Обнаружение бляшки с использованием потокового зонда

Обнаружение бляшки с использованием потокового зонда

Иллюстрации

Показать все

Реферат

[0001] ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0002] Настоящее изобретение относится к устройствам, используемым для определения состояния поверхности. В частности, настоящее изобретение относится к потоковому зонду, который используется для определения состояния зубной поверхности.

[0003] ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0004] Кариес или заболевания пародонта представляют собой инфекционные заболевания, вызываемые бактериями, присутствующими в зубных бляшках. Удаление зубных бляшек является важным для здоровья полости рта. Зубные бляшки, однако, нелегко обнаружить невооруженным глазом. Для облегчения обнаружения зубной бляшки и/или кариеса было создано множество устройