[发明专利]用于菌斑检测的设备和方法

说明书

菌斑检测设备(70)和方法利用激发源(72)、光检测器(74)和控制器(76)。激发源(72)将波长调制光(λ_ex)输出至评价部位(80)，波长调制光具有周期性改变波长，周期性改变波长以对应于对于选取的菌斑的吸收和/或荧光激发光谱中的一个或多个中的非线性的波长为中心。选取的菌斑展现出与未选取的菌斑和/或干扰物种不同的光谱特性。光检测器(74)检测从评价部位(80)接收的光(λ_site)(84)，包括部位反射光(λ_refl)和/或部位发射光(λ_em)。控制器(76)可操作地耦合至激发源(72)和光检测器(74)用于控制激发源输出波长调制光并且根据检测到的光(λ_site)和波长调制频率的至少一个高次谐波检测菌斑。

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年9月29日提交的美国临时申请号62/056797的权益。

技术领域

本实施例大体涉及口腔保健设备和方法，并且特别地涉及菌斑检测设备和用于菌斑检测的方法。

背景技术

口腔保健对于支持良好的牙齿卫生和健康是重要的。特别地，良好的口腔保健包括牙菌斑的去除。牙菌斑在临床上被限定为牢固地粘附到包括可移除和固定的修复物在内的口内硬质表面的结构化的、弹性的、黄灰色物质。另外，牙菌斑包括以由多个细菌和流体填充通道构成的组织化结构为特征的口腔生物膜。菌斑主要由唾液乙二醇-蛋白和细胞外多糖的基质中的细菌组成。此外，一克菌斑含有近似10¹¹个细菌。在牙菌斑中发现了超过500完全不同的微生物物种。此外，基于其在牙齿表面上的位置，牙菌斑被分类为龈上菌斑或龈下菌斑。

口腔菌斑包括数百物种的细菌的复杂性。口腔菌斑的成熟是非常可变的，取决于在口中的定位、年龄、时间、口腔环境和其他因素。尽管这种可变性，口腔菌斑的分析已表明它根据可再现的模式发展。牙菌斑中的大多数可培养细菌是变形链球菌、血链球菌和轻型链球菌(Streptococcus miteor)。

关于龈上菌斑，牙菌斑遵循典型的生长模式，其中初始生长沿着牙龈缘和齿间空间，其进一步在牙冠方向上延伸。粗糙的表面，像在牙齿、义齿基部和牙冠中的槽，保留更多菌斑。关于齿系内的变化，当与上颌相比时，在下颌中和在臼齿区域中菌斑形成发生得更快。另外，个体变量(像刷牙习惯、吸烟、饮食、唾液和薄膜的化学成分)也影响菌斑形成。

因此，期望在用户清洁他们的牙齿时通过告知他们是否确实正在从他们的牙齿上去除菌斑和他们是否完全去除了菌斑来帮助他们。以这种方式，除了将用户教导成良好的口腔卫生习惯之外，还向用户提供了保证。优选地，信息应在刷牙期间实时提供，否则消费者接受度很可能会低。例如，如果牙刷向用户提供用户当前正在刷牙的位置没有菌斑的信号时，用户可以移动至待清洁的牙齿的下一个刷牙位置，则将是有用的。这可以减少用户的刷牙时间，以及还导致更好的、更有意识的刷牙例程。

具有在存在干扰物种的情况下(例如在用牙膏泡沫包围的振动刷系统中)检测菌斑的能力的电动牙刷或其他口腔保健用具将是期望的。检测系统应提供具有可移除的菌斑层的表面与清洁薄膜/结石/牙填充物/牙齿表面之间的对比。然而，已知现有的电动牙刷不能检测菌斑的存在或不存在。

于是，期望一种用于克服本领域中的问题的改进的方法和设备。

发明内容

根据本公开的实施例，设备和方法有利地提供了在刷牙例程期间实时检测菌斑的方式。设备和方法是基于菌斑的吸收和荧光激发光谱中的一个或多个的形状实施菌斑检测。特别地，菌斑的吸收和荧光激发光谱中的一个或多个的非线性允许通过周期性地改变探测光源的波长生成吸收和发射谐波。这些谐波的同步测量允许抑制大量背景信号的菌斑检测。