УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ВЫЯВЛЕНИЯ НАЛЕТА В ПОЛОСТИ РТА Российский патент 2015 года по МПК A61B6/14 

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к устройствам и способам выявления налета на поверхности в полости рта, например, на зубах и деснах, которую предварительно обрабатывают флуоресцентным агентом, связывающимся с налетом, и определения скорректированной величины налета.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Термин «биологические отложения», как правило, относится к отложениям веществ биологического происхождения, таким как налет, бактерии, зубной камень и конкремент, нежелательным с точки зрения гигиены полости рта. Зубной налет представляет собой сложные органические отложения, частично образованные в результате активности бактерий на поверхностях в полости рта, например на зубах, или в результате разложения остатков пищи на зубах, деснах, языке или щеках. Налет является нежелательным предшественником разрушения зуба, пародонтоза и развития кариеса зубов.

Желательно выявить отложения налета в полости рта перед их удалением, например при помощи зубных щеток (ручных или электрических), зубной нити, зубочисток или ирригаторов полости рта, так как это позволит определить области, которым следует уделить особое внимание при стоматологической чистке полости рта. Подобные отложения бывает сложно выявить in situ/in vivo на зубах, деснах, языке или щеках. Особенно важно выявить зубной налет. Известно, что для выявления налета применяют флуоресцентную диагностику, в которой падающее излучение направлено на поверхности в полости рта, и флуоресцентное излучение, возбуждаемое наличием биологических отложений, отражается от поверхностей и регистрируется.

При существующем уровне развития техники в этой области существует два основных способа выявления зубного налета с использованием соответственно первичной флуоресценции, когда флуоресцирует собственно зубной налет или другие стоматологические материалы, и вторичной флуоресценции, когда поверхности в полости рта, на которых предположительно присутствует налет, обрабатывают флуоресцентным маркировочным материалом, предпочтительно связывающимся с зубным налетом, и детектируется флуоресценция маркировочного материала на поверхностях в полости рта, где произошло связывание, что свидетельствует о наличии зубного налета. Известны также головки зубных щеток с пучком оптических волокон, направляющим падающее излучение на контрольную поверхность зуба и собирающим испускаемое излучение с контрольной поверхности зуба.

Необходимым условием этих способов является направление падающего излучения на исследуемые поверхности в полости рта и сбор результирующего флуоресцентного излучения с этих поверхностей. Амплитуда этого излучения зависит от количества биологических отложений, локализованных на поверхности, а также от удаленности источника света и датчиков от исследуемой поверхности. Таким образом, регистрируемая фактическая величина налета будет изменяться в зависимости от этих факторов, следовательно, полученная величина налета не может достоверно отражать состояние налета на поверхности в полости рта. Нет данных о том, что известные устройства учитывают поправку на расстояние между источником излучения и (или) датчиками и поверхностью полости рта при определении количества биологических отложений на поверхностях полости рта.

Устройства и способы выявления налета в полости рта в соответствии с изобретением, описанные и заявленные в настоящем документе, учитывают поправку на расстояние между источником и (или) оптическими датчиками падающего излучения и исследуемой поверхностью полости рта, что обеспечивает, таким образом, определение скорректированной величины налета.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способы выявления налета в полости рта в соответствии с настоящим изобретением включают в себя контакт поверхности полости рта с падающим излучением, где поверхность, подвергаемая воздействию излучения, обработана флуоресцентным агентом, способным связываться с налетом. Контакт поверхности с падающим излучением сопровождается отражением света, имеющим первую пиковую длину волны, и флуоресцентным излучением, имеющим вторую пиковую длину волны, исходящими от флуоресцентного агента. Первую часть флуоресцентного излучения, возникающего в результате контакта, собирают при помощи первого оптического коллектора и передают по оптическому каналу в первое устройство для преобразования оптического светового сигнала первого флуоресцентного излучения в электрический сигнал первой части флуоресцентного излучения, где оптический световой сигнал первой части флуоресцентного излучения преобразуют в электрический сигнал первой части флуоресцентного излучения. Первую часть отраженного света собирают вторым оптическим коллектором и передают второму устройству для преобразования оптического светового сигнала первой части отраженного света в электрический сигнал первой части отраженного света, где оптический световой сигнал первой части отраженного света преобразуют в электрический сигнал первой части отраженного света. Затем электрические сигналы первой части флуоресцентного излучения и первой части отраженного света обрабатывают математически для получения скорректированной величины налета, определяемой и рассматриваемой далее в рамках настоящего документа.

Изобретение также относится к устройствам для выявления налета на поверхности полости рта, предварительно обработанную флуоресцентным агентом, такие устройства включают в себя источник излучения, направляющий падающее излучение на поверхность полости рта, первый и второй оптические коллекторы для сбора отраженного света и флуоресцентного излучения, оптические каналы для передачи отраженного света и флуоресцентного излучения в устройство, устройство для преобразования оптического светового сигнала отраженного света или флуоресцентного излучения в электрический сигнал и устройство для математической обработки электрических сигналов для определения скорректированной величины налета, определяемой и рассматриваемой далее в рамках настоящего документа.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На Фиг. 1 схематически показан принцип действия устройства для выявления налета и способов настоящего изобретения.

На Фиг. 2 представлен вид сверху варианта осуществления щетинистой поверхности головки зубной щетки, выполненной в соответствии с настоящим изобретением.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В настоящем документе представлены устройство и способы выявления налета на поверхности полости рта. Устройство включает в себя источник излучения, направляющий падающее излучение на поверхность в полости рта. Источник излучения, как правило, способен излучать свет, пиковая длина волны которого лежит в диапазоне значений от приблизительно 450 до приблизительно 500 нанометров, однако диапазон может варьироваться в зависимости от конкретного флуоресцентного агента, нанесенного на исследуемую поверхность полости рта. В качестве альтернативы устройство может содержать фильтр для фильтрации падающего излучения, предшествующей контакту с исследуемой поверхностью полости рта. Устройство также включает в себя оптические коллекторы для сбора отраженного света и флуоресцентного излучения, возникающих в результате контакта падающего излучения с поверхностью. В некоторых вариантах осуществления оптические коллекторы могут содержать оптические волокна или нити. Устройство также включает в себя оптический канал для передачи собранного отраженного света и флуоресцентного излучения в устройство. В некоторых вариантах осуществления оптический канал может содержать оптические волокна. Таким образом, оптические волокна могут служить как для сбора, так и для передачи отраженного света и флуоресцентного излучения.

Устройство также включает в себя электрические компоненты для измерения оптического светового сигнала отраженного света и флуоресцентного излучения. В одном из вариантов осуществления измерение или регистрацию оптических световых сигналов отраженного света и флуоресцентного излучения осуществляют последовательно, но в основном одновременно. «В основном одновременно» в данном контексте означает, что хотя измерения производят не в один и тот же момент, разница во времени между регистрацией отраженного света и флуоресцентного излучения, соответственно, настолько мала, что регистрация каждой величины происходит почти одновременно. Устройство также включает в себя устройство для преобразования оптического светового сигнала в электрический сигнал, например преобразователь. Устройства могут включать в себя устройства для усиления или модификации электрического сигнала для формирования сглаженного или усредненного сигнала или сигнала с пониженным шумом. Устройство также включает в себя процессор для обработки данных, который также имеет в своем составе аналого-цифровой преобразователь для преобразования электрического сигнала из аналогового в цифровой формат. Затем процессор математически обрабатывает электрический сигнал собранного отраженного света и флуоресцентного излучения, регистрируемого через повторяющиеся промежутки, для того чтобы определить скорректированную величину налета. Величина собранного флуоресцентного излучения компенсируется с учетом расстояния между оптическим коллектором и исследуемой поверхностью полости рта. Таким образом, величину налета определяют в зависимости от расстояния между оптическим коллектором и поверхностью полости рта в каждый конкретный момент (при каждом конкретном показании прибора). В результате определения величины налета в зависимости от расстояния, скорректированная величина налета, определяемая таким образом, будет по существу неизменной независимо от фактического расстояния между источником излучения и поверхностью полости рта. «По существу неизменная величина» в данном контексте означает, что определенная скорректированная величина налета на любом расстоянии согласно статистике не изменяется. Устройство может использоваться в качестве составной части приспособлений для чистки полости рта, таких как зубные щетки (ручные или электрические), зубная нить, зубочистки или ирригаторы полости рта, или совместно с названными приспособлениями.

Способы выявления налета и устройства для выявления налета, выполненные в соответствии с настоящим изобретением, подразумевают использование флуоресцентного агента, способного связываться с налетом, присутствующим на поверхности в полости рта, например, на зубах и деснах. Кроме этого, флуоресцентный агент способен испускать флуоресценцию в результате воздействия на него падающего излучения с определенной длинной волны. Так, флуоресцеин или его соли, например, флуоресцеин натрия, являются известными флуоресцентными агентами и могут быть диспергированы в подходящей среде, такой как, зубная паста, стоматологический гель или ополаскиватель, содержащий флуоресцентный агент.Флуоресцентный агент может быть нанесен либо путем предварительного полоскания полости рта флуоресцентным агентом, либо путем нанесения зубной пасты или стоматологического геля, содержащих флуоресцентный агент. Налет на поверхностях полости рта удерживает часть флуоресцентного агента, пропорциональную количеству налета на поверхности. Тогда как флуоресцеин является одним из примеров флуоресцентных агентов, также известны другие агенты, которые связываются с налетом подобно флуоресцеину. Определенная длина волны падающего излучения, используемая в способах и устройствах, выполненных в соответствии с настоящим изобретением, будет варьироваться в зависимости от конкретного выбранного флуоресцентного агента.

На Фиг. 1 схематично показан принцип действия способов и устройств для выявления налета в соответствии с настоящим изобретением. Представленный конкретный варианта осуществления зубная щетка, хотя изобретение предусматривает и другие приспособления, используемые в полости рта. На Фиг. 2 представлен вид сверху щетинистой поверхности головки зубной щетки, выполненной в соответствии с настоящим изобретением. В представленном варианте осуществления часть головки зубной щетки 14, показанная на Фиг. 1 в виде первого прямоугольника, выполненного пунктирной линией, включает в себя, помимо традиционных пучков щетинок 26 для чистки зубов, источник излучения 22 и оптические волокна 24а и 24b для передачи отраженного света 33 и флуоресцентного излучения 34, возникающих при контакте поверхности полости рта с падающим излучением. Головка 14 также может включать в себя первый оптический фильтр 42, в зависимости от источника излучения.

Корпус электрической части 18, показанный на Фиг. 1 в виде второго прямоугольника, выполненного пунктирной линией, содержит другие электрические компоненты устройства для выявления налета, размещенные в нем, как упоминалось выше в настоящем документе. В некоторых вариантах осуществления корпус электрической части 18 может находиться в ручке устройства для выявления налета, например в ручке зубной щетки. В представленном варианте осуществления оптические волокна 24а и 24b проходят от головки 14 в корпус электрической части 18. Корпус 18 также включает в себя второй оптический фильтр 44, первый оптический преобразователь 46, второй оптический преобразователь 48, первый усилитель 52, второй усилитель 54, процессор для обработки данных 56 и источник питания 50 для работы электрических компонентов.

На Фиг. 1 также представлена поверхность полости рта, то есть зуб 60 с верхней поверхностью 62 и боковой поверхностью 64. Хотя на Фиг. 1 показано, что устройство для выявления налета 10 направлено на верхнюю поверхность 62 зуба 60, следует понимать, что как верхняя поверхность 62, так и боковая поверхность 64 зуба 60 могут контактировать с падающим излучением. Кроме того, подвергаться воздействию излучения могут одновременно верхняя поверхность 62 и боковая поверхность 64 нескольких зубов 60, в зависимости от техники чистки зубов пользователя. Устройство для выявления налета также может быть направлено на другие поверхности в полости рта, такие как поверхности десен, языка или щек.

