用于斑块检测的频域时间分辨荧光方法和系统技术方案

技术编号:11955780 阅读:74 留言:0更新日期:2015-08-27 07:50
给出了一种牙科用具,该牙科用具包括:主体部分;至少一个振荡器(210);以及至少一个光源(220),该至少一个光源由至少一个振荡器驱动并且被配置为发射具有在多个频率下调制的分量的至少一个激发光。牙科用具进一步包括:至少一个光学元件,用于移除反射的激发光并且接收来自牙齿的荧光光束;和检测器(270),被配置为接收荧光光束,以用于基于频域寿命测量来检测斑块并且传达牙齿的斑块识别信息。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及诸如牙刷或者冲牙机之类的牙科用具。更具体地,本公开涉及用于基于频域寿命测量来检测斑块的电子牙刷。
技术介绍
牙刷被设计为通过从牙齿表面和邻间区域移除生物膜和食物残渣来清洁牙齿,以便于改善口腔健康。已经创造了各种各样的电子牙刷设计,以便通过增加刷头的速度和使用声振动以及在一些情形下使用超声振动,来提供改善的刷洗性能。现代牙刷在移除斑块方面是非常高效的。消费者仅需要在问题区域中刷洗几秒钟以便去掉正被刷洗的斑块。然而,在没有反馈的情况下,消费者可能在斑块已经被完全移除之前继续移动到另一牙齿。因此,高度期望对牙齿上的斑块水平的指示。尽管在牙刷设计上的改进,仍然难以到达邻间区域。斑块揭示染料可用于帮助消费者识别斑块建立和需要集中刷洗的区域。然而,这些染料尚未被消费者很好地接受。因此,越来越需要开发可以识别斑块并且将这些问题区域实时地并且连续地传达给用户,使得用户可以将他/她的刷洗工作集中在这些问题区域中。
技术实现思路
本专利技术由独立权利要求限定;从属权利要求限定有利实施例。下文给出了所要求保护的主题的简要概括,以便于提供对所要求保护的主题的一些方面的基本理解。这一概括不是所要求保护的主题的全面综述。其旨在的既不是识别所要求保护的主题的关键或者决定性元件,也不是记述所要求保护的主题的范围。其唯一目的是以简化形式给出所要求保护的主题的一些概念,作为以后给出的更详细描述的序言。依照本公开的方面,给出了牙科用具。牙科用具包括:主体部分;至少一个振荡器;至少一个光源,由至少一个振荡器驱动并且被配置为发射具有在多个频率下调制的分量的至少一个激发光;至少一个光学元件,用于移除反射的激发光并且接收来自牙齿的荧光光束;以及检测器,被配置为接收荧光光束,以用于基于频域寿命测量来检测斑块并且传达牙齿的斑块识别信息。根据本公开的方面,至少一个光源为发光二极管,该发光二极管具有范围在大约400nm和500nm之间的波长。备选地,至少一个光源为二极管激光器。根据本公开的另一方面,牙科用具进一步包括光学激发清除滤波器。光学激发清除滤波器可以为窄带通滤波器。根据本公开的又一方面,检测器包括至少光检测器和放大器。根据本公开的再一方面,第一光学元件配置定位在至少一个光源和光学荧光发射清除滤波器之间,并且第二光学元件配置定位在至少一个光学单元和牙齿之间。根据本公开的另一方面,控制器驱动至少一个振荡器。备选地,至少一个振荡器并入在控制器内。控制器包括外差级(heterodyning stage),以便将信号下转换到中频(IF)带。根据本公开的又一方面,至少一个光学单元为长通分束器、短通分束器、带通滤波器、带阻滤波器以及二色性分束器中的至少一个。根据本公开的再一方面,给出了经由具有主体部分的牙科用具检测牙齿上的斑块的方法。方法包括如下步骤:提供至少一个振荡器;由至少一个振荡器驱动至少一个光源,该至少一个光源被配置为发射具有在多个频率下调制的分量的至少一个激发光;经由至少一个光学单元移除反射的激发光;接收来自牙齿的荧光光束;以及经由检测器基于频域寿命测量来检测斑块并且传达牙齿的斑块识别信息。本公开的其它适用性范围将从下文给出的详细描述变得显而易见。然而,应该理解的是,详细描述和具体示例虽然指示本公开的优选实施例,但是仅通过说明的方式给出,因为在本公开的精神和范围内的各种改变和修改对于本领域技术人员来说将从这一详细描述而变得显而易见。【附图说明】参照以下附图,本公开的方面可以被更好地理解。附图中的部件不必要按比例,而是将重点置于清楚地说明本公开的原理。然而,在附图中,相同的附图标记贯穿几个视图指定对应的部分。