制熒光信號(hào)與第二參考值之間的差異大于第一參考值與第二參考值之間的差異，那么更新第一參考值。將第二調(diào)制激發(fā)信號(hào)發(fā)射在患者的口內(nèi)。檢測(cè)第二調(diào)制激發(fā)信號(hào)的發(fā)射出的熒光光線。并且，分析第二調(diào)制激發(fā)信號(hào)的發(fā)射出的熒光光線的一個(gè)或多個(gè)性質(zhì)，以檢測(cè)牙菌斑的存在。
[0022]可以經(jīng)由被可操作地聯(lián)接至牙科設(shè)備的運(yùn)動(dòng)傳感器來(lái)檢測(cè)牙科設(shè)備的在患者的口中的位置?？梢栽谘揽圃O(shè)備的每次使用時(shí)使第一參考值和第二參考值移位以補(bǔ)償牙齒和牙菌斑性質(zhì)中之一的改變?？梢栽谘揽圃O(shè)備的校準(zhǔn)模塊中存儲(chǔ)關(guān)于與使用者的牙齒相關(guān)聯(lián)的性質(zhì)的信息?？梢栽谛?zhǔn)模塊中存儲(chǔ)關(guān)于作為個(gè)體年齡的結(jié)果的牙齒的著色和作為改變飲食的結(jié)果的牙齒的牙菌斑群的信息?？梢詫⒍鄠€(gè)校準(zhǔn)值存儲(chǔ)在校準(zhǔn)模塊內(nèi)，多個(gè)校準(zhǔn)值中之一對(duì)應(yīng)于用于設(shè)定第一參考值的干凈牙齒值，并且多個(gè)校準(zhǔn)值中之一對(duì)應(yīng)于用于設(shè)定第二參考值的覆蓋有牙菌斑的牙齒。
[0023]第一和第二激發(fā)信號(hào)可以是在單頻和/或多頻上頻率或時(shí)間調(diào)制的?？梢砸詮拇蠹s1Hz至大約1GHz范圍的頻率檢測(cè)第二激發(fā)信號(hào)的發(fā)射出的熒光光線?？梢苑治霭l(fā)射出的熒光光線的相移和/或幅值?？梢岳脮r(shí)域和頻域分析方法中之一來(lái)分析發(fā)射出的熒光光線的相移和幅值。
[0024]可以為牙科設(shè)備提供手柄，手柄包括被配置成向牙科設(shè)備供給電力的電池，牙科設(shè)備包括被容納在手柄內(nèi)的馬達(dá)、控制器和被容納在從手柄在遠(yuǎn)側(cè)方向上延伸的軸內(nèi)的子系統(tǒng)。可以為子系統(tǒng)提供以下組成部件中之一或多個(gè):發(fā)光二級(jí)光；激光二極管；濾光器；光電檢測(cè)器；圖像傳感器；放大器；振蕩器；混頻器；光學(xué)單元(例如，分束器)；和模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器。濾光器可以是激發(fā)凈化濾光器、振蕩器可以是單頻或多頻調(diào)制振蕩器并且分束器可以是分色光束分離器。牙刷組件可以被配置成可釋放地聯(lián)接至軸用于至少刷洗牙齒和去除牙菌斑。可以為牙科設(shè)備提供窗口，窗口與設(shè)置在牙刷組件上的多個(gè)刷毛鄰接地被定位在牙刷組件上，并且可以與布置在軸上的子系統(tǒng)對(duì)齊使得激發(fā)信號(hào)和發(fā)射出的熒光光線可穿過(guò)窗口。
【附圖說(shuō)明】
[0025]參照以下附圖可以更好地理解本公開(kāi)的多個(gè)方面。圖中的組成部件不一定按比例繪制，而是將重點(diǎn)放在清楚地圖示出公開(kāi)的原理上。此外，在圖中，貫穿數(shù)個(gè)視圖，類(lèi)似的附圖標(biāo)記指代對(duì)應(yīng)的部分。
[0026]圖中:
[0027]圖1A和圖1B分別是根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的牙科設(shè)備的側(cè)視圖和主視圖；
[0028]圖2是圖示出牙科設(shè)備的控制器和子系統(tǒng)的方塊圖；
[0029]圖3是圖示出根據(jù)本公開(kāi)的另一實(shí)施例的牙科設(shè)備的控制器和子系統(tǒng)的方塊圖；
[0030]圖4是取自牙齒的不同試樣的測(cè)量的圖表，圖示出與不同試樣相關(guān)聯(lián)的牙釉質(zhì)的變化性；
[0031]圖5是對(duì)應(yīng)于干凈牙齒的信號(hào)與對(duì)應(yīng)于覆蓋有牙菌斑的牙齒的信號(hào)相對(duì)照的極坐標(biāo)圖；和
