例性實(shí)施方式，此流探針具 有在感測指示流探針中的流動堵塞的參數(shù)的同時經(jīng)由管向探針頂端供給氣體的大體連續(xù) 流的栗部的另一個示例性實(shí)施方式，此堵塞轉(zhuǎn)而可以指示堵塞流探針中的流動的菌斑或其 他物質(zhì)。更具體地，流探針100"例示了流體栗，此流體栗被設(shè)計為提供大體連續(xù)的流動，這 在操作中通常是有利的。流探針100"大體類似于圖4A的流探針100,并且包括遠(yuǎn)端探針部 110和遠(yuǎn)端探針頂端112和中心參數(shù)感測部120'，此中心參數(shù)感測部120'還包括由壓力傳感 器表示的參數(shù)傳感器P，并且還可以包括在壓力傳感器P上游的約束孔口 140。
[0119] 流探針100"與流探針100的不同在于近端栗部124被近端栗部142替換，其中，代替 沿著近端栗部124的中心線軸線Χ1-ΧΓ往復(fù)運(yùn)動的往復(fù)式活塞126,隔膜栗150沿橫向于近 端栗部124的縱向軸線X2-X2'的方向往復(fù)運(yùn)動，隔膜栗150的往復(fù)運(yùn)動的方向由雙箭頭Yl-Y2指示。隔膜栗150包括馬達(dá)152(由軸表示)和偏心機(jī)構(gòu)154,此偏心機(jī)構(gòu)154操作性地連接 到連接桿或軸156,此連接桿或軸156轉(zhuǎn)而操作性地連接到柔性或可壓縮隔膜158。
[0120] 空氣引入供給路徑160與近端栗部142流體連通，以從周圍環(huán)境向近端栗部142供 給空氣?？諝庖牍┙o路徑160包括引入導(dǎo)管構(gòu)件162,此引入導(dǎo)管構(gòu)件162具有從周圍空氣 的吸入引入端口 162a和去往近端栗部142的下游連接162b，從而經(jīng)由吸入端口 162a提供近 端栗部142與周圍空氣之間的流體連通。吸入流動中斷裝置164(例如止回閥）布置在引入導(dǎo) 管構(gòu)件162中、在吸入端口 162a與下游連接162b之間。吸入口過濾器166(例如，由諸如膨脹 聚四氟乙烯ePTFE(美國馬里蘭州埃爾克頓的W.L.Gore&Associates公司的商標(biāo)名 Gore-Tex?下銷售)之類的多孔材料制成的膜)可以布置在空氣引入供給路徑160中、在 引入導(dǎo)管構(gòu)件162中、在吸入流動中斷裝置164上游、并且通常在吸入引入端口 162a附近以 便于定期更換。
[0121] 中心參數(shù)感測部120'還充當(dāng)用于近端栗部142的排放流動路徑。近端栗部的排放 流動路徑的流動中斷裝置168(例如止回閥)布置在中心參數(shù)感測部120'中、在參數(shù)傳感器P (和存在時的約束孔口 140)的上游。
[0122] 因而，遠(yuǎn)頂端112經(jīng)由遠(yuǎn)端探針部110、中心參數(shù)感測部120'以及近端栗部142與空 氣引入供給路徑160的空氣引入導(dǎo)管構(gòu)件162的吸入引入端口 162a流體連通。
[0123] 在馬達(dá)152的操作期間，馬達(dá)152使偏心機(jī)構(gòu)154沿由箭頭Z指示的方向旋轉(zhuǎn)，從而 向連接桿或軸156傳遞往復(fù)運(yùn)動。當(dāng)連接桿或軸156沿箭頭Yl的方向朝向馬達(dá)152移動時，柔 性或可壓縮隔膜158也沿箭頭Yl的方向朝向馬達(dá)152移動，從而使得近端栗部142的內(nèi)部體 積V'內(nèi)的壓力降低。壓力的降低使得栗部排放流動路徑的流動中斷裝置168閉合，并且使得 吸入流動中斷裝置164打開，從而通過吸入引入端口 162a汲取空氣。
[0124] 偏心機(jī)構(gòu)154沿箭頭Z的方向繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，直到連接桿或軸156沿箭頭Y2的方向遠(yuǎn)離 馬達(dá)152且朝向柔性或可壓縮隔膜158移動，使得柔性或可壓縮隔膜158也沿箭頭Y2的方向 朝向內(nèi)部體積V'移動，從而使得近端栗部142的內(nèi)部體積V'內(nèi)的壓力增大。壓力的增大使得 吸入流動中斷裝置164閉合，并且使得栗部排放流動路徑的流動中斷裝置168打開，從而使 得空氣流動穿過中心參數(shù)感測部120'以及遠(yuǎn)端探針部110(穿過遠(yuǎn)頂端112)。
[0125] 當(dāng)約束孔口 140配置且布置在如上面所指示的還充當(dāng)近端栗部142的排放流動路 徑的中心參數(shù)感測部120 '中時，由栗部排放流動路徑的流動中斷裝置168與約束孔口 140之 間的體積V"執(zhí)行低通過濾器功能。因而，當(dāng)配置約束孔口 140時，栗部排放流動路徑的流動 中斷裝置168必須處于約束孔口 140的上游。因此，從到遠(yuǎn)頂端112的空氣流濾除高頻脈沖。
[0126] 圖4A和圖4B的栗部124的柱塞或活塞126、126'以及圖4C的液體隔膜栗150為可以 用于引起遠(yuǎn)頂端112或遠(yuǎn)端探針部110處的壓力的期望變化的容積栗或壓縮機(jī)的示例。其他 類型的容積栗或壓縮機(jī)以及離心栗或本領(lǐng)域已知的其它類型的栗可以用于引起遠(yuǎn)頂端112 處的壓力或流量的期望變化。
[0127] 圖6示出了對于不同表面測量的、作為探針頂端112與圖1中的表面13或圖2中的表 面31和33之間的距離dl或d2的函數(shù)的壓力幅度數(shù)據(jù)。使用具有0.42mm內(nèi)徑的塑料針。在達(dá) 到O.6mm的距離處可見清楚的差別，在此處，最疏水表面(聚四氟乙烯）給出最大的壓力信 號，而最親水表面(菌斑)給出最低信號。
[0128] 應(yīng)注意，圖5和圖6中所呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)是在沒有包含約束孔口的情況下取得的。
[0129] 圖1至圖6描述了檢測表面上物質(zhì)的存在的第一方法，此方法包括從頂端的氣泡釋 放的測量(通過壓力和/或壓力變化和/或氣泡尺寸和/或氣泡釋放速率），作為檢測例如探 針頂端112處的牙菌斑的方法。如上面關(guān)于圖1和圖2和圖6所述的，探針頂端112被定位于距 離表面(諸如圖1中的表面13或圖2中的表面31和33)的距離dl或d2處。
[0130] 應(yīng)注意，雖然關(guān)于作為氣體(諸如空氣）的第二流體描述了氣泡產(chǎn)生和檢測的方 法，但方法還可以在第二流體是液體時是有效的，其中產(chǎn)生水滴而不是氣泡。
[0131] 另外，方法可以用恒定的壓力和對可變流體流出的測量來實(shí)現(xiàn)。設(shè)備可以記錄第 二流體的可變壓力和/或可變流量。在一個示例性實(shí)施方式中，記錄壓力且控制第二流體的 流量，例如，保持流量恒定。在另一個示例性實(shí)施方式中，記錄流量且控制第二流體的壓力， 例如，保持壓力恒定。
[0132] 在根據(jù)本公開的示例性實(shí)施方式的檢測表面上的物質(zhì)的存在的第二方法中，圖7 圖示了圖4A、圖4B或圖4C的探針110的探針頂端112的堵塞的影響。圖7中所圖示的探針或流 探針管狀構(gòu)件或流探針110'包括近端138和內(nèi)通道134。流探針或流探針管狀構(gòu)件110'與圖 4A、圖4B或圖4C中的流探針110的不同在于:流探針110 '包括具有開放端口 136的倒角的或 成斜角的遠(yuǎn)頂端112'，此開放端口 136相對于水平表面31或33以角度α倒角，使得在遠(yuǎn)頂端 112'接觸表面31或33時，實(shí)現(xiàn)第二流體介質(zhì)（因?yàn)榇说诙黧w介質(zhì)離開遠(yuǎn)頂端112,所以現(xiàn) 在命名為第二流體介質(zhì)30 '）穿過遠(yuǎn)頂端112，并且還實(shí)現(xiàn)第二流體介質(zhì)30 '流過倒角開放端 口 136。開放端口 136的倒角的角度α使得在遠(yuǎn)頂端112 '接觸表面31或33時，第二流體介質(zhì) 30'穿過遠(yuǎn)頂端112'被至少部分妨礙，并且物質(zhì)116(諸如粘彈性材料116)至少部分妨礙流 體穿過遠(yuǎn)頂端112'的開放端口 136。雖然檢測對流體通過的妨礙僅需要一個探針110'，但在 一個示例性實(shí)施方式中，可以期望配置至少兩個探針110'，作為檢測對流體通過的妨礙的 系統(tǒng)3000(參見下面針對圖13至圖17和圖19至圖21的討論）。
[0133] 備選地，圖1、圖2、圖4A或圖4B的探針頂端112在沒有倒角或成斜角的端部的情況 下使用，且以諸如角度α之類的角度簡單地保持在表面31或33。在一個示例性實(shí)施方式中， 物質(zhì)與水具有非零接觸角。在一個示例性實(shí)施方式中，與水具有非零接觸角的物質(zhì)為牙釉 質(zhì)。
[0134] 與如圖7的右部中所圖示的，探針頂端112'未被堵塞(第二流體介質(zhì)30'）并且在頂 端112'處或在牙表面33處沒有牙材料時相比，如圖7的左部所圖示的，當(dāng)探針頂端112'被來 自牙表面31的粘彈性材料116堵塞時，那么流體(諸如氣體30)將較不容易流出頂端112'。
[0135] 圖8圖示了在沒有菌斑的牙釉質(zhì)上（如左邊圖示的）和在具有菌斑層的樣本上（如 右邊圖示的）移動的探針頂端(例如具有斜角的金屬針）的壓力信號。歸因于由菌斑妨礙針 開口的、右部中看到的壓力的增大可以被感測，以檢測菌斑是否存在。
[0136] 圖9圖示了來自在水區(qū)域I、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯）區(qū)域2、具有菌斑的PMMA區(qū)域 3和水區(qū)域4上移動的聚四氟乙烯頂端的空氣流的壓力信號。頂端在水區(qū)域1、ΡΜΜΑ區(qū)域2、具 有菌斑的PMMA區(qū)域3上且再次在水區(qū)域4上(從左到右)移動。（聚四氟乙烯頂端未示出）。當(dāng) 對本文中的壓力差進(jìn)行參照時，以下應(yīng)被考慮在內(nèi)。在圖8中，流體流30在左圖上壓力增大 時被妨礙。因此，感興趣的參數(shù)為平均壓力或者平均或瞬時峰值壓力。
[0137] 相比之下，圖9圖示了更小探針頂端的相同信號，在這種情況下，獲得更平滑的信 號。
[0138] 圖8和圖9中所呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)是在沒有包括約束孔口的情況下取得的。
[0139] 在根據(jù)圖2的初步實(shí)驗(yàn)中，我們已觀察到以下內(nèi)容：
[0140] 如圖3所示，（濕狀態(tài)下的）牙菌斑比干凈牙釉質(zhì)更親水。
[0141] 空氣泡從頂端的釋放可通過壓力變化來測量。具有恒定位移速度的注射器給出作 為時間的函數(shù)的鋸齒狀壓力信號。這在圖5的示波器圖中示出。
[0142] 在頂端與表面之間的近距離接近的情況下，鋸齒信號的幅度在所探測的表面較親 水時小于在表面較不親水時。因此，在較親水表面上釋放較小的空氣泡。這還由圖6中的測 量來說明，在圖6中，對于不同的表面給出作為從頂端到表面(參見圖1和圖2)的距離dl或d2 的函數(shù)的壓力信號幅度。
[0143] 在根據(jù)圖7的初步實(shí)驗(yàn)中，我們已觀察到以下內(nèi)容：
[0144] 當(dāng)以恒定位移速度使用注射器時，未堵塞頂端給出空氣泡的規(guī)律釋放和與時間相 對的鋸齒狀壓力圖案。參見圖8的左圖。
[0145] 在其中金屬頂端移動穿過菌斑材料的實(shí)驗(yàn)中，由于頂端被菌斑材料堵塞且頂端的 開口被空氣堵塞，所以觀察到壓力的增大和與時間相對的不規(guī)律鋸齒狀壓力圖案。參見圖8 的右圖。
[0146] 在使用聚四氟乙烯頂端的實(shí)驗(yàn)中，對于在頂端開口處的不同材料(從左到右:頂端 在水中、頂端在PMMA上方、頂端在具有菌斑的PMMA上方、以及再次頂端在水中），看到清楚的 ?目號差異。
[0147] 這些初步實(shí)驗(yàn)指示(通過壓力和/或壓力變化和/或氣泡尺寸和/或氣泡釋放速率 的）從頂端的氣泡釋放的測量可以變成檢測頂端處的牙菌斑的適當(dāng)方法。因此，鑒于上述內(nèi) 容，在最低程度上，本公開的示例性實(shí)施方式的新型特征的特征在于：
[0148] (a)流體介質(zhì)14與探針頂端12處的表面13接觸，產(chǎn)生頂端12與表面13(參見圖1)之 間的相互作用區(qū)域17;以及(b)相互作用區(qū)域17中的介質(zhì)14的形狀和/或動力學(xué)取決于表面 13的性質(zhì)和/或取決于源于表面13的材料；以及(c)檢測相互作用區(qū)域17中的介質(zhì)14的壓力 和/或形狀和/或動力學(xué)。
[0149] 鑒于對檢測表面上的物質(zhì)的存在的兩個不同方法的上述描述，圖4A和圖4B中的近 端栗部124有效地起注射器的作用。在遠(yuǎn)端的活塞126或126'的注射期間，圖4A和圖4B中的 頂端112或圖7的頂端112 '處的氣體流或空氣流或液體流可以（在推動活塞時)遠(yuǎn)離頂端向 外被推動。
[0150] 在活塞126或126'的縮回或反向行進(jìn)期間，可以在頂端112或112'處向內(nèi)并朝向探 針管110或110'內(nèi)吸入氣體流或空氣流或液體流。在一個示例性實(shí)施方式中，活塞126或 126'連同電動牙刷的刷毛的振動一起自動操作，或者其中刷毛不振動(例如，使用牙線裝置 中的相同原理）。
[0151] 因此，注射器或栗124可以用于流方法，其中遠(yuǎn)離頂端112并朝向牙釉質(zhì)注射氣體 流或空氣流，以產(chǎn)生氣泡32或34。氣泡和位置被可選地檢測且取決于表面是較親水(諸如菌 斑)還是較不親水(諸如牙釉質(zhì)），氣泡的位置將確定菌斑是否存在。即，表面具有與待檢測 物質(zhì)的親水性不同的親水性，例如，牙釉質(zhì)具有小于菌斑的親水性的親水性。頂端112位于 距離牙釉質(zhì)的特定距離d2(參見圖2)處，不管菌斑存在與否。
[0152] 備選地，壓力感測還可以用于氣泡法。還參照圖2和圖4A，起注射器作用的同一栗 部124可以如下用于壓力感測法。朝向牙釉質(zhì)表面31或33注射流體。探針頂端112最初位于 距離牙釉質(zhì)表面的特定尺寸(諸如圖2中的d2)處。如上面在圖5和圖6所圖示和所述的，監(jiān)測 壓力信號。氣泡釋放測量通過如上所述的壓力和/或壓力變化來執(zhí)行。
[0153] 在如圖7圖示的、根據(jù)本公開的示例性實(shí)施方式的檢測表面上的物質(zhì)的存在的第 二方法中，第二流體(諸如氣體30)穿過遠(yuǎn)頂端112使得能夠基于信號的測量來檢測可能存 在于表面31上的物質(zhì)116,信號與至少部分妨礙流體穿過遠(yuǎn)頂端112'的開放端口的物質(zhì)相 關(guān)。如上所述，信號可以包括壓力的增大或降低或其他變量的變化。
[0154] 因?yàn)樵谝粋€示例性實(shí)施方式中，使用至少兩個探針110'，所以圖7圖示了用于檢測 表面上的物質(zhì)的存在的系統(tǒng)300。如上所述，在一個示例性實(shí)施方式中，探針110'與表面31 或33接觸。如果在表面33處沒有菌斑（即，未堵塞流動），那么壓力信號如圖8的左圖所示。如 果在表面處存在菌斑(例如，粘彈性材料116)，那么壓力信號如圖8的右圖所示。
[0155] 對于實(shí)際應(yīng)用，設(shè)想一個或多個探針110'具有非常小的直徑（例如，小于0.5毫 米），使得通過它們的彈簧功能，探針頂端112'將與牙齒表面33接觸。因此，當(dāng)?shù)竭_(dá)菌斑時， 管被壓到這一菌斑層中。使用接觸的單個探針獲得圖8中圖示的壓力信號。
[0156] 再次參照圖7,在檢測表面上物質(zhì)的存在的第二方法的備選示例性實(shí)施方式中，通 過活塞126或126'近端地朝向圖4A和圖4B的近端栗部124'的近端124'的反向行進(jìn)，遠(yuǎn)離牙 釉質(zhì)表面吸入流體。此時，流體或氣體流入30變成如由點(diǎn)線箭頭(為簡單起見，示出在內(nèi)通 道134外部）圖示的流體或氣體流出35。如果存在菌斑116,則菌斑大的足以堵塞探針頂端處 的孔徑，或者小的足以被吸入到探針通道內(nèi)部。壓力信號變成圖8的反向版本。在存在菌斑 時將獲得更低的壓力。
[0157] 如本文中所限定的，不管第二流體流過探針頂端的方向，妨礙可以意指由至少部 分(包括完全)堵塞頂端本身的物質(zhì)引起的直接妨礙，或者妨礙可以意指由探針頂端開口附 近的物質(zhì)的存在從而擾亂第二流體的流場引起的間接妨礙。
[0158] 除了通過維持活塞的恒定速度執(zhí)行第一和第二方法以外，方法可以通過維持近端 栗部內(nèi)的恒定壓力并測量來自探針頂端的第二流體的可變流出來執(zhí)行。讀出和控制可以以 不同的方式來構(gòu)造。例如，設(shè)備可以記錄第二流體的可變壓力和/或可變流量。在一個示例 性實(shí)施方式中，記錄壓力并控制第二流體的流量，例如，保持流量恒定。在另一個示例性實(shí) 施方式中，記錄流量并控制第二流體的壓力，例如，保持壓力恒定。
[0159] 另外，當(dāng)對于系統(tǒng)300配置兩個或更多個探針110'時，探針100'中的一個可以包括 第二流體穿過遠(yuǎn)端探針頂端112'的流動的壓力感測，而探針110'中的另一個可以包括應(yīng)變 感測或流量感測。
[0160] 另外，對于氣泡檢測的第一方法或妨礙的第二方法，雖然第二流體的流動通常為 層流式的，但第二流體的紊流也在本公開的范圍內(nèi)。
[0161] 圖10圖示了根據(jù)本公開的一個示例性實(shí)施方式的、用于檢測表面上的物質(zhì)存在的 檢測設(shè)備或儀器，其中，檢測設(shè)備被例示為流探針到牙設(shè)備(諸如牙刷）中的集成，從而形成 用于檢測表面上的物質(zhì)的存在的檢測設(shè)備。
[0162] 傳統(tǒng)上，電動牙刷系統(tǒng)（諸如上述的飛利浦Sonicare牙刷)包括主體部件和刷部 件。通常，電子部件（馬達(dá)、用戶接口UI、顯示器、電池等)容納在主體中，而刷部件不包括電 子部件。出于這一原因，刷部件可容易地以合理的成本交換和更換。
[0163] 在一個示例性實(shí)施方式中，檢測設(shè)備或儀器200(例如牙清潔儀器（諸如電動牙 刷））構(gòu)造有近端主體部210和遠(yuǎn)端口腔插入部250。近端主體部210限定近端212和遠(yuǎn)端214。 遠(yuǎn)端口腔插入部250限定近端260和遠(yuǎn)端262。遠(yuǎn)端262包括具有刷基部256和刷毛254的振動 刷252以及空氣流探針或液體流探針(諸如上面關(guān)于圖4A描述的空氣流探針100或關(guān)于圖4B 描述的空氣流探針100'）的遠(yuǎn)端部。結(jié)合圖4A、圖4B或圖4C，檢測設(shè)備200被構(gòu)造為使得有源 部件(例如，機(jī)械、電或電子部件)并入近端主體部210內(nèi)或布置在近端主體部210上在外部， 而無源部件(諸如遠(yuǎn)端探針部110)并入遠(yuǎn)端部內(nèi)或布置在遠(yuǎn)端部上在外部(此遠(yuǎn)端部由遠(yuǎn) 端口腔插入部250來例示，但不限于遠(yuǎn)端口腔插入部250)。更具體地，探針110的探針頂端 112靠近刷毛254并入或并入刷毛254內(nèi)，以便與刷毛254混合，而中心參數(shù)感測管狀部120和 近端管狀注射器部124并入近端主體部210內(nèi)或布置在近端主體部210上在外部。由此，遠(yuǎn)端 探針部110與遠(yuǎn)端口腔插入部250至少部分接觸。遠(yuǎn)端探針頂端110的一部分111布置在近端 主體部210上并由此為近端探針部。
[0164] 在一個示例性實(shí)施方式中，包括刷252(刷252包括刷基部256和刷毛254)的遠(yuǎn)端口 腔插入部250可交換或可更換。即，近端主體部210可去除地附接到遠(yuǎn)端口腔插入部250。
[0165] 遠(yuǎn)端口腔插入部250與具有有源部分的近端主體部210的接觸由近端主體部210上 的機(jī)械連接230來提供，此機(jī)械連接230被布置為將近端主體部210的遠(yuǎn)端214與遠(yuǎn)端口腔插 入部250的近端260接口連接，從而使遠(yuǎn)端探針頂端110的部分111與布置在遠(yuǎn)端口腔插入部 250上的遠(yuǎn)端探針頂端110接口連接，使得諸如在圖4B中的參數(shù)傳感器P2或圖4A或圖4C中的 參數(shù)傳感器P的位置處產(chǎn)生空氣流并感測壓力?；趬毫鞲衅餍盘枺茢嗑呤欠翊嬖谟?探針頂端112的區(qū)域處。由此，近端主體部210經(jīng)由機(jī)械連接230可去除地附接到遠(yuǎn)端探針部 (在圖10中圖示為遠(yuǎn)端口腔插入部250)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識到，雖然檢測設(shè)備或儀器 200在圖10中被圖示為使得遠(yuǎn)端口腔插入部250和近端主體部210彼此可去除地附接，并且 由此任一者可更換，但檢測設(shè)備或儀器200可以被構(gòu)造為或形成為單一的、集成的組合設(shè)備 或儀器，其中遠(yuǎn)端口腔插入部250和近端主體部210不容易彼此分離。
[0166] 另外，諸如圖4A、圖4B以及圖4C中所圖示的，流探針100、100'或100"可以在不包括 刷252、刷基部256或刷毛254的情況下獨(dú)立使用。檢測設(shè)備或儀器200可以與刷252、刷基部 256或刷毛254-起應(yīng)用于檢測表面上物質(zhì)的存在的牙應(yīng)用和非牙應(yīng)用兩者，或在沒有刷 252、刷基部256或刷毛254的情況下應(yīng)用于檢測表面上物質(zhì)的存在的牙應(yīng)用和非牙應(yīng)用兩 者。
[0167] 當(dāng)檢測設(shè)備或儀器200被設(shè)計為牙清潔儀器時，探針110可以被設(shè)置尺寸并由所選 材料制成，以便產(chǎn)生大體等于刷毛254的旋轉(zhuǎn)剛度的旋轉(zhuǎn)剛度，使得探針110在大體相當(dāng)于 掃過區(qū)域的操作和刷毛操作的時間期間掃過區(qū)域，以便減輕用戶的任何潛在不適。有助于 剛度設(shè)計的變量包括所選材料的尺寸、質(zhì)量以及彈性模量。
[0168] 在一個示例性實(shí)施方式中，有源部件包括如上所述的壓力傳感器P。結(jié)合圖1，傳感 器P用于感測相互作用區(qū)域17中的介質(zhì)14的形狀和/或動力學(xué)。這種傳感器具有魯棒且使用 簡單的優(yōu)點(diǎn)。傳感器P與包括控制器225的檢測電子器件220電通信，控制器225與傳感器P電 通信。
[0169] 在備選示例性實(shí)施方式中，為了感測相互作用區(qū)域17中的介質(zhì)14的形狀和/或動 力學(xué)，有源部件可以包括光、電或聲傳感器(諸如，例如麥克風(fēng)）。
[0170] 控制器225可以為處理器、微控制器、片上系統(tǒng)（SOC)、現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA) 等。用于執(zhí)行本文中所述的各種功能和操作的、可以包括處理器、微處理器、SOC和/或FPGA 的一個或多個部件集體地為如例如權(quán)利要求中所記載的控制器的一部分。控制器225可以 被設(shè)置為可以安裝在單個印刷電路板(PCB)上的單個集成電路(IC)芯片。備選地，控制器的 各種電路部件(例如，包括處理器、微控制器等)被設(shè)置為一個或多個集成電路芯片。級，各 種電路部件位于一個或多個集成電路芯片上。
[0171] 此外，有源部件實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生空氣流或液體流的方法?？諝饬髋c液體流的組合也是可 能的。方法可包括電或機(jī)械栗送方法，借此，機(jī)械方法可以包括機(jī)械啟動的彈簧部件(例如， 其中，圖4中的活塞126為機(jī)械啟動的）。在一個示例性實(shí)施方式中，因?yàn)殡娎跛驮砼c上述 的壓力感測部件良好組合，所以產(chǎn)生空氣流的方法為電栗送原理。在其他示例性實(shí)施方式 中，空氣可以用其他氣體(例如，氮或二氧化碳)來替換。在這種示例性實(shí)施方式中，雖然近 端主體部210可以包括近端栗部124和活塞126或產(chǎn)生流體的恒定壓力或恒定流量的其他類 型的栗，但近端主體部210可以包括壓縮氣體的容器(未示出），此容器被設(shè)置尺寸以適配在 近端主體部210內(nèi)，并且能夠經(jīng)由閥控制系統(tǒng)(未示出）提供恒定的壓力或恒定的流量。
[0172] 在又一示例性實(shí)施方式中，無源部件僅包括在端部具有開口的管(諸如探針110和 遠(yuǎn)頂端112(參見圖10))。
[0173] 在再一示例性實(shí)施方式中，有源和無源部件的連接由管到壓力傳感器的輸出的機(jī) 械耦合230來實(shí)現(xiàn)。這種耦合理想地大致為壓力密封的。壓力值相對低(〈〈1巴）。
[0174] 在操作中，感測在刷牙過程期間以重復(fù)方式執(zhí)行。在優(yōu)選的示例性實(shí)施方式中，感 測以> IHz的頻率執(zhí)行，更優(yōu)選地以>5Hz的頻率來執(zhí)行，并且甚至更優(yōu)選地以> IOHz的頻率進(jìn) 行。因?yàn)榭梢詫为?dú)牙齒進(jìn)行若干測量(給定牙齒上的停留時間通常為1-2秒的量級），所以 這種高頻實(shí)施方式便于隨著牙刷從牙齒到牙齒移動而對菌斑去除的動態(tài)和實(shí)時測量。
[0175] 結(jié)合圖1，如上所述，相互作用區(qū)域17中的介質(zhì)14的形狀和/或動力學(xué)取決于表面 13的性質(zhì)和/或取決于源于表面13的材料，檢測相互作用區(qū)域17中的介質(zhì)14的壓力和/或形 狀和/或動力學(xué)，并由控制器225關(guān)于在特定牙表面13處是否檢測到超過預(yù)定最大可允許菌 斑等級的菌斑等級進(jìn)行確定。
[0176] 如果進(jìn)行肯定檢測，則沒有行進(jìn)信號或前進(jìn)信號發(fā)送給電動牙刷的用戶，直到通 過該特定牙齒的牙表面13處的繼續(xù)清潔，在特定牙表面13處實(shí)現(xiàn)預(yù)定的最大可允許菌斑等 級。
[0177] 在將菌斑等級減小到等于或低于最大可允許菌斑等級（即，進(jìn)行否定檢測）時，向 用戶發(fā)送行進(jìn)信號或前進(jìn)信號，以通知用戶可接受通過移動牙設(shè)備的振動刷和探針頂端， 行進(jìn)到相鄰的牙齒或其他牙齒。
[0178] 備選地，如果進(jìn)行肯定檢測，則向具有集成流探針菌斑檢測系統(tǒng)的電動牙刷的用 戶發(fā)送信號，以繼續(xù)刷特定牙齒。
[0179] 此外，存在操作刷中的無源部件的若干優(yōu)選模式。
[0180] 在第一模式操作中，管被構(gòu)造為使得管的頂端與刷(其在飛利浦Sonicare牙刷中 以大約265Hz振動）的振動聲解耦。這可以通過僅將管弱地耦合到刷頭來實(shí)現(xiàn)。
[0181] 在另外的操作模式中，管被構(gòu)造為使得管的頂端為靜態(tài)的。這可以通過選擇管的 機(jī)械性質(zhì)（剛度、質(zhì)量、長度)使得探針的頂端處于驅(qū)動頻率下的振動的靜態(tài)節(jié)點(diǎn)處來實(shí)現(xiàn)。 這種情況可以通過向管靠近開口的端部添加附加重量來幫助。
[0182] 如作為圖10中的遠(yuǎn)端口腔插入部250的部分剖面圖的圖11中所圖示的，在另外的 示例性實(shí)施方式中，牙刷的刷毛的運(yùn)動對感測功能的影響通過并入圍繞管的間隔258(在此 處去除刷毛)來降低。更具體地，圖11中的探針110圖示了刷頭252,刷頭252包括基部256和 從基部256大體正交突出的刷毛254。間隔258通過圍繞探針頂端1121去除刷毛線來定位。探 針頂端1121與探針頂端112和112'的不同在于，探針頂端1121包括90度轉(zhuǎn)彎1122,以便使得 流體朝向表面31或3 3流過探針110。
[0183] 在一個示例性實(shí)施方式中，間隔258應(yīng)具有刷毛254的振動幅度的量級。在實(shí)踐中， 刷毛以大約1-2_的幅度振動。這使得感測更魯棒。
[0184] 在另外的示例性實(shí)施方式中，如圖12中圖示的，探針頂端1121位于遠(yuǎn)端超過由刷 毛254覆蓋的區(qū)域。這使得可能檢測超過刷的當(dāng)前位置存在的菌斑(例如，由于不完全刷牙 動作漏掉的菌斑）。
[0185] 作為另外的細(xì)節(jié)，理想地，刷牙時刷252相對于牙齒表面31或33的角度為45度。理 想地，探針頂端1121相對于牙齒表面31或33的角度接近0度。至少兩個探針110和對應(yīng)地至 少兩個壓力傳感器以及兩個栗，其中具有相對于牙齒表面31或33的45度的頂端端部1121， 使得一個探針始終與表面31或33最佳界面連接。
[0186] 在再一示例性實(shí)施方式中，多個探針并入刷中。這些探針可備選地至少如下布置 或使用：
[0187] (a)被定位于圍繞刷的多個位置處，以更有效地針對(漏掉的）菌斑進(jìn)行感測，或
[0188] (b)用于差分測量，以確定菌斑去除的程度和有效性。
[0189] 在一個示例性實(shí)施方式中，多個探針可以用單個有源感測部件和附接到單個壓力 傳感器的大量無源部件(諸如管)來實(shí)現(xiàn)。備選地，可以使用多個有源和無源感測部件。
[0190] 如上所述，管的端部可以具有許多尺寸。在備選示例性實(shí)施方式中，管的頂端將使 用機(jī)械間隔件與牙齒的表面隔開。在一些示例性實(shí)施方式中，可以向管成角度地制造開口。
[0191] 圖13至圖22圖示了采用用于經(jīng)由多個流探針檢測表面上物質(zhì)的存在的上述原理 的、用于檢測表面上物質(zhì)的存在的檢測系統(tǒng)3000的示例。更具體地，在本公開的一個示例性 實(shí)施方式中，系統(tǒng)3000包括用于檢測表面上物質(zhì)的存在的檢測設(shè)備1100,諸如如上面關(guān)于 圖4A和圖10描述的具有近端栗部124和活塞126的空氣流探針。然而，應(yīng)注意，代替近端栗部 124和活塞126,還可以配置如上面關(guān)于圖4C描述的近端栗部142和隔膜栗150,以提供用于 以與下面關(guān)于近端栗部124和活塞126描述的類似方式檢測表面上物質(zhì)的存在的大體連續(xù) 流 1100 〇
[0192]近端栗部124包括中心參數(shù)感測管狀部120'，此中心參數(shù)感測管狀部120'構(gòu)造有 遠(yuǎn)端T形連接101，此T形連接101限定第一腿1011和第二腿1012。具有遠(yuǎn)端探針頂端3112的 第一流探針301流體地耦合到第一腿1011，并且具有遠(yuǎn)端探針頂端3122的第二流探針302流 體地耦合到第二腿1012。
[0193] 壓力傳感器P3經(jīng)由第一流探針301附近的支路連接312連接到第一腿1011，并且壓 力傳感器P4經(jīng)由第二流探針302附近的支路連接322連接到第二腿1012。以與關(guān)于上面關(guān)于 圖4A描述的流探針100、上面關(guān)于圖4B描述的流探針100'以及上面關(guān)于圖4C描述的流探針 100"類似的方式，流探針1100可以包括約束孔口 3114,此約束孔口 3114布置在第一腿1011 中、在中心參數(shù)感測管狀部120'和第一腿1011之間的結(jié)點(diǎn)314的下游、并且在第一流探針 301和壓力傳感器P3的上游。類似地，約束孔口 3124可以布置在第二腿1012中、在中心參數(shù) 感測管狀部120'和第二腿1012之間的結(jié)點(diǎn)324的下游、在第二流探針302和壓力傳感器P4的 上游。再次，因?yàn)閮H流探針1100的在約束孔口 3114和3124下游的體積相關(guān)，所以約束孔口 3114和3124的存在改善壓力表P3和P4的響應(yīng)時間。因?yàn)閴毫抵饕缂s束孔口 3114和3124 發(fā)生且流探針1100表現(xiàn)得更接近或更近似于流源而不是壓力源，所以到每個壓力傳感器P3 和P4中的空氣流變得大致獨(dú)立。約束孔口 240上游的體積較不相關(guān)。壓力傳感器P3和P4通常 各自可以在由單個活塞126驅(qū)動的同時單獨(dú)感測壓力上升。
[0194]另外地，本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識到，經(jīng)由孔口 3114和3124對流動的約束可以通過 卷曲結(jié)點(diǎn)314和324附近的遠(yuǎn)端T形連接101代替安裝約束孔口來實(shí)現(xiàn)。再次，如本文中所限 定的，約束孔口包括管的卷曲部分。
[0195] 以與上面關(guān)于圖10中所圖示的檢測設(shè)備200描述的類似方式，傳感器P3和P4與檢 測電子器件以及控制器(諸如包括控制器225的檢測電子器件220,控制器225與其電通信 (參見圖10))電通信。
[0196] 在由檢測電子器件220檢測菌斑時，控制器225產(chǎn)生信號或動作步驟。參照圖10,在 一個示例性實(shí)施方式中，控制器225與可聽或可視報警器226電通信，此可聽或可視報警器 226被定位為提供旨在向用戶傳達(dá)以繼續(xù)刷該特定位置處的他或她的牙齒或?qū)ο蟮难例X的 諸如恒定或間歇聲音(諸如蜂鳴聲)和/或恒定或間歇光。
[0197] 在一個示例性實(shí)施方式中，基于由檢測器電子器件220檢測的信號，控制器225可 以記錄數(shù)據(jù)，以產(chǎn)生對存在于牙齒上的菌斑的量的估算。數(shù)據(jù)可以為出現(xiàn)在與檢測器電子 器件220和控制器225電通信的屏幕125上的數(shù)字量的形式。屏幕125可以位于如圖10圖示的 近端主體部210上或從如圖10圖示的近端主體部210延伸。本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識到，屏幕 125可以位于適于用戶監(jiān)測屏幕上所呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)的其他位置處。
[0198] 用信號通知用戶可以包括控制器225,此控制器225被另外構(gòu)造為向基站228發(fā)送 和從基站228接收無線信號228'的收發(fā)器，其中此基站上具有產(chǎn)生用于觸發(fā)可聽或可視報 警器226或記錄數(shù)字量的信號或屏幕125上的其他顯示消息(諸如動畫）的各種指示器。
[0199] 備選地，控制器225可以被另外構(gòu)造為向智能電話229發(fā)送和接收無線信號229'的 收發(fā)器，此智能電話229運(yùn)行應(yīng)用軟件，以在屏幕231上產(chǎn)生信號通知已識別菌斑并指示用 戶繼續(xù)在該位置刷牙的動畫。備選地，應(yīng)用軟件可以呈現(xiàn)關(guān)于所檢測菌斑的數(shù)量的定量數(shù) 據(jù)。
[0200] 圖14至圖16圖示了包括具有安裝在刷基部356上的刷毛354的刷352的備選遠(yuǎn)端口 腔插入部350,并且如圖14所圖示的，為面朝刷基部356和刷毛354的上頂端查看的。如圖15 和圖16最佳圖示的，從刷基部356的水平上表面356'大體正交延伸的是遠(yuǎn)端探針頂端3112 和3122,此遠(yuǎn)端探針頂端3112和3122使得多個流體流動能夠?qū)蚋信d趣的表面(諸如圖2和 圖7的表面31和33)。遠(yuǎn)端探針頂端3112和3122的備選或另外位置由圖14中的刷基部356的 近端端部附近的點(diǎn)線圖示。
[0201] 以類似的方式，圖17至圖19圖示了用于檢測表面上物質(zhì)的存在的系統(tǒng)3010,系統(tǒng) 3010與系統(tǒng)3000的不同在于系統(tǒng)3010包括另一個備選遠(yuǎn)端口腔插入部360,此另一個備選 遠(yuǎn)端口腔插入部360包括具有安裝在刷基部356上的刷毛354的刷352,并且如圖17所圖示 的，為面朝刷基部356和刷毛354的上頂端查看的。如圖19最佳圖示的，遠(yuǎn)端探針頂端3212和 3222各自相對于刷基部356的水平上表面356 '以角度β延伸，遠(yuǎn)端探針頂端3212和3222使得 多個流體流動能夠以角度β導(dǎo)向感興趣的表面(諸如圖2和圖7的表面31和33)。以類似的方 式，遠(yuǎn)端探針頂端3212和3222的備選或另外位置由圖17中的刷基部356的近端端部附近的 點(diǎn)線圖示。
[0202] 圖14至圖16以及圖17至圖19中所圖示的遠(yuǎn)端口腔插入部350和360可以用于：（a) 包括(通過壓力和/或壓力變化和/或氣泡尺寸和/或氣泡釋放速率進(jìn)行的）從頂端的氣泡釋 放的測量的、檢測表面上物質(zhì)的存在的第一方法，或(b)基于與妨礙流體穿過遠(yuǎn)頂端的開放 端口的物質(zhì)相關(guān)的信號的測量、包括第二流體(諸如氣體或液體）穿過遠(yuǎn)頂端的、檢測表面 上物質(zhì)的存在的第二方法。
[0203]圖20至圖22圖示了包括可以由共用轉(zhuǎn)軸和馬達(dá)操作的多個流探針和對應(yīng)近端栗 部的系統(tǒng)3000或系統(tǒng)3010的示例性實(shí)施方式。更具體地，圖20圖示了包括第一流探針3100' 的第一流探針操作設(shè)備3100。第一流探針3100'與上面關(guān)于圖4B描述的流探針100'相同，并 且可以包括近端栗部124和活塞126以及遠(yuǎn)端探針頂端3112(參見圖14至圖16)或遠(yuǎn)端探針 頂端3212(參見圖17至圖19)。可以為如所圖示的凸輪機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)到線性運(yùn)動操作構(gòu)件3102 可經(jīng)由往復(fù)軸3106和布置在軸3106的近端端部上的滾子機(jī)構(gòu)3108與活塞126操作連通。 [0204]滾子機(jī)構(gòu)3108嚙合在限定凸輪機(jī)構(gòu)3102外圍上的路徑的通道3110中。通道3110沿 著路徑延伸，以包括凸輪峰3102a和凸輪谷3102b。凸輪機(jī)構(gòu)3102安裝在共用軸3104上，并且 沿諸如由箭頭3120圖示的逆時針方向之類的方向由共用軸3104旋轉(zhuǎn)。隨著凸輪機(jī)構(gòu)3102旋 轉(zhuǎn)，往復(fù)線性運(yùn)動隨著滾子機(jī)構(gòu)3108間歇地由峰3102a推動或被拉到谷3102b中而傳遞給軸 3106。從而，往復(fù)線性運(yùn)動傳遞給活塞126,在流探針3100'中產(chǎn)生壓力，并且流體流動穿過 遠(yuǎn)頂端3112或3212。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，由通道3110限定的路徑可以被設(shè)計為給予活 塞126大體恒定的速度。備選地，由通道3110限定的路徑可以被設(shè)計為給予近端栗部124中 的大體恒定的壓力。因?yàn)闈L子機(jī)構(gòu)3108處于峰3102a處，所以活塞126處于遠(yuǎn)端地遠(yuǎn)離近端 活塞部124的近端端部124'的位置處。
[0205]圖21圖示了包括第二流探針3200'的第二流探針操作設(shè)備3200。第二流探針3200' 也與上面關(guān)于圖4B描述的流探針100'相同，并且可以包括近端栗部124和活塞126以及遠(yuǎn)端 探針頂端3122(參見圖14至圖16)或遠(yuǎn)端探針頂端3222(參見圖17至圖19)。再次，可以為如 所圖示的凸輪機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)到線性運(yùn)動操作構(gòu)件3202可經(jīng)由往復(fù)軸3206和布置在軸3206的 近端端部上的滾子機(jī)構(gòu)3208與活塞126操作連通。
[0206]類似地，滾子機(jī)構(gòu)3208嚙合在限定凸輪機(jī)構(gòu)3202外圍上的路徑的通道3210中。通 道3210沿著路徑延伸，以包括凸輪峰3202a和凸輪谷3202b。凸輪機(jī)構(gòu)3202安裝在共用軸 3204上，并且沿諸如由箭頭3220圖示的逆時針方向之類的方向由共用軸3204旋轉(zhuǎn)。隨著凸 輪機(jī)構(gòu)3202旋轉(zhuǎn)，往復(fù)線性運(yùn)動隨著滾子機(jī)構(gòu)3208間歇地由峰3202a推動或被拉到谷3202b 中而傳遞給軸3206。從而，往復(fù)線性運(yùn)動也傳遞給活塞126，在流探針3200 '中產(chǎn)生壓力，并 且流體流動穿過遠(yuǎn)頂端3122或3222。再次，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，由通道3210限定的路徑 可以被設(shè)計為給予活塞126大體恒定的速度。再次，備選地，由通道3110限定的路徑可以被 設(shè)計為給予近端栗部124中的大體恒定的壓力。與第一流探針操作設(shè)備3100相比，因?yàn)闈L子 機(jī)構(gòu)3208現(xiàn)在處于谷3202b處，所以活塞126處于近端活塞部124的近端端部124'處的位置 處。
[0207] 圖22圖示了馬達(dá)3300,馬達(dá)3300可操作地連接到共用軸3104,使得流探針操作設(shè) 備3100的第一旋轉(zhuǎn)到線性運(yùn)動操作構(gòu)件3102相對于馬達(dá)3300近端地安裝在共用軸3104上， 而流探針操作設(shè)備3200的第二旋轉(zhuǎn)到線性運(yùn)動操作構(gòu)件3202相對于馬達(dá)3300遠(yuǎn)端地安裝 在共用軸3104上。本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識到，由馬達(dá)3300引起的共用軸3104的旋轉(zhuǎn)如上面 參照圖20和圖21描述的引起多個流探針操作。馬達(dá)3300由安裝在近端主體部210上的電源 270(參見圖10)(諸如電池或超級電容器)供應(yīng)電功率，或者備選地由到外部電源的連接或 其他合適手段(未示出）來供應(yīng)電功率。
[0208] 本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識到，流探針操作設(shè)備3100或流探針操作設(shè)備3200可以操作 具有上面關(guān)于圖13描述的多個遠(yuǎn)端探針頂端3112和3122或上面關(guān)于圖17至圖19描述的多 個遠(yuǎn)端探針頂端3212和3222的單個空氣流探針1100。
[0209] 本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識到，關(guān)于圖20至圖22描述的流操作設(shè)備3100和3200僅是可 以用于實(shí)現(xiàn)所期望操作的設(shè)備的示例。例如，本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識到，流探針100"及其關(guān) 聯(lián)的部件可以替換活塞126和旋轉(zhuǎn)到線性運(yùn)動操作構(gòu)件3102或旋轉(zhuǎn)到線性運(yùn)動操作構(gòu)件 3202或兩者，并且馬達(dá)3300可以用如上面關(guān)于圖4C描述的包括柔性或可壓縮隔膜158的隔 膜栗150來替換。
[0210] 馬達(dá)3300與控制器225電通信，控制器225基于由檢測器電子器件220接收的信號 控制馬達(dá)操作。除了報警器226之外，向用戶信號通知已檢測到菌斑的、上面關(guān)于圖10、結(jié)合 圖10描述的屏幕125、基站228以及智能電話229可以包括控制器225,此控制器225被編程為 在檢測到菌斑時通過改變馬達(dá)3300的操作來改變牙刷驅(qū)動模式，以在頻率方面或在幅度方 面或在這兩方面增大刷牙強(qiáng)度。幅度和/或頻率兩者的增大都用信號通知用戶，以繼續(xù)在該 區(qū)域刷牙，由此提高菌斑去除的有效性。備選地，控制器225可以被編程為例如通過調(diào)制驅(qū) 動鏈以信號通知已定位菌斑，來在嘴中產(chǎn)生用戶可以與普通刷牙區(qū)分的不同感覺。
[0211] 空氣泡向牙刷的供給也可以提高刷牙的菌斑去除速率。
[0212] -種可能的機(jī)制是（i)空氣泡將粘貼至干凈牙釉質(zhì)的斑點(diǎn)，（ii)刷牙使氣泡運(yùn)動， 從而還使氣泡的空氣/水界面運(yùn)動，以及（iii)當(dāng)氣泡邊緣接觸菌斑材料時，因?yàn)榫卟牧?非常親水且因此更喜歡留在水溶液中，所以邊緣將傾向于將菌斑材料從牙釉質(zhì)剝離。另一 個可能的機(jī)制是氣泡的存在可以改進(jìn)流體中的局部混合和剪切力，從而提高菌斑去除速 率。應(yīng)注意，如本文中所述的檢測表面上物質(zhì)的存在的方法的其他示例性實(shí)施方式可以包 括監(jiān)測信號的一階導(dǎo)數(shù)、AC(交流)調(diào)制以及將傳感器用于牙齦檢測。
[0213]要考慮的其他事情是顆粒(特別是牙膏中的顆粒)可能堵塞可能具有小至200微米 (Ml)的截面尺寸的、流探針的微小開口。同樣地，牙菌斑和唾液或食物顆?？赡芏氯结樀?開口。圖23圖示了作為具有開放端口 136的聚四氟乙烯管(諸如圖4A和圖4B以及圖10中圖示 的）的遠(yuǎn)端探針部110的遠(yuǎn)頂端112的實(shí)際照片。在圖24中，開放端口 136已經(jīng)在一些實(shí)驗(yàn)之 后被含有相對大的藍(lán)色顆粒的牙膏堵塞。最初，將發(fā)生部分堵塞，引起由壓力傳感器P、P1或 P2檢測的壓力的增大。此壓力增大將由處理控制器225解釋為刷洗的位置上存在的菌斑，而 實(shí)際上該位置處的表面是干凈的。因此，產(chǎn)生錯誤的肯定信號（即，用戶在不是這種情況時 認(rèn)為存在菌斑）。如果堵塞未清除，那么壓力增大將繼續(xù)，并且錯誤的讀數(shù)可能繼續(xù)發(fā)生。最 后，在如圖24所示的完全堵塞的情況下，遠(yuǎn)端探針部110且由此整個檢測設(shè)備200將因沒有 流動可以發(fā)生而不可用。
[0214] 在本公開的示例性實(shí)施方式中，并入到圖10的近端主體部210中的圖4A的流探針 100或圖4B的流探針100'（其供給通過遠(yuǎn)端探針部110的正壓力或在遠(yuǎn)端探針部110中誘導(dǎo) 負(fù)壓力），或包括栗部150(其通常供給通過遠(yuǎn)端探針部110的正壓力，但如果被構(gòu)造為誘導(dǎo) 負(fù)壓力則可以誘導(dǎo)通過遠(yuǎn)端探針部110的負(fù)壓力）的圖4C的流探針100"，被適配為使得可以 向流探針100或100'或100"供給動態(tài)壓力或在流探針100或100'或100"中誘導(dǎo)動態(tài)壓力，以 克服由牙膏顆粒、菌斑顆?；蛲倌鸬亩氯?。如本文中限定的，動態(tài)壓力涉及流探針的遠(yuǎn) 頂端110處的流體的滯止壓力的隨時間變化的改變、或流探針的遠(yuǎn)頂端110處的流體的靜態(tài) 壓力的隨時間變化的改變，其中，遠(yuǎn)頂端處的流體為氣體(包括空氣)或液體。滯止壓力和靜 態(tài)壓力的隨時間變化的改變還包括正壓力和負(fù)壓力的交替周期。由此，動態(tài)壓力的變化包 括滯止壓力的變化或靜態(tài)壓力的獨(dú)立或相關(guān)變化或其組合。備選地，動態(tài)壓力包括維持流 體的壓力大體恒定，直到移開引起堵塞的一個或多個物質(zhì)(在此之后，通常將期望流體的壓 力降低）。
