[发明专利]具有臭氧化水系统的超声波洁牙机

说明书

一种超声波洁牙机手持件(108)，配备有封闭系统水输送和集成在线分开的电解池(106)用于生成臭氧，一个或多个气体分离器(116a，116b)、使用一个或多个紫外传感器(110)的在线溶解气体监测和臭氧浓度闭环控制。

技术领域

本申请一般而言涉及一种用于水性臭氧输送的方法、装置、计算机系统和计算机可读存储介质，更特别地，涉及一种用于为具有封闭系统的超声波洁牙机提供水性臭氧输送的方法、装置、计算机系统和计算机可读存储介质。

背景技术

臭氧是一种由三个氧原子(O3)组成的高反应性气体。它充当紫外线的过滤器。臭氧是高效的抗菌剂，并且已经用于医疗应用，包括消毒和灭菌产品。气态臭氧在细菌的细胞质膜和细胞壁上产生氧化反应。由此产生的对细菌细胞壁的损害会增加臭氧在细胞内的积累，从而产生破坏细菌的自由基。

臭氧的典型半衰期为20分钟，在运输、填充和使用过程中影响水性臭氧的浓度。由于臭氧的功效随时间而下降，因此临床医生必须对臭氧化进行计时并用于每个洁牙规程。

臭氧可以通过电解槽产生。在常规电解槽中，目标是产生纯氢气和高压，因此需要非常坚固的结构。这个设计目标意味着它们不适合低成本和便携式设备。此外，由于需要避免释放过多的气态臭氧，常规电解槽在溶液中溶解的臭氧含量通常非常低。目前，没有商用小洁牙电解槽能够以较高水平产生受控水平的溶解臭氧。此外，众所周知，时间管理是牙科临床医生一天中压力最大的部分。等待装备启动并充电是不可接受的。使用电晕放电从压缩氧气或室内空气中产生臭氧气体的常规臭氧化过程必须将臭氧泡入水中。这可以通过将气体直接注入到水管线中的分布器或文丘里管(venturi)来实现，在压力下执行这种气体溶解的替代系统体系架构可以接近本公开中描述的电解臭氧发生体系架构的充电速率，但是它们在其以控制和通量产生和溶解臭氧，同时维持小形状因子的能力方面有限。目前用于生产一批水性臭氧的方法是在1atm或接近1atm下进行的，需要20到30分钟才能在一升水中将臭氧充满，以达到临床上有用的浓度(例如，4ppm)。

此外，牙周治疗和维持成功的关键是消除或减少牙周袋中的病原菌，并建立与牙周健康相适应的微生物群。目前用于牙周清创的方法包括电动洁牙机和手动器械。用于清创的现代技术主要依赖于对硬质和软质沉积物的破坏。软质沉积物主要由附着在表面上并形成由微生物细胞和生物聚合物(即，EPS，细胞外聚合物)组成的复杂结构的微生物形成。当健康的体内平衡发生变化，并且已产生病原菌失衡时，就会发生生态失调。牙周清创的目标是通过完全去除引起牙龈炎症的因素(即，牙菌斑、牙结石、内毒素)来恢复牙龈健康。适当的牙周治疗会破坏和去除牙龈下生物膜、内毒素、牙菌斑滞留因子，诸如牙石。现代牙周治疗的附加目标是提高患者的舒适度、保护牙齿结构、创建生物学上可接受的牙根表面以及消炎。

超声波洁牙机组合了声能，其激发洁牙机尖端周围的流体产生微流和空化，同时还提供机械清创和灌洗液对被清创表面的持续冲洗。洁牙规程依靠灌洗液来维持洁牙机手持件和尖端的安全操作温度、冲走沉积物和碎屑，并提供将超声声能耦合到被清洁的周围表面上的介质。

大多数超声波洁牙规程使用饮用水或经过处理的水来维持洁牙装备和其它水管的清洁度。此外，药物可以用于牙周清创，合适的药物包括氯己定、普罗沃定碘、过氧化氢以及其它漱口水和抗菌剂。取决于它们的浓度，这些药物各自具有有限的潜力和毒性。

发明内容

说明性实施例提供了一种设备、方法、系统和计算机可读介质。在本文的一个方面，提供了一种能够按需生成水性臭氧的超声波洁牙设备。它可以利用水性臭氧冲洗来增强牙齿生物膜的去除以进行清创。水性臭氧通过超声波洁牙机手持件和插入件被输送到口腔，这些手持件和插入件由本文所述的系统控制。目标是提供有效和安全水平的水性臭氧，以改善临床结果(例如，探诊出血、临床附着丧失、牙周组织炎症)。

说明性实施例认识到臭氧在减少口腔微生物组中的细菌负担方面是有效的。这对口腔健康和更广泛的全身健康具有显著益处，包括降低患龋齿、牙龈炎和牙周炎、口臭、心血管疾病、中风、高血糖和其它疾病的风险。