在附图中:图1A和图1B分别图不了根据本公开的极坐标图和斑块矢量图;图2是图示根据本公开的基于荧光寿命测量的斑块检测技术的示意图,其中示出了单个检测器;图3是图示根据本公开的基于荧光寿命测量的斑块检测技术的示意图,其中示出了两个检测器;图4是图示根据本公开的基于荧光寿命测量的斑块检测技术的示意图,其中振荡器并入在控制器内;图5是图示根据本公开的基于荧光寿命测量检测斑块的方法的流程图;图6是根据本公开的基于荧光寿命测量的斑块检测技术的示意图,其中包括了激发光纤和发射光纤而非分束器;并且图7是根据本公开的基于荧光寿命测量的斑块检测技术的示意图,其中给出了长通分束器配置。附图仅用于说明目的而描绘本公开的优选实施例。本领域技术人员将容易地从以下讨论意识到,可以采用本文所示结构和方法的备选实施例而不脱离本文中描述的本公开的原理。【具体实施方式】虽然将依据特定实施例来描述本公开,但是对于本领域技术人员来说将容易显而易见的是,可以进行各种修改、再布置以及替换,而不脱离本公开的精神。本公开的范围由所附权利要求来限定。为了促进对本公开原理的理解的目的,现在将参照附图中图示的示例性实施例,并且将使用特定语言来描述示例性实施例。然而将理解的是,并不由此旨在限制本公开的范围。本文图示的专利技术性特征的任何更改和其它修改以及如本文图示的本公开的原理的任何附加应用(对于相关领域的并且拥有本公开的技术人员,这将发生)将被认为在本公开的范围内。本公开描述了用于帮助用户清洁其牙齿的系统、设备以及方法的各种实施例,具体而言,通过告知用户他们是否真正从其牙齿移除了斑块以及他们是否已经完全移除了斑块,从而既使用户放心又使用户养成良好习惯。优选地,在刷洗/清洁期间实时地提供信息,否则消费者接受度很可能是低的。例如,有用的是,当认为用户正在刷洗的牙齿干净时,牙科用具向用户提供信号,使得用户可以继续移动到由于斑块建立可能需要附加刷洗的下一牙齿。这可以减少用户的刷洗时间,而且产生更好并且更高效的刷洗日常习惯,其使用户的注意力集中于牙齿的特定问题区域(例如,有斑块的区域)。依照本公开,用户能够用电子牙刷(即以用牙膏泡沫包围的振动刷洗系统)检测斑块。斑块检测系统被配置为提供在具有可移除斑块层的表面和较干净的表膜/结石/牙科填充物/牙齿表面之间的清晰对比。依照本公开,提供在刷洗日常习惯期间实时地检测斑块的方法。本公开的示例性实施例基于时间分辨荧光,具体而言基于频域寿命测量,来实现斑块检测。依照本公开,提供方法以确定任意一副牙齿上的斑块的量,无论是否有牙科填充物。本公开的进一步目的是在刷洗期间实现斑块检测,无论是否有牙膏的存在。本公开的另一目的是使斑块检测方法独立于刷头和牙齿之间的小的距离变化。本领域技术人员可以设想多种不同配置以用于使用这种基于频域寿命测量的斑块检测系统。依照本公开,斑块检测系统的元件包括至少振荡器、由振荡器驱动的激发光源、以及其后跟随连接到处理单元的光检测器的光学激发清除滤波器。变化的牙本质时间常数的问题通过在干净牙齿上执行的一次性校准来处理。这是可能的,因为一个人的一副牙齿内的牙釉质/牙本质寿命变化远小于针对大群人口测量的变化。相对于牙齿的干净牙本质的测量还自动地最小化由斑块检测系统自身的转移函数的变化引起的错误,斑块检测系统自身的转移函数的变化由例如温度或者电源变化引起,或者例如由大量生产固有的部件变化引起。现在将详细参照本公开的实施例。虽然将描述本公开的某些实施例,但是将理解的是,不旨在将本公开的实施例限制于那些已描述的实施例。相反地,对本公开的实施例本文档来自技高网...
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【技术保护点】
一种牙科用具,包括:主体部分;至少一个振荡器(210);至少一个光源(220),由所述至少一个振荡器(210)驱动并且被配置为发射具有在多个频率下调制的分量的至少一个激发光;至少一个光学单元(250),用于移除反射的激发光并且从牙齿接收荧光光束;以及检测器(270),被配置为接收所述荧光光束,以用于基于频域寿命测量来检测斑块并且传达所述牙齿的斑块识别信息。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:O·T·J·A·弗梅尤伦
申请(专利权)人:皇家飞利浦有限公司
类型:发明
国别省市:荷兰;NL

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