[0215] 克服堵塞通過向流探針100或100'或100"引入另外的操作模式來實(shí)現(xiàn)，也許對于 菌斑的檢測不是那么有利，此另外的操作模式阻止堵塞或便于流探針的疏通。
[0216] 這些另外的操作模式包括至少以下操作特征：
[0217] 使大于之前的氣壓脈沖的氣壓定期脈動；
[0218] 在關(guān)閉刷毛的運(yùn)動之后維持氣壓一定時間段；
[0219] 在感測指示用戶將要使用刷的刷的運(yùn)動之后，啟動空氣流動。即，在用戶在關(guān)掉空 氣之后首次移動刷時，啟動空氣；
[0220] 在刷在使用中或在儲備站或插接站(docking station)中時，啟動通過流探針的 水流動；
[0221 ]在未在使用中時，迫使嘴沖洗消毒液流過流探針；以及
[0222]故意應(yīng)用欠壓，以將(清潔的）消毒液汲取到流探針管中。
[0223]為了實(shí)施前述操作模式中的一個或多個，圖4C的流探針100"可以被構(gòu)造為提供專 用的操作模式，以降低堵塞發(fā)生或去除流探針的現(xiàn)有堵塞，借此，遠(yuǎn)端探針部中的氣壓超過 菌斑檢測模式中使用的氣壓。對于刷牙之前、期間或之后的時段，可以間歇地啟動模式。
[0224] 大約IOOmL/分鐘(毫升/分鐘）的相對低的空氣流量和關(guān)聯(lián)低壓(大約IOkPa-千帕） 足以可靠地檢測菌斑。低流量具有用戶可以幾乎感測不到空氣流動的優(yōu)點(diǎn)。另外，便宜的壓 力傳感器可用于檢測低壓。然而，甚至廉價的空氣栗也能夠產(chǎn)生顯著更高的壓力和流動速 率--例如更高的數(shù)量級。在此實(shí)施方式中，牙刷可以通過以下方式切換到此操作模式：
[0225] 提高現(xiàn)有栗的操作，以通過增大驅(qū)動信號的操作頻率和/或幅度來增大流量(且從 而還增大壓力）；
[0226] 通過例如使用更寬的管來路由流動穿過較低流阻路徑，來降低探針的流阻，避免 穿過壓力傳感器，避免可以用于栗處的壓力室與探針/壓力傳感器部之間的裝置的約束等。 重新路由可以通過打開龍頭或閥來進(jìn)行。以此方式，可能增大流量(且從而還增大壓力）；
[0227] 切換到具有更高壓力或更高流量的操作模式的單獨(dú)栗;或
[0228] 允許在(例如通過打開彈簧加載閥）突然釋放壓力之前和產(chǎn)生高壓流體的爆發(fā)之 前，在保持室內(nèi)建立壓力。
[0229] 前述操作模式可以單獨(dú)實(shí)施，或者多于一個模式或全部模式可以同時實(shí)施。
[0230] 為了示例性實(shí)施這種另外的操作模式以克服堵塞或降低遠(yuǎn)端探針部110的堵塞概 率，參照圖10連同圖4C，在一個示例性實(shí)施方式中，用于檢測表面上物質(zhì)的存在的檢測設(shè)備 或流探針100"包括近端主體部210,此近端主體部210包括栗部142和近端探針部111。栗部 142和近端探針部111經(jīng)由中心參數(shù)感測部120 '彼此流體連通，此中心參數(shù)感測部120 '被布 置為在栗部142與近端探針部111之間進(jìn)行流體連通。從而，中心參數(shù)感測部120'使得能夠 在栗部142與近端探針部111之間進(jìn)行流體連通。如圖10所示，近端探針部111可以經(jīng)由連接 器230連接到檢測設(shè)備的遠(yuǎn)端探針部110,以在近端探針部111、中心參數(shù)感測部120'以及遠(yuǎn) 端探針部11 〇之間建立流體連通。
[0231] 如上面關(guān)于圖7所述的，再次，檢測設(shè)備100"包括被構(gòu)造為浸沒在第一液體11中的 遠(yuǎn)端探針部110，
[0232] 遠(yuǎn)端探針部110限定遠(yuǎn)頂端112,此遠(yuǎn)頂端112具有使得第二流體30能夠穿過遠(yuǎn)頂 端112的開放端口 136。
[0233] 檢測設(shè)備100"被構(gòu)造為使得栗部142使得第二流體30穿過遠(yuǎn)頂端112,以誘導(dǎo)遠(yuǎn)端 探針部110中的感測參數(shù)的變化，以使得能夠基于信號的測量來檢測可能存在于表面31、33 上的物質(zhì)116,此信號表示感測參數(shù)(例如壓力、流動速率或應(yīng)變）、與至少部分妨礙流體30 穿過遠(yuǎn)頂端112的開放端口 136的物質(zhì)116相關(guān)。如之前圖4C中還示出的，參數(shù)傳感器P被構(gòu) 造并布置在中心參數(shù)感測部120'中，以檢測表示感測參數(shù)的信號。
[0234] 如之前的，控制器225處理由參數(shù)傳感器P感測的信號讀數(shù)，并且確定信號讀數(shù)是 否指示妨礙流體130穿過遠(yuǎn)頂端112的開放端口的物質(zhì)116?？刂破?25與栗部142以及參數(shù) 傳感器P電通信。
[0235] 在檢測設(shè)備100"的使用期間，在控制器225確定信號讀數(shù)指示妨礙流體130穿過遠(yuǎn) 頂端112的開放端口 136的物質(zhì)116時，控制器225發(fā)送改變遠(yuǎn)頂端112、112 '處的動態(tài)壓力的 信號。
[0236] 更具體地，在一個示例性實(shí)施方式中，控制器225產(chǎn)生引起近端主體部210的操作 的變化的信號，近端主體部210的操作的變化改變動態(tài)壓力并使得移開妨礙流體30穿過遠(yuǎn) 頂端112的開放端口 136的物質(zhì)116。由控制器225向栗部142發(fā)送的信號改變到遠(yuǎn)頂端112、 112'的排放壓力或流量、或壓力和流量兩者，以移開至少部分妨礙流體30穿過遠(yuǎn)頂端112、 112'的開放端口的物質(zhì)116。
[0237] 在一個示例性實(shí)施方式中，移開妨礙流體30穿過遠(yuǎn)頂端112、112'的開放端口的物 質(zhì)116的操作步驟包括，在未將檢測設(shè)備100"用于檢測表面31、33上的物質(zhì)116的存在期間， 控制器225產(chǎn)生引起近端主體部210的操作的變化的信號，近端主體部210的操作的變化使 得移開至少部分妨礙流體30穿過遠(yuǎn)頂端112、112'的開放端口的物質(zhì)116。近端主體部210的 操作的變化可以通過如下方式來實(shí)現(xiàn):栗部142栗送流體通過遠(yuǎn)端探針部110,持續(xù)使遠(yuǎn)頂 端116將來發(fā)生堵塞的概率最小化所需的時間段、或移開物質(zhì)116所需的時間段。
[0238] 如本文中所限定的，移開可能妨礙流體30穿過遠(yuǎn)頂端112、112'的開放端口的物質(zhì) 116包括使遠(yuǎn)頂端116將來發(fā)生堵塞的概率最小化。使遠(yuǎn)頂端112將來發(fā)生堵塞的概率最小 化所需的時間段為在使用檢測設(shè)備100"檢測表面31、33上的物質(zhì)116的存在之前的時間段、 或在使用檢測設(shè)備100"檢測表面31、33上的物質(zhì)116的存在之后的時間段。
[0239] 類似地，移開妨礙流體30穿過遠(yuǎn)頂端112、112 '的開放端口的物質(zhì)116所需的時間 段可以為在使用檢測設(shè)備100"檢測表面31、33上的物質(zhì)116的存在之前的時間段、或在使用 檢測設(shè)備100"檢測表面31、33上的物質(zhì)116的存在之后的時間段。
[0240] 為了實(shí)施用于移開物質(zhì)116的前述操作步驟，參照圖10,近端主體部210可以包括 用于振動布置在遠(yuǎn)端口腔插入部250上的刷毛262的振動軸114。如本領(lǐng)域中眾所周知的，振 動的刷毛262實(shí)現(xiàn)對象或檢測設(shè)備100"的用戶的牙齒衛(wèi)生。近端主體部210還可以包括用于 操作振動軸114的刷毛振動馬達(dá)118、用于啟動用以操作振動軸114的刷毛振動馬達(dá)118的啟 動裝置144。啟動裝置144與控制器225電通信。
[0241] 在一個示例性實(shí)施方式中，在啟動裝置144的啟動之前，控制器225向栗部142發(fā)送 信號，以使得第二流體30穿過遠(yuǎn)頂端112、112 '，將動態(tài)壓力的變化與啟動裝置144的啟動之 前的動態(tài)壓力進(jìn)行比較。在另一個示例性實(shí)施方式中，在啟動裝置144的啟動之后控制器 225向栗部142發(fā)送信號，以使得第二流體30穿過遠(yuǎn)頂端112、112 '，并且在停止啟動裝置144 之后控制器225向栗部142發(fā)送信號，以繼續(xù)使得第二流體30穿過遠(yuǎn)頂端112、112'，將動態(tài) 壓力的變化與停止啟動裝置144之后的動態(tài)壓力進(jìn)行比較。
[0242] 在一個示例性實(shí)施方式中，近端主體部210還包括檢測設(shè)備使用傳感器280,此檢 測設(shè)備使用傳感器280與控制器225電通信，并且啟動裝置144的啟動之前的時間由控制器 225感測為開始于檢測設(shè)備使用傳感器280的啟動。在示例性實(shí)施方式中，檢測設(shè)備使用傳 感器280為運(yùn)動傳感器282或接觸傳感器284或其組合。接觸傳感器284可以包括壓力傳感器 284a或溫度傳感器284b或其組合。
[0243] 在一個示例性實(shí)施方式中，當(dāng)控制器225感測到檢測設(shè)備使用傳感器280的啟動、 而在接收來自檢測設(shè)備使用傳感器280的信號之后的規(guī)定時間段內(nèi)啟動裝置144未啟動時， 控制器225信號通知栗部142,以停止使第二流體30穿過遠(yuǎn)頂端112、112'。
[0244] 現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖25,圖示了用于檢測表面上的物質(zhì)的存在的流探針或檢測設(shè)備100"a 的另一個示例性實(shí)施方式，此流探針或檢測設(shè)備包括近端主體部210a，此近端主體部210a 包括中心參數(shù)感測部120'a，此中心參數(shù)感測部120'a被布置為在栗部142與近端探針部111 之間進(jìn)行流體連通。如關(guān)于圖4C和圖10中所圖示的流探針100"的，中心參數(shù)感測部120'a還 使得在栗部142與近端探針部111之間能夠進(jìn)行流體連通。參數(shù)傳感器P還被布置為與中心 參數(shù)感測部120 ' a流體連通。
[0245] 然而，流探針或檢測設(shè)備100" a還包括流體導(dǎo)管構(gòu)件402,此流體導(dǎo)管構(gòu)件402與近 端探針部111和中心參數(shù)感測部120'a流體連通，使得流體導(dǎo)管構(gòu)件402形成圍繞參數(shù)傳感 器P的流動旁路，該流動旁路從與中心參數(shù)感測部120 ' a的近端或上游結(jié)點(diǎn)402a向與近端探 針部111的遠(yuǎn)端或下游結(jié)點(diǎn)402b延伸。流體流動中斷裝置404(例如，流動控制閥）布置在流 體導(dǎo)管構(gòu)件402中，且在栗部142的操作期間維持在閉合位置。