[0032]圖6是圖示出檢測(cè)牙菌斑的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]本公開(kāi)描述了利用用于檢測(cè)一個(gè)或多個(gè)牙齒異常的一個(gè)或多個(gè)能量水平的激發(fā)光使得可以將牙齒異常去除的設(shè)備和方法的各種實(shí)施例。具體地，牙科設(shè)備、例如電動(dòng)牙刷被配置成提供調(diào)制激發(fā)光，該調(diào)制激發(fā)光被配置成引起發(fā)射出的熒光光線反射回到牙科設(shè)備，用于分析對(duì)應(yīng)于發(fā)射出的熒光光線的衰減時(shí)間的發(fā)射熒光的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)。調(diào)制激發(fā)信號(hào)可以是頻率調(diào)制的或者時(shí)間調(diào)制的(例如，脈沖激發(fā))。一個(gè)或多個(gè)參數(shù)隨后用于檢測(cè)牙齒異常、例如牙菌斑的存在。當(dāng)檢測(cè)到牙菌斑時(shí)，牙科設(shè)備接著可以用于去除牙菌斑。此外，牙科設(shè)備被配置成在其使用期間自動(dòng)校準(zhǔn)而沒(méi)有來(lái)自使用者的任何手動(dòng)輸入。
[0034]圖1A圖示出被配置成檢測(cè)牙菌斑的系統(tǒng)2。系統(tǒng)2可以配置用于與各種各樣的手持牙科器具一起使用。在圖示實(shí)施例中，系統(tǒng)2呈多用途的牙科設(shè)備4 (例如，電動(dòng)牙刷與牙菌斑檢測(cè)器的組合)的形式。牙科設(shè)備4包括被配置成容納電池8和電動(dòng)馬達(dá)10的合適配置的手柄6。電源按鈕或開(kāi)關(guān)12 (圖1B)設(shè)置于手柄6并且當(dāng)被壓下時(shí)可操作地將用于供給電力的電池8聯(lián)接至牙科設(shè)備4和與之可操作地相關(guān)聯(lián)的組成部件，例如電動(dòng)馬達(dá)10、控制器20等等。合適配置的多個(gè)刷毛14設(shè)置在牙刷組件16上，該牙刷組件被配置成經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)聯(lián)接方法、例如卡件(未明確示出)以可拆卸的方式聯(lián)接至從手柄6在遠(yuǎn)側(cè)方向上延伸的軸18。
[0035]圖2是圖示出可以設(shè)置有牙科設(shè)備4的控制器20和子系統(tǒng)22的實(shí)施例的方塊圖。子系統(tǒng)22可以包括能夠產(chǎn)生、發(fā)射和/或檢測(cè)頻率調(diào)制激發(fā)光(例如藍(lán)光、紅光等)的各種能量強(qiáng)度和波長(zhǎng)的任何合適的電和/或非電的組成部件。子系統(tǒng)22可以包括但不限于例如一個(gè)或多個(gè)光源30、光電檢測(cè)器34、鎖相放大器36、振蕩器38、光學(xué)單兀(例如，分束器40)和光學(xué)組成部件28。
[0036]光源30可以是任何合適的光源。在圖2中圖示的實(shí)施例中，光源30呈一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二級(jí)光30、例如多個(gè)發(fā)光二級(jí)光30 (LED30)的形式。LED30可以被配置成產(chǎn)生或發(fā)射出一個(gè)或多個(gè)合適波長(zhǎng)的光。依照本公開(kāi)，例如已經(jīng)發(fā)現(xiàn)具有405nm、440nm、470nm和/或480nm的波長(zhǎng)的光(所有可見(jiàn)光，例如藍(lán)光)適用于這里描述的目的。具體地，歸因于在口中使用其他波長(zhǎng)的光、例如紫外光、紅外的等等的安全性顧慮和典型地歸于利用這樣波長(zhǎng)的光的成本，選擇出了可見(jiàn)光光譜中的光。也可以利用其他光源、例如二極管激光器和不同的波長(zhǎng)。