В процессе работы перед использованием устройства для выявления налета полость рта обрабатывают флуоресцентным маркировочным материалом, то есть флуоресцентным агентом, который предпочтительно связывается с зубным налетом и испускает флуоресцентное излучение при взаимодействии с падающим излучением. В зависимости от конкретного выбранного флуоресцентного агента может варьироваться пиковая длина волны падающего излучения. В вариантах осуществления, в которых используют флуоресцеин или его соли, например, флуоресцеин натрия, пиковая длина волны падающего излучения может варьироваться в пределах от приблизительно 450 до приблизительно 500 нанометров. После размещения в полости рта источник излучения 22 испускает свет, пиковая длина волны которого варьируется от приблизительно 450 до приблизительно 500 нанометров (нм) или составляет приблизительно 470 нанометров. Свет может проходить через первый оптический фильтр 42, который удаляет по существу весь свет, длина волны которого превышает приблизительно 510 нм. Как показано, падающее излучение 32, исходящее от источника излучения 22, направлено на верхнюю поверхность 62 зуба 60, хотя, как упоминалось выше, падающее излучение может воздействовать на несколько поверхностей в полости рта, например поверхности зубов. При контакте с поверхностью падающее излучение взаимодействует с флуоресцентным агентом, связанным с налетом, локализованным на поверхностях зуба 60. Затем флуоресцентный агент испускает флуоресцентное излучение 34, пиковая длина волны которого составляет от приблизительно 520 до приблизительно 530 нанометров. Первую часть флуоресцентного излучения 34, испускаемого флуоресцентным агентом, собирают посредством оптических волокон 24а и передают в устройство посредством оптических волокон 24а для последующей математической обработки. Одновременно с первой частью флуоресцентного излучения 34 собирают и передают вторую часть отраженного света 33. Флуоресцентное излучение 34 проходит через второй оптический фильтр 44, который удаляет по существу весь свет, длина волны которого составляет менее приблизительно 515 нм, при этом отраженный свет не должен попасть в процессор для обработки данных 56. Уже отфильтрованное флуоресцентное излучение 34 проходит через первый оптический преобразователь 46 в форме фотодиода, который преобразует оптический световой сигнал в электрический сигнал. Электрический сигнал проходит через первый усилитель 52, усиливающий электрический сигнал, передаваемый в процессор для обработки данных 56.

Первую часть отраженного света собирают посредством оптических волокон 24b и передают в устройство посредством оптических волокон 24b для последующей математической обработки. Одновременно с первой частью отраженного света собирают и передают вторую часть флуоресцентного излучения 34. Вторую часть флуоресцентного излучения 34 и первую часть отраженного света передают через второй оптический преобразователь 48, в форме фотодиода, который преобразует оптический световой сигнал в электрический сигнал. Тогда как в альтернативном варианте устройство содержит оптический фильтр для удаления по существу всего флуоресцентного излучения перед прохождением второго оптического преобразователя 48, в представленном варианте осуществления ни вторая часть флуоресцентного излучения, ни первая часть отраженного света не проходят фильтрацию перед прохождением через второй оптический преобразователь 48, так как эти сигналы используют для измерения расстояния от источника излучения 22 до поверхности зуба 60. Неотфильтрованный электрический сигнал проходит через второй усилитель 54, усиливающий электрический сигнал, передаваемый в процессор для обработки данных 56.

К числу электронных компонентов, которые могут использоваться в устройстве для выявления налета 10, относятся фотодиоды Taos TSL12S-LF, усилители Opamp Analog AD8544ARZ, флуоресцентные фильтры Semrock (FF01-500-LP, FF01-475/64) и микропроцессоры Atmel ATMEGA8L-8AU.

Процессор для обработки данных 56 выполняет математическую обработку на входах из первого оптического преобразователя 4 6 и второго оптического преобразователя 48. В процессе математической обработки электрический сигнал, полученный из отфильтрованного флуоресцентного излучения 34, преобразуют для учета электрического сигнала, полученного из неотфильтрованного электрического сигнала, который использовался для определения расстояния от кончика оптического волокна 24b, то есть оптического коллектора, до поверхности зуба 60. Соотношение двух сигналов определяют экспериментальным путем посредством измерения их силы на известных расстояниях от поверхности объектов, покрытых флуоресцентным агентом. Результатом математической обработки является скорректированный электрический сигнал, в результате дающий скорректированную величину налета, определяемую и рассматриваемую далее в рамках настоящего документа.

На Фиг. 2 представлен вид сверху первого варианта осуществления устройства для выявления налета, выполненного в соответствии с настоящим изобретением. Как показано, устройство для выявления налета 10 выполнено в виде зубной щетки с ручкой 12 и головкой 14. На Фиг. 2 показана щетинистая поверхность 16 устройства для выявления налета 10. Щетинистая поверхность 16 головки 14, как показано, в целом имеет овальную форму, однако важно отметить, что щетинистая поверхность 16 также может иметь форму треугольника, квадрата, прямоугольника, трапеции и других многоугольников или форму круга, эллипса, полукруга, дельтоида, звезды или другие изогнутые формы.

На щетинистой поверхности 16 размещены источник излучения 22, оптические коллекторы и передатчики 24 и чистящие пучки 26. Источник излучения 22, предпочтительно в виде излучателя света, такого как светоизлучающий диод (СИД), направляет падающее излучение на поверхности зубов, подлежащие чистке. Оптические коллекторы и передатчики 24, как правило, в виде оптических волокон, собирают флуоресцентное излучение, исходящее от зубов. Оптические волокна могут быть выполнены из стекла, такого как кремний, а также из других материалов, таких как фторцирконат, фторалюминат и халькогенидные стекла, но также это могут быть пластиковые оптические волокна (ПОВ).

Чистящие пучки 26 состоят приблизительно из 20 50 отдельных щетинок, размещенных на щетинистой поверхности 16 таким образом, чтобы оптимизировать очищение поверхности зубов. На Фиг. 1 показан один из вариантов размещения пучков 26 на щетинистой поверхности 16. Следует понимать, что сущность изобретения не ограничивает количество вариантов размещения пучков 26 на щетинистой поверхности 16. Обычно диаметр пучков составляет приблизительно 1,6 мм (0,063 дюйма), площадь поперечного сечения приблизительно 2 мм² (0,079 дюйма²). Диаметр обычных щетинок: 0,15 мм (0,006 дюйма) у мягких щетинок, 0,2 мм (0,008 дюйма) у щетинок средней жесткости и 0,25 мм (0,010 дюйма) у жестких щетинок.

Основная проблема при выявлении кариеса, налета или бактериальной инфекции на зубах при помощи описанного выше способа состоит в том, что регистрируемое флуоресцентное излучение может подвергаться разрушающему воздействию дневного света или искусственного освещения помещения. Свет окружающей среды аналогично флуоресценции может отражаться от поверхности зуба 60 и собираться оптическими волокнами 24а и 24b. Область спектра света окружающей среды, лежащая в области регистрации в соответствии с настоящим изобретением, обуславливает фоновый сигнал, т.е. шум, ограничивающий чувствительность при выявлении налета.

Настоящее изобретение предлагает эффективное решение данной проблемы, состоящее в периодическом модулировании падающего излучения 32, генерируемого источником излучения 22. В этом случае вследствие малой длительности состояния возбуждения флуоресцентное излучение 34 практически мгновенно заменяет интенсивность возбуждающего излучения. В отличие от этого, свет окружающей среды не подвергается периодической модуляции и накладывается на регистрируемое излучение 34 в качестве постоянной составляющей. Поэтому для оценки излучения 34 применяют в качестве детектирующего сигнала и оценивают только излучение, смодулированное с соответствующей частотой. Таким образом, постоянную составляющую света окружающей среды якобы отфильтровывают, и налет выявляют фактически независимо от света окружающей среды. Поскольку свет окружающей среды при этом подвергается незначительной модуляции частотой сетевого напряжения, в качестве модулирующей частоты для падающего излучения 32 необходимо выбирать частоту, явно отличающуюся от частоты сетевого напряжения и предпочтительно лежащую в диапазоне от 100 Гц до 200 кГц.

Устройство для выявления налета в полости рта также может использоваться в качестве составляющей или в сочетании с системами гигиены полости рта, отслеживающими здоровье полости рта. Такие системы могут регистрировать уровень налета на поверхности зубов, десен, языка или щек до и после очищения, а также отслеживать уровень налета с течением времени, сообщая результаты пользователю или стоматологу.

Для более глубокого понимания настоящего изобретения можно сослаться на следующие примеры.

ПРИМЕРЫ

Пример 1. Определение скорректированной величины налета

Опытная зубная щетка для выявления налета была создана посредством модификации головки ручной зубной щетки путем установки голубого светоизлучающего диода (СИД), обращенного от головки, что позволяло свету, излучаемому СИДом, освещать поверхность зуба. СИД был окружен рядом из 12 оптоволоконных нитей, также направленных на поверхность зуба в области, освещаемой СИДом. Оптические волокна проходили через шейку зубной щетки к паре фотодатчиков (Taos TSL12S-LF), находившихся в ручке зубной щетки. Волокна были разделены на две группы. Одна группа волокон проходила через оптический фильтр (Semrock FF01-500/LP), пропускающий волны длиной более 515 нм, тогда как вторая группа волокон пропускала волны любой длины, т.е. оптический фильтр не использовался. Отфильтрованный свет представлял собой величину налета, тогда как неотфильтрованный свет использовался для интерпретации расстояния между оптическим коллектором, т.е. кончиками оптических волокон, и поверхностью зуба. Выходы фотодатчиков были подключены к усилителям (Analog devices AD854 4ARZ), которые в свою очередь были подключены к 8-битному микроконтроллеру (Atmel ATMEGA8L-8AU). Микроконтроллер содержал два 10-битных аналого-цифровых преобразователя, позволяющих обрабатывать информацию в микроконтроллере в цифровом формате.

При помощи этого аппарата были проведены эксперименты с использованием моделей зубов Typodent, покрытых материалом, имитирующим налет и содержащим флуоресцентный материал. Способ нанесения искусственного налета на поверхности зуба приближен к естественному отложению налета в полости рта человека. Состав экспериментов: позиционирование оптических коллекторов, т.е. кончиков оптоволоконных нитей, на различных расстояниях от поверхности зуба для выведения соотношения между расстоянием и величиной налета.

Опытное устройство эксплуатировалось со следующим набором параметров:

- Выборочное исследование с частотой 500 Гц (0,002 секунды) с последовательным выполнением 4 измерений.

- Выведение средней величины на основе каждых 20 точек данных в значении выходных данных.

- Опытный образец поддерживают 8-битным микроконтроллером при тактовой частоте 7 МГц.

- Отображение данных в форме динамической таблицы с использованием протокола RS232.

- Компенсация окружающего освещения.

Опытное устройство было помещено на расстоянии от 0 до 10 мм от поверхности модели зуба. Показания снимались в следующих положениях: Расстояние СИД вкл., Расстояние СИД выкл., Налет СИД вкл. и Налет СИД выкл. Величины сигналов Общий налет и Общее расстояние вычислялись на каждом расстоянии согласно следующим формулам:

Общий налет = Налет СИД вкл.- Налет СИД выкл. (I)

Общее расстояние = Расстояние СИД вкл.- Расстояние СИД выкл. (II)

В таблице I представлены измеренные (вычисленные) величины Налет СИД вкл., Налет СИД выкл., Общий налет, Расстояние СИД вкл., Расстояние СИД выкл., Общее расстояние.

Величина в столбце А (Общий налет) приведена в зависимость от величины в столбце В (Общее расстояние). Получившаяся в результате кривая приведена к уравнению прямой:

Общий налет =1,304 (Общее расстояние) 66,61 (III)

Так как величина Общего налета на расстоянии 1 мм от поверхности модели зуба составляет 226, величину скорректированного налета определяют согласно следующей формуле:

Скорректированный налет =

226+(1,304 (Общее расстояние) 66,61)/Общий налет (IV)

В таблице II представлены вычисленные значения величин скорректированного налета в зависимости от расстояния.