[0246] 當(dāng)控制器225接收表示感測參數(shù)的、與至少部分妨礙流體30穿過遠(yuǎn)頂端112、112' 的開放端口 136的物質(zhì)116相關(guān)的信號時，控制器225向流體流動中斷裝置404發(fā)送信號以至 少部分打開，以繞開參數(shù)傳感器P，以增大遠(yuǎn)頂端112、112'處的動態(tài)壓力，以移開至少部分 妨礙流體30穿過遠(yuǎn)頂端112、112'的開放端口 136的物質(zhì)116。當(dāng)控制器225從參數(shù)傳感器P接 收指示中心參數(shù)感測部120'a中的壓力返回到指示遠(yuǎn)頂端112、112'處于未堵塞狀態(tài)的值的 信號時，控制器225可以向流體流動中斷裝置404發(fā)送信號以至少部分閉合。
[0247] 圖26圖示了用于檢測表面上的物質(zhì)的存在的流探針或檢測設(shè)備100"b的另一個示 例性實(shí)施方式，此流探針或檢測設(shè)備包括近端主體部210b，此近端主體部210b以與上面關(guān) 于圖4B描述的流探針100'類似的方式不包括中心參數(shù)感測部，且代之包括與近端探針部 111直接流體連通的栗部142。
[0248] 近端主體部2 IOb還包括參數(shù)傳感器P，此參數(shù)傳感器P被布置為與近端探針部111 流體連通。以與關(guān)于上面關(guān)于圖25描述的流探針100"a的類似方式，流體導(dǎo)管構(gòu)件412與近 端探針部111流體連通，使得流體導(dǎo)管構(gòu)件412形成圍繞參數(shù)傳感器P的流動旁路，該流動旁 路從與近端探針部111的近端或上游結(jié)點(diǎn)412a向與近端探針部111的遠(yuǎn)端或下游結(jié)點(diǎn)412b 延伸，并且流體流動中斷裝置414布置在流體導(dǎo)管構(gòu)件412中。流體流動中斷裝置414在栗部 142的操作期間處于閉合位置中。
[0249] 當(dāng)控制器225接收表示感測參數(shù)的、與至少部分妨礙流體30穿過遠(yuǎn)頂端112、112' 的開放端口 136的物質(zhì)116相關(guān)的信號時，控制器225向流體流動中斷裝置414發(fā)送信號以至 少部分打開，以繞開參數(shù)傳感器P，以改變遠(yuǎn)頂端112、112'處的動態(tài)壓力，以移開至少部分 妨礙流體30穿過遠(yuǎn)頂端112、112'的開放端口 136的物質(zhì)116。類似地，當(dāng)控制器225從參數(shù)傳 感器P接收指示近端探針部111中的壓力返回到指示遠(yuǎn)頂端112、112'處于未堵塞狀態(tài)的值 的信號時，控制器225可以向流體流動中斷裝置414發(fā)送信號以至少部分閉合。
[0250] 圖27圖示了用于檢測表面上的物質(zhì)的存在的流探針或檢測設(shè)備100"c的另一個示 例性實(shí)施方式，此流探針或檢測設(shè)備包括近端主體部210c，此近端主體部210c以與圖25的 流探針或檢測設(shè)備100" a類似的方式包括中心參數(shù)感測部120'b，此中心參數(shù)感測部120'b 使得在栗部142與近端探針部111之間能夠進(jìn)行流體連通。參數(shù)傳感器P也被布置為與中心 參數(shù)感測部120 ' b流體連通。
[0251]近端主體部210c包括從與中心參數(shù)感測部120'b的近端或上游結(jié)點(diǎn)430a延伸的上 游流體導(dǎo)管構(gòu)件420、和延伸到與中心參數(shù)感測部120'b的遠(yuǎn)端或下游結(jié)點(diǎn)430b的下游流體 導(dǎo)管構(gòu)件424。流體儲液器422布置在近端或上游流體導(dǎo)管構(gòu)件420與遠(yuǎn)端或下游流體導(dǎo)管 構(gòu)件424之間，使得流體儲液器422與中心參數(shù)感測部120'b流體連通。遠(yuǎn)端或下游流體流動 中斷裝置428布置在遠(yuǎn)端或下游流體導(dǎo)管構(gòu)件424中并且在流體儲液器422的下游。
[0252]近端或上游流體流動中斷裝置426可以布置在近端或上游流體導(dǎo)管構(gòu)件420中并 且在流體儲液器422的上游。第二流體流動中斷裝置426布置在流體儲液器422的上游，使得 在中心參數(shù)感測部120'b的處于參數(shù)傳感器P的上游的部分120'bl和中心參數(shù)感測部120'b 的處于參數(shù)傳感器P的下游的部分120'b2之間提供流體連通，其中，第二流體流動中斷裝置 426、流體儲液器422以及流體流動中斷裝置428形成圍繞參數(shù)傳感器P的流動旁路。在流體 流動中斷裝置428處于閉合位置中時，流體儲液器422可以被加壓為超過參數(shù)傳感器P下游 的中心參數(shù)感測部120'b2中的壓力的壓力。流體儲液器422的加壓可以通過以下方式來實(shí) 現(xiàn):在近端或上游流體流動中斷裝置426處于打開位置而遠(yuǎn)端或下游流體導(dǎo)管構(gòu)件424處于 閉合位置中的情況下，操作栗部142。一旦達(dá)到可由與流體儲液器422流體連通的參數(shù)傳感 器P5測量的、流體儲液器422中的期望壓力，則可以閉合近端或上游流體中斷裝置426,以維 持對流體儲液器422的加壓，直到發(fā)生對于流體儲液器的用以提高到中心參數(shù)感測部120'b 中的壓力或流量的操作需求。流體儲液器422還可以經(jīng)由如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的外部裝 置(未示出）來加壓。
[0253]當(dāng)控制器225接收表示感測參數(shù)的、與至少部分妨礙流體30穿過遠(yuǎn)頂端112、112' 的開放端口 136的物質(zhì)116相關(guān)的信號時，控制器225向流體流動中斷裝置428發(fā)送信號以至 少部分打開，以從流體儲液器422釋放壓力，以繞開參數(shù)傳感器P，從而提高遠(yuǎn)頂端112處的 動態(tài)壓力，以移開至少部分妨礙流體30穿過遠(yuǎn)頂端112、112'的開放端口 136的物質(zhì)116。
[0254] 在檢測設(shè)備100"c使用期間，在控制器225向流體流動中斷裝置428發(fā)送信號以至 少部分打開之后，在流體儲液器422中的壓力降低時，控制器225向第二流體流動中斷裝置 426發(fā)送信號，以從閉合位置轉(zhuǎn)變到至少部分打開位置，以使流動繞開參數(shù)傳感器P，從而增 大遠(yuǎn)頂端112處的動態(tài)壓力，以移開至少部分妨礙流體130穿過遠(yuǎn)頂端112、112'的開放端口 136的物質(zhì)116。
[0255] 圖28圖示了用于檢測表面上的物質(zhì)的存在的流探針或檢測設(shè)備100"d的又一示例 性實(shí)施方式，此流探針或檢測設(shè)備包括近端主體部210d，此近端主體部210d包括如上面關(guān) 于圖4C描述的第一栗部142、和中心參數(shù)感測部120'a，此中心參數(shù)感測部120'a被布置為在 栗部142與近端探針部111之間進(jìn)行流體連通。如之前的，中心參數(shù)感測部120使得在栗部 142與近端探針部111之間能夠進(jìn)行流體連通。參數(shù)傳感器P被布置為與中心參數(shù)感測部120 流體連通。
[0256] 另外，近端主體部210d包括第二或備用栗部142'，此第二或備用栗部142'具有栗 排放流體導(dǎo)管構(gòu)件1202,此栗排放流體導(dǎo)管構(gòu)件1202通過參數(shù)傳感器P下游的、中心參數(shù)感 測部120中的連接1200與中心參數(shù)感測部120流體連通。近端栗部排放流動路徑流動中斷裝 置168(例如止回閥)布置在栗排放流體導(dǎo)管構(gòu)件1202中、在備用栗部142'的排放處。
[0257] 當(dāng)控制器225接收表示感測參數(shù)的、與至少部分妨礙流體30穿過遠(yuǎn)頂端112、112' 的開放端口 136的物質(zhì)116相關(guān)的信號時，控制器225向備用栗部142'發(fā)送信號以發(fā)起操作， 從而提高遠(yuǎn)頂端112處的動態(tài)壓力，以移開至少部分妨礙流體30穿過遠(yuǎn)頂端112、112'的開 放端口 136的物質(zhì)116。
[0258] 圖29圖示了用于檢測表面上的物質(zhì)的存在的流探針或檢測設(shè)備100"e的再一個示 例性實(shí)施方式，此流探針或檢測設(shè)備包括近端主體部2 IOe，此近端主體部210e包括如上面 關(guān)于圖4C描述的第一栗部142。然而，與圖4C相比，栗部142此時包括吸入口 162'，此吸入口 162'使得能夠通過栗部142吸入第二流體30,并且使得能夠通過栗部142吸入第三流體36。 吸入口 162'可以為如圖所示的具有基部162"的T形連接，基部162"具有第一入口 162'a和第 二入口 162 ' b。吸入口 162 '還包括形成與第一入口 162 ' a和第二入口 162 ' b流體連通的T形出 口的抽頭162'c。第一入口 162'a被布置為與栗部142的吸入口上的吸入流動中斷裝置164流 體連通。由此，抽頭或T形出口 162'c與吸入流動中斷裝置164的連接使得在來自第一 T形入 口 162'a處的周圍環(huán)境的空氣與栗部142之間能夠進(jìn)行流體連通。吸入口過濾器166此時布 置在第一T形入口 162 ' a中。吸入口空氣流動中斷裝置165(例如流量控制閥）可以布置在第 一 T形入口 162'a的近端或上游，以控制來自周圍環(huán)境通過第一 T形入口 162'a的、由箭頭A指 示的空氣30的流動。
[0259] 近端主體部210e還可以包括第三流體供給構(gòu)件176,此第三流體供給構(gòu)件176通過 第二T形入口 162'b、近端栗部142以及中心參數(shù)感測部120'與遠(yuǎn)端探針部110流體連通。流 體36經(jīng)由流體儲罐170通過第三流體供給構(gòu)件176供給至栗部142,此流體儲罐170經(jīng)由流體 儲罐排放構(gòu)件172和可以包括流體控制閥的流動中斷裝置174與第三流體供給構(gòu)件176流體 連通。
[0260] 因此，動態(tài)壓力的變化包括操作栗部142,以使得第三流體36傳遞到遠(yuǎn)頂端112、 112 '，以移開妨礙流體30穿過遠(yuǎn)頂端112、112 '的開放端口 136的物質(zhì)116。在一個示例性實(shí) 施方式中，第三流體36為液體。在另外的示例性實(shí)施方式中，液體可以為消毒劑(諸如口腔 清洗流體或酒精等）。
[0261] 第三流體36可以為液滴36'，并且栗部142通過吸入口 152同時吸入第二流體30和 液滴36 '，使得第二流體30和液滴傳遞到遠(yuǎn)頂端112、112 '。栗部142可以被設(shè)計且操作為使 得栗部142給予液滴36 '充足的動能，使得液滴36 '傳遞到遠(yuǎn)頂端112、112 '使得移開妨礙第 二流體30穿過遠(yuǎn)頂端112、112'的開放端口的物質(zhì)116。在栗部142向遠(yuǎn)頂端112、112'汲取第 三液體36和第二流體30或液滴36 '和第二流體30的這一操作期間，流探針或檢測設(shè)備100" e 可以存儲在還可以起用于電源270的充電站的作用的插接站180上。
[0262] 圖30圖示了用于檢測表面上的物質(zhì)存在的流探針或檢測設(shè)備的又一示例性實(shí)施 方式，其中，參照例如圖4C和圖10,遠(yuǎn)端口腔插入部250與近端主體部210在連接器230處分 離，并且被定位于檢測設(shè)備消毒單元500中，此檢測設(shè)備消毒單元500包括含有裝填流體(諸 如上面關(guān)于圖29描述的第三流體36)的消毒流體儲存儲液器或盆510，其中，第三流體36為 液體，并且再次，在另外的示例性實(shí)施方式中，液體可以為消毒劑(諸如口腔清洗流體或酒 精等）。