[0037]光電檢測(cè)器34被配置成檢測(cè)牙釉質(zhì)上的牙菌斑的存在。具體地，光電檢測(cè)器34被配置成并被用于檢測(cè)與牙齒材料和/或與牙菌斑相關(guān)聯(lián)的發(fā)射熒光，并且將檢測(cè)到的發(fā)射熒光光子轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，該電信號(hào)被發(fā)送至控制器20用于處理，在下面更加詳細(xì)地描述。
[0038]依照本公開(kāi)，光電檢測(cè)器34可以被配置成以從大約1Hz到大約1GHz范圍的頻率來(lái)檢測(cè)與牙齒材料和/或與牙菌斑相關(guān)聯(lián)的發(fā)射熒光。在一個(gè)特別的實(shí)施例中，例如，頻率可以是從大約IMHz到大約1GHz的范圍。在另一實(shí)施例中，頻率可以是從1Hz到10MHz的范圍；該特別的實(shí)施例可以用于使與牙齒材料的發(fā)射熒光衰減特性有關(guān)的信噪比最優(yōu)化?？蛇x地，在實(shí)施例中，可以利用圖像傳感器(未明確示出)代替光電傳感器34。在該特別的實(shí)施例中，圖像處理可以用于將像素強(qiáng)度(pixel intensity)轉(zhuǎn)換成可以用于確定什么時(shí)候檢測(cè)到的牙菌斑的形式。雖然光電檢測(cè)器34和圖像傳感器兩者都適用于檢測(cè)前述與牙齒材料和/或牙菌斑相關(guān)聯(lián)的發(fā)射熒光，但是光電檢測(cè)器34的簡(jiǎn)單性讓它們對(duì)于這里描述的目的是理想的。如可以領(lǐng)會(huì)的，牙科設(shè)備4可以包括光電檢測(cè)器34與圖像傳感器的組合。
[0039]為了屏蔽光電檢測(cè)器34使其不受各種波長(zhǎng)的激發(fā)光和/或不希望的背景輻射的影響，可以將光學(xué)濾光器(未明確示出)安裝到光電檢測(cè)器34上。另外，光電檢測(cè)器34可以包括一個(gè)或多個(gè)收集和聚焦的光學(xué)器件，諸如例如透鏡、復(fù)合拋物面聚光器或兩者的組入口 ο
[0040]光學(xué)單元可以被配置成從牙齒上去除反射的激發(fā)光和/或接收的熒光光束?？紤]到該目的，分束器40被用于將頻率調(diào)制激發(fā)光朝向牙齒指引并且將具有較長(zhǎng)波長(zhǎng)的發(fā)射出的熒光光線朝向光電檢測(cè)器34反射。于是，具有短通特性的分色光束分離器被用于該目的?？蛇x地，取代使用分束器40，可以利用兩個(gè)光學(xué)路徑，一個(gè)用于激發(fā)并且一個(gè)用于檢測(cè)；這在一定實(shí)施例中可以是有利的，例如，以容納牙科設(shè)備4的設(shè)計(jì)變化。如可以領(lǐng)會(huì)的，其他合適的光學(xué)單元也可以用于提供與分束器40相關(guān)聯(lián)的功能。
[0041]光學(xué)濾光器32可以被設(shè)置并用于阻擋任何不期望波長(zhǎng)(例如，紫外光)的光到達(dá)牙齒或光電檢測(cè)器34。在圖示實(shí)施例中，例如，濾光器32是激發(fā)凈化濾光器，例如窄帶通濾光器。濾光器32可以以其他配置布置以容納不同波長(zhǎng)和/或功率強(qiáng)度的光和/或以獲得不同的濾光產(chǎn)物。
[0042]振蕩器38可以是任何合適的振蕩器。在圖示實(shí)施例中，振蕩器38被可操作地聯(lián)接至LED30并且被配置成驅(qū)動(dòng)LED30使得LED30產(chǎn)生或發(fā)射出頻率調(diào)制激發(fā)光或信號(hào)。頻率調(diào)制激發(fā)信號(hào)可以以單頻或多頻同時(shí)發(fā)射；后者可以實(shí)施為多個(gè)離散的頻率(或混合到一起)并且用于區(qū)別使用者的口中的潛在的干擾材料、例如復(fù)合填料。
[0043]鎖相放大器36被配置成接收來(lái)自振蕩器38和光電檢測(cè)器34的輸入信號(hào)并且將對(duì)應(yīng)于檢測(cè)出的發(fā)射熒光的對(duì)應(yīng)信號(hào)輸出至控制器20。具體地，振蕩器38將參考頻率(例如，頻率調(diào)制激發(fā)信號(hào)的頻率)提供至鎖相放大器