В таблице приведено среднее значение величины скорректированного налета, выведенное независимо от расстояния и равное 227,02 с допустимым отклонением 0,012 (0,05%). Таким образом, величина данных налета скорректирована с учетом расстояния от оптического коллектора до поверхности модели зуба.

Группа изобретений относится к медицине. В способе и устройстве для выявления налета на поверхности в полости рта, предварительно обработанной флуоресцентным агентом, способным связываться с налетом, источник излучения направляет падающее излучение для контакта с поверхностью. Отраженный свет и флуоресцентное излучение, возникающие в результате контакта излучения с поверхностью, собирают оптическим коллектором и передают по оптическому каналу в устройство, где оптический световой сигнал отраженного света и флуоресцентного излучения преобразуют в электрический сигнал и где затем электрические сигналы флуоресцентного излучения и отраженного света обрабатывают математически для определения компенсированной величины налета в зависимости от расстояния между оптическим коллектором и поверхностью полости рта, обработанной флуоресцентным агентом. Группа изобретений позволяет учитывать поправку на расстояние между источником и оптическими датчиками, что обеспечивает определение компенсированной величины налета. 2 н. и 21 з.п. ф-лы, 2 табл., 2 ил.

1. Способ выявления налета в полости рта, который включает в себя:
контакт поверхности полости рта с падающим излучением, упомянутая поверхность обработана флуоресцентным агентом, способным связываться с налетом, в результате упомянутый контакт обеспечивает отраженный свет, имеющий первую длину волны, и флуоресцентное излучение от флуоресцентного агента, имеющее вторую длину волны;
сбор и передачу первой части упомянутого флуоресцентного излучения, возбуждаемого в результате упомянутого контакта, в первое устройство для преобразования оптического светового сигнала упомянутого первого флуоресцентного излучения в электрический сигнал упомянутой первой части флуоресцентного излучения, и преобразование упомянутого оптического светового сигнала упомянутой первой части флуоресцентного излучения в упомянутый электрический сигнал упомянутой первой части упомянутого флуоресцентного излучения;
сбор и передачу первой части упомянутого отраженного света во второе устройство для преобразования оптического сигнала упомянутой первой части упомянутого отраженного света в электрический сигнал упомянутой первой части упомянутого отраженного света, и преобразование упомянутого оптического сигнала упомянутой первой части упомянутого отраженного света в упомянутый электрический сигнал упомянутой первой части упомянутого отраженного света; и
математическую обработку упомянутого электрического сигнала упомянутой первой части упомянутого флуоресцентного излучения и упомянутой первой части упомянутого отраженного света для определения скорректированной величины налета.

2. Способ по п. 1, в котором упомянутый флуоресцентный агент включает флуоресцеин или его соли, и упомянутое падающее излучение имеет пиковую длину волны в диапазоне от приблизительно 450 до приблизительно 500 нанометров.

3. Способ по п. 2, в котором упомянутое падающее излучение перед контактом с упомянутой поверхностью проходит через первый оптический фильтр.

4. Способ по п. 3, в котором упомянутое падающее излучение имеет длину волны, равную приблизительно 470 нанометрам.

5. Способ по п. 1, в котором вторую часть упомянутого отраженного света собирают и передают через второй оптический фильтр одновременно с упомянутой первой частью упомянутого флуоресцентного излучения перед преобразованием упомянутого оптического сигнала упомянутого флуоресцентного излучения в упомянутый электрический сигнал упомянутого флуоресцентного излучения, причем упомянутый второй фильтр удаляет свет с длиной волны менее приблизительно 515 нанометров.

6. Способ по п. 1, в котором упомянутый электрический сигнал упомянутого флуоресцентного излучения и упомянутого отраженного света усиливают перед упомянутой математической обработкой.

7. Способ по п. 1, в котором упомянутый электрический сигнал упомянутого флуоресцентного излучения и упомянутого отраженного света преобразуют в цифровой формат перед упомянутой математической обработкой.

8. Способ по п. 1, в котором вторую часть упомянутого флуоресцентного излучения передают одновременно с упомянутой первой частью упомянутого отраженного света.

9. Способ по п. 1, в котором упомянутую передачу упомянутых первых частей упомянутого флуоресцентного излучения и упомянутого отраженного света осуществляют по существу одновременно.

10. Способ по п. 1, в котором упомянутое флуоресцентное излучение имеет пиковую длину волны от приблизительно 520 до приблизительно 530 нанометров.

11. Способ по п. 1, в котором упомянутый отраженный свет и упомянутое флуоресцентное излучение собирают и передают посредством оптических волокон.

12. Способ по п. 7, в котором упомянутую первую часть упомянутого отраженного света передают через третий оптический фильтр одновременно с упомянутой второй частью упомянутого флуоресцентного излучения перед преобразованием упомянутого оптического сигнала упомянутого флуоресцентного излучения в упомянутый электрический сигнал упомянутого флуоресцентного излучения, упомянутый третий фильтр удаляет свет с длиной волны, превышающей приблизительно 515 нанометров.

13. Способ по п. 1, в котором упомянутую скорректированную величину налета определяют в зависимости от расстояния между упомянутой точкой сбора упомянутого флуоресцентного излучения и упомянутой поверхностью упомянутой полости рта.

14. Устройство для выявления налета на поверхности полости рта, которое включает в себя:
источник излучения, направляющий падающее излучение на упомянутую поверхность упомянутой полости рта;
оптические коллекторы для сбора отраженного света и флуоресцентного излучения;
оптические каналы для передачи упомянутого собранного отраженного света и упомянутого собранного флуоресцентного излучения в упомянутое устройство;
устройство для преобразования оптического светового сигнала упомянутого отраженного света и упомянутого флуоресцентного излучения в электрический сигнал; и
устройство для математической обработки упомянутого электрического сигнала упомянутого отраженного света и упомянутого флуоресцентного излучения с целью определения скорректированной величины налета.

15. Устройство по п. 14, в котором упомянутые оптические коллекторы содержат оптическое волокно.

16. Устройство по п. 14, в котором упомянутый оптический канал содержит оптическое волокно.

17. Устройство по п. 15, в котором упомянутый оптический канал содержит упомянутое оптическое волокно.

18. Устройство по п. 14, в котором упомянутое устройство для преобразования упомянутого оптического светового сигнала упомянутого отраженного света и упомянутого флуоресцентного излучения в упомянутый электрический сигнал включает оптический преобразователь.

19. Устройство по п. 14, также включающее устройство для усиления или модификации упомянутого электрического сигнала упомянутого отраженного света и упомянутого флуоресцентного излучения.

20. Устройство по п. 14, также включающее первый оптический фильтр, через который упомянутое падающее излучение проходит перед контактом с упомянутой поверхностью.

21. Устройство по п. 14, также включающее второй оптический фильтр, через который вторая часть упомянутого отраженного света и первая часть упомянутого флуоресцентного излучения проходят перед преобразованием упомянутого оптического светового сигнала в упомянутый электрический сигнал.

22. Устройство по п. 14, дополнительно включающее третий оптический фильтр, через который первая часть упомянутого отраженного света и вторая часть упомянутого флуоресцентного излучения проходят перед преобразованием упомянутого оптического светового сигнала в упомянутый электрический сигнал.

23. Устройство по п. 14, в котором упомянутое устройство для математической обработки упомянутого электрического сигнала упомянутого отраженного света и упомянутого флуоресцентного излучения включает в себя процессор для обработки данных, упомянутый процессор для обработки данных также имеет в своем составе аналого-цифровой преобразователь для преобразования упомянутого электрического сигнала упомянутого отраженного света и упомянутого флуоресцентного излучения из аналогового в цифровой формат перед обработкой упомянутого электрического сигнала.