[0263] 檢測設(shè)備消毒單元500包括遠(yuǎn)端口腔插入部安裝構(gòu)件520，此遠(yuǎn)端口腔插入部安裝 構(gòu)件520接收遠(yuǎn)端口腔插入部250，使得遠(yuǎn)端口腔插入部250被定位于消毒流體儲存儲液器 或盆510中，以使得遠(yuǎn)端口腔插入部250能夠浸沒在流體36中。
[0264] 安裝構(gòu)件520還被構(gòu)造為接收多個連接構(gòu)件530 (諸如T形連接，此T形連接包括具 有抽頭或出口連接531的集管(header)532,抽頭或出口連接531經(jīng)由連接器230(參見圖10) 可去除地附接到遠(yuǎn)端口腔插入部250的近端端部260)。第一集管連接532a被構(gòu)造為使得可 以通過遠(yuǎn)端口腔插入部250的遠(yuǎn)端探針部110的遠(yuǎn)頂端112、112'注入流體36。第一集管連接 532a與通過流體供給栗排放流量控制閥534a排放流體36的流體供給栗536a流體連通。流體 36如由箭頭502a指示的通過流體供給栗536a的吸入口而被吸入，從而在流體供給栗536a與 遠(yuǎn)頂端112、112'之間提供流體連通。動態(tài)壓力的變化包括流體供給栗536a被操作充足時間 以注入第三流體36,以移開妨礙第二流體30穿過遠(yuǎn)頂端112、112'的開放端口的物質(zhì)116,或 者以對遠(yuǎn)端口腔插入部250進(jìn)行消毒。
[0265] 在一個示例性實(shí)施方式中，在用以移開物質(zhì)116或?qū)h(yuǎn)端口腔插入部250進(jìn)行消毒 的對流體供給栗536a的操作完成時，第二集管連接532b被構(gòu)造為使得可以通過遠(yuǎn)端口腔插 入部250的遠(yuǎn)端探針部110的遠(yuǎn)頂端112、112 '注入干燥流體1Γ。第二集管連接532b與通過 干燥流體供給壓縮機(jī)排放流量控制閥534b排放干燥流體1Γ的干燥流體供給壓縮機(jī)536b流 體連通。干燥流體11'如由箭頭502b指示的通過干燥流體供給壓縮機(jī)536b的吸入口而被吸 入，從而在干燥流體供給壓縮機(jī)536b與遠(yuǎn)頂端112、112 '之間提供流體連通。干燥流體供給 壓縮機(jī)536b可以被操作足以完成對遠(yuǎn)端口腔插入部250進(jìn)行干燥或進(jìn)一步消毒的期望目的 的時間段。在一個示例性實(shí)施方式中，干燥流體11'為環(huán)境溫度下的或被加熱到超過環(huán)境溫 度的環(huán)境空氣。干燥流體11'還可以包括氣體(諸如二氧化碳)或醫(yī)療殺菌氣體(諸如環(huán)氧乙 烷)。
[0266] 在一個示例性實(shí)施方式中，圖31圖示了移開妨礙第二流體30穿過遠(yuǎn)頂端112、112' 的開放端口的物質(zhì)116的又一方法的一個示例性實(shí)施方式。更具體地，在圖31中，圖示了上 面關(guān)于圖4A和圖10描述的流探針100,其中，遠(yuǎn)端口腔插入部250浸沒在與消毒流體儲存儲 液器或盆510相似的儲液器510'中。如之前關(guān)于圖4A的，近端主體部210包括控制器225,此 控制器225控制栗部124的操作，使得栗部124的至少一個交替操作周期引起遠(yuǎn)頂端112、 112'處的負(fù)壓狀態(tài)或欠壓狀態(tài)以及正壓狀態(tài)，從而振蕩通過遠(yuǎn)頂端112、112'的流體流動。 振蕩流體流動和在負(fù)壓狀態(tài)與正壓狀態(tài)之間的振蕩改變遠(yuǎn)頂端112、112'處的動態(tài)壓力，以 移開可能妨礙第二流體30穿過遠(yuǎn)頂端112、112 '的開放端口的物質(zhì)116，或?qū)h(yuǎn)端口腔插入 部250進(jìn)行消毒，或移開物質(zhì)116和對遠(yuǎn)端口腔插入部250進(jìn)行消毒兩者。
[0267] 圖32圖示了圖31的流探針100的用戶600,其中，負(fù)壓狀態(tài)或欠壓狀態(tài)通過將遠(yuǎn)端 口腔插入部250插入到用戶600的嘴602中并浸沒在作為用戶600的嘴602中的液體的液體 604中來實(shí)現(xiàn)。更具體地，液體604可以為漱口水且可以包括消毒或殺菌組分。再次，如關(guān)于 圖31、聯(lián)系圖4A描述的，近端主體部210包括控制器225,此控制器225控制栗部124的操作， 使得栗部124的至少一個交替操作周期引起遠(yuǎn)頂端112、112'處的負(fù)壓狀態(tài)或欠壓狀態(tài)以及 正壓狀態(tài)，從而振蕩通過遠(yuǎn)頂端112、112 '的流體流動。振蕩流體流動和在負(fù)壓狀態(tài)與正壓 狀態(tài)之間的振蕩改變遠(yuǎn)頂端（112、112'）處的動態(tài)壓力，以移開可能妨礙第二流體30穿過遠(yuǎn) 頂端112、112 '的開放端口的物質(zhì)116，或?qū)h(yuǎn)端口腔插入部250進(jìn)行消毒，或移開物質(zhì)116和 對遠(yuǎn)端口腔插入部250進(jìn)行消毒兩者。
[0268] 本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識到且理解如圖25至圖32中且關(guān)于圖1至圖24所述的本公開 的各種實(shí)施方式如何可以單獨(dú)使用或與本公開的其他實(shí)施方式中的一個或多個組合使用。
[0269] 雖然附圖中已經(jīng)示出了本公開的若干實(shí)施方式，但不旨在將本公開限于此，因?yàn)?旨在的是，本公開的范圍與本領(lǐng)域?qū)⒃试S的一樣寬，且同樣地解讀說明書。因此，上述描述 不應(yīng)被解釋為限制，而僅是特定實(shí)施方式的范例。本領(lǐng)域技術(shù)人員將設(shè)想所附權(quán)利要求范 圍內(nèi)的其他修改例。
[0270] 在權(quán)利要求中，置于括號間的任何附圖標(biāo)記不應(yīng)被解釋為限制權(quán)利要求。詞"包 括"不排除除了權(quán)利要求中所列的元件或步驟之外的元件或步驟的存在。元件之前的詞 "一"或"一個"不排除多個這種元件的存在。詞"或者"不排除備選方案列表中的多于一個或 全部備選方案的存在。本發(fā)明可以借助于包括若干不同元件的硬件和/或借助于適當(dāng)編程 的處理器來實(shí)施。在列舉若干裝置的裝置權(quán)利要求中，這些裝置中的若干裝置可以由同一 硬件項(xiàng)來體現(xiàn)。單單某些措施加載在彼此不同的從屬權(quán)利要求中的事實(shí)不指示這些措施的 組合不能被有利地使用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于檢測表面上的物質(zhì)的存在的檢測設(shè)備（100)，包括： 遠(yuǎn)端探針部（110)，被構(gòu)造為浸沒在第一流體（11)中，所述遠(yuǎn)端探針部（110)限定遠(yuǎn)頂 端（112、112'），所述遠(yuǎn)頂端具有使得第二流體(30)能夠穿過所述遠(yuǎn)頂端的開放端口（136); 以及 近端主體部（210)，所述近端主體部（210)包括：（i)栗部（124、142); (ii)近端探針部 (111、120)，與所述栗部流體連通，其中所述近端探針部能夠經(jīng)由連接器(230)連接到所述 遠(yuǎn)端探針部（110)，以建立在所述近端探針部（111、120)與所述遠(yuǎn)端探針部（110)之間的流 體連通， 其中所述栗部（124、142)使得所述第二流體（30)穿過所述遠(yuǎn)頂端（112、112'），從而誘 導(dǎo)所述遠(yuǎn)端探針部（110)中的感測參數(shù)的變化，以便使得能夠基于表示所述感測參數(shù)的、與 至少部分妨礙所述第二流體(30)穿過所述遠(yuǎn)頂端（112、112'）的所述開放端口（136)的物質(zhì) (116)相關(guān)的信號的測量，來檢測可能存在于所述表面(31、33)上的物質(zhì)（116); (iii)參數(shù) 傳感器(P、P1或P2)，被構(gòu)造且布置為檢測表示所述感測參數(shù)的所述信號；以及 (iv)控制器(225)，所述控制器用于處理由所述參數(shù)傳感器(P、P1或P2)感測的信號讀 數(shù)且用于確定所述信號讀數(shù)是否指示妨礙第二流體(130)穿過所述遠(yuǎn)頂端（112、112'）的所 述開放端口的物質(zhì)（116)，所述控制器(225)與所述栗部和所述參數(shù)傳感器電通信，所述控 制器(225)還用于響應(yīng)于確定所述信號讀數(shù)指示妨礙第二流體（130)穿過所述遠(yuǎn)頂端（112、 112'）的所述開放端口的物質(zhì)（116)，向至少所述栗部（124、142)發(fā)送信號以實(shí)現(xiàn)所述遠(yuǎn)頂 端（112、112'）處的動態(tài)壓力的變化，其中向至少所述栗部發(fā)送所述信號以實(shí)現(xiàn)所述遠(yuǎn)頂端 處的動態(tài)壓力的變化包括從以下項(xiàng)組成的組選擇的一個或多個： (a) 在用于檢測所述表面上的物質(zhì)（116)的存在期間，響應(yīng)于所述控制器（225)確定所 述信號讀數(shù)指示妨礙第二流體（130)穿過所述遠(yuǎn)頂端（112、112'）的所述開放端口的物質(zhì) (116)，所述控制器(225)產(chǎn)生引起所述近端主體部(210)的操作的變化的所述信號，所述近 端主體部(210)的操作的變化引起動態(tài)壓力的變化，以便經(jīng)由（i)圍繞所述參數(shù)傳感器(P) 的流動旁路(4〇2、412、（42〇、422、424))和（^)所述參數(shù)傳感器0)下游的備用栗部（142'） 中的至少一個，移開妨礙所述第二流體（130)穿過所述遠(yuǎn)頂端（112、112'）的所述開放端口 的所述物質(zhì)（116);以及 (b) 在未用于檢測所述表面上的所述物質(zhì)（116)的存在期間，其中所述近端主體部 (210)還包括用于啟動用以操作振動軸（114)的刷毛振動馬達(dá)（118)的啟動裝置（144)，所述 控制器(225)發(fā)送引起所述近端主體部(210)的操作的變化的信號，所述近端主體部(210) 的操作的變化引起動態(tài)壓力的變化，以便經(jīng)由（i)在啟動所述啟動裝置的之前和（ii)在停 止所述啟動裝置之后中的至少一個，移開妨礙所述第二流體（130)穿過所述遠(yuǎn)頂端（112、 112 '）的所述開放端口的所述物質(zhì)（116)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測設(shè)備，其中響應(yīng)于所述控制器處理由所述參數(shù)傳感器(P、 P1或P2)感測的信號讀數(shù)并確定所述信號讀數(shù)指示妨礙流體（130)穿過所述遠(yuǎn)頂端（112、 112'）的所述開放端口的物質(zhì)（116)，所述控制器(225)向所述栗部（124、142)發(fā)送信號，以 改變到所述遠(yuǎn)頂端（112、112'）的排放壓力或流量、或壓力和流量兩者，以至少經(jīng)由圍繞所 述參數(shù)傳感器(P)的所述流動旁路(402、412、（420、422、424))，移開妨礙流體（130)穿過所 述遠(yuǎn)頂端(112、112 '）的所述開放端口的所述物質(zhì)（116)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測設(shè)備， 其中所述近端主體部(210)還包括：（v)所述參數(shù)傳感器(P)，被布置為與所述近端探針 部（111、120)流體連通；（Vi)流體導(dǎo)管構(gòu)件(412 )，與所述近端探針部（111、120)流體連通， 使得所述流體導(dǎo)管構(gòu)件(412)形成圍繞所述參數(shù)傳感器(P)的流動旁路；以及(vii)流體流 動中斷裝置(414)，布置在所述流體導(dǎo)管構(gòu)件(412)中，所述流體流動中斷裝置(414)在所述 栗部（124、142)的操作期間處于閉合位置， 其中響應(yīng)于所述控制器(225)接收表示所述感測參數(shù)的、與至少部分妨礙流體(30)穿 過所述遠(yuǎn)頂端（112、112'）的所述開放端口（136)的物質(zhì)（116)相關(guān)的信號，所述控制器 (225)向所述流體流動中斷裝置(414)發(fā)送信號以至少部分打開，從而繞開所述參數(shù)傳感器 (P)，以改變所述遠(yuǎn)頂端（112)處的動態(tài)壓力，以便移開至少部分妨礙流體(30)穿過所述遠(yuǎn) 頂端（112、112'）的所述開放端口（ 136)的所述物質(zhì)（116)。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測設(shè)備， 其中所述近端主體部（210)還包括：（v)中心參數(shù)感測部（120'），被布置為在所述栗部 (124、142)與所述近端探針部（111)之間流體連通，所述中心參數(shù)感測部（120)使得所述栗 部（124、142)與所述近端探針部（111)之間能夠進(jìn)行流體連通；（vi)所述參數(shù)傳感器(P)，被 布置為與所述中心參數(shù)感測部（120)流體連通；（vii)流體導(dǎo)管構(gòu)件(402)，與所述近端探針 部（11U120)以及所述中心參數(shù)感測部（120'）流體連通，使得所述流體導(dǎo)管構(gòu)件(402)形成 圍繞所述參數(shù)傳感器(P)的流動旁路；以及(viii)流體流動中斷裝置(404)，布置在所述流 體導(dǎo)管構(gòu)件(402)中，所述流體流動中斷裝置(404)在所述栗部（124、142)的操作期間處于 閉合位置， 其中響應(yīng)于所述控制器(225)接收表示所述感測參數(shù)的、與至少部分妨礙流體(30)穿 過所述遠(yuǎn)頂端（112、112'）的所述開放端口（136)的物質(zhì)（116)相關(guān)的信號，所述控制器 (225)向所述流體流動中斷裝置(404)發(fā)送信號以至少部分打開，從而繞開所述參數(shù)傳感器 (P)，以改變所述遠(yuǎn)頂端（112)處的動態(tài)壓力，以便移開至少部分妨礙流體(30)穿過所述遠(yuǎn) 頂端（112、112'）的所述開放端口（ 136)的所述物質(zhì)（116)。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的檢測設(shè)備， 其中所述流體導(dǎo)管構(gòu)件(402)還包括流體儲液器(422)，所述流體儲液器(422)布置在 所述流體流動中斷裝置(428)的上游，并且與所述中心參數(shù)感測部(422)流體連通， 其中在所述流體流動中斷裝置(428)處于閉合位置時，所述流體儲液器(422)被加壓至 超過所述參數(shù)傳感器(P)下游的所述中心參數(shù)感測部(120'）中的壓力的壓力。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的檢測設(shè)備， 其中響應(yīng)于所述控制器(225)接收表示所述感測參數(shù)的、與至少部分妨礙流體(30)穿 過所述遠(yuǎn)頂端（112、112'）的所述開放端口（136)的物質(zhì)（116)相關(guān)的信號，所述控制器 (225)向所述流體流動中斷裝置(428)發(fā)送信號以至少部分打開，從而從所述流體儲液器 (422)釋放壓力，以繞開所述參數(shù)傳感器(P)，從而增大所述遠(yuǎn)頂端（112)處的動態(tài)壓力，以 便移開至少部分妨礙流體(30)穿過所述遠(yuǎn)頂端（112、112'）的所述開放端口（136)的所述物 質(zhì)(116) 〇7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的檢測設(shè)備，還包括： 第二流體流動中斷裝置(426)，布置在所述流體儲液器(422)的上游，使得在所述中心 參數(shù)感測部（120'）的處于所述參數(shù)傳感器(P)上游的部分（120'a)和所述中心參數(shù)感測部 (120'）的處于所述參數(shù)傳感器(P)下游的部分（120'b)之間提供流體連通，其中所述第二流 體流動中斷裝置(426)、所述流體儲液器(422)以及所述流體流動中斷裝置(428)形成圍繞 所述參數(shù)傳感器(P)的流動旁路。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的檢測設(shè)備，其中在所述檢測設(shè)備（100"c)的使用期間，在所述 控制器(225)向所述流體流動中斷裝置(428)發(fā)送信號以至少部分打開之后，并且響應(yīng)于所 述流體儲液器(422)中的壓力降低，所述控制器(225)向所述第二流體流動中斷裝置(426) 發(fā)送信號，以從閉合位置轉(zhuǎn)變到至少部分打開位置，從而使流動繞開所述參數(shù)傳感器(P)， 從而增大所述遠(yuǎn)頂端（112)處的動態(tài)壓力，以便移開至少部分妨礙流體(130)穿過所述遠(yuǎn)頂 端（112、112'）的所述開放端口（ 136)的所述物質(zhì)（116)。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測設(shè)備， 其中所述近端主體部(210d)還包括： (v) 中心參數(shù)感測部（120'a)，被布置為在所述栗部（124、142)與所述近端探針部（111) 之間流體連通，所述中心參數(shù)感測部（120)使得所述栗部（124、142)與所述近端探針部 (111)之間能夠進(jìn)行流體連通； (vi) 所述參數(shù)傳感器(P)，被布置為與所述中心參數(shù)感測部（120)流體連通；以及 (vii) 備用栗部（142'），具有栗排放流體導(dǎo)管構(gòu)件（1202)，所述栗排放流體導(dǎo)管構(gòu)件 (1202)通過所述參數(shù)傳感器(P)下游的所述中心參數(shù)感測部（120)中的連接1200與所述中 心參數(shù)感測部（120)流體連通，其中響應(yīng)于所述控制器(225)接收表示所述感測參數(shù)的、與 至少部分妨礙流體(30)穿過所述遠(yuǎn)頂端（112、112'）的所述開放端口（136)的物質(zhì)（116)相 關(guān)的信號，所述控制器(225)向所述備用栗部（142'）發(fā)送信號以發(fā)起操作，從而增大所述遠(yuǎn) 頂端（112)處的動態(tài)壓力，以便移開至少部分妨礙流體(30)穿過所述遠(yuǎn)頂端（112、112'）的 所述開放端口（ 136)的所述物質(zhì)（116)。10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測設(shè)備，其中在未使用期間，所述近端主體部(210)的操作 的變化還通過以下方式來實(shí)現(xiàn):所述栗部（124、142)栗送流體穿過所述遠(yuǎn)端探針部（110)持 續(xù)使所述遠(yuǎn)頂端（116)將來發(fā)生堵塞的概率最小化所需的時間段或移開妨礙流體（130)穿 過所述遠(yuǎn)頂端(112、112'）的所述開放端口的物質(zhì)（116)所需的時間段。11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測設(shè)備，還包括： 所述振動軸（114)，用于振動布置在所述檢測設(shè)備（100"）的遠(yuǎn)端口腔插入部(250)上的 刷毛(262)，振動的刷毛(262)用于實(shí)現(xiàn)對象或所述檢測設(shè)備（100"）的用戶的牙齒衛(wèi)生； 刷毛振動馬達(dá)（118)，用于操作所述振動軸（114);以及 所述啟動裝置（144)，用于啟動所述刷毛振動馬達(dá)（118)以操作所述振動軸（114)，所述 啟動裝置(114)與所述控制器(225)電通信， 其中所述控制器（225)在啟動所述啟動裝置之前向所述栗部（124、142)發(fā)送信號以使 得所述第二流體(30)穿過所述遠(yuǎn)頂端（112、112'），將動態(tài)壓力的變化與啟動所述啟動裝置 之前的動態(tài)壓力進(jìn)行比較，或者 其中所述控制器(225)在啟動所述啟動裝置（144)之后向所述栗部（124、142)發(fā)送信號 以使得所述第二流體(30)穿過所述遠(yuǎn)頂端（112、112'），并且其中所述控制器(225)在停止 所述啟動裝置之后向所述栗部（124、142)發(fā)送信號以繼續(xù)使得所述第二流體(30)穿過所述 遠(yuǎn)頂端(112、112'），將動態(tài)壓力的變化與停止所述啟動裝置之后的動態(tài)壓力進(jìn)行比較。12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的檢測設(shè)備， 其中所述近端主體部（210)還包括與所述控制器（225)電通信的檢測設(shè)備使用傳感器 (280)，并且 其中啟動所述啟動裝置（144)之前的時間由所述控制器（225)感測為開始于所述檢測 設(shè)備使用傳感器(280)的啟動。13. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的檢測設(shè)備，其中所述檢測設(shè)備使用傳感器(280)為運(yùn)動傳感 器(282)或接觸傳感器(284)或其組合，所述接觸傳感器(284)包括壓力傳感器(284a)或溫 度傳感器(284b)或其組合。14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的檢測設(shè)備，其中響應(yīng)于所述控制器(225)感測到所述檢測設(shè) 備使用傳感器(280)的啟動而在接收來自所述檢測設(shè)備使用傳感器(280)的、指示所述檢測 設(shè)備（100"）的使用的信號之后的規(guī)定時間段內(nèi)所述啟動裝置（144)未啟動，所述控制器 (225)向所述栗部（124、142)發(fā)送信號以停止使所述第二流體(30)穿過所述遠(yuǎn)頂端（112)。15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測設(shè)備，其中所述栗部（124、142)還包括吸入口（152)，所 述吸入口（152)使得能夠通過所述栗部（124、142)吸入所述第二流體(30)，并且使得能夠通 過所述栗部（142)吸入第三流體(36)， 其中實(shí)現(xiàn)動態(tài)壓力的變化還包括所述栗部（142)使得所述第三流體(36)傳遞至所述遠(yuǎn) 頂端（112、112'），以移開妨礙流體(30)穿過所述遠(yuǎn)頂端（112、112'）的所述開放端口（136) 的物質(zhì)（116)。
【文檔編號】A61B5/00GK105979857SQ201580006840
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2015年1月21日
【發(fā)明人】M·T·約翰森, J·H·M·斯普瑞特, M·W·J·普林斯, S·C·迪恩, P·霍斯特曼, E·M·范古爾, O·奧宇維爾特杰斯
【申請人】皇家飛利浦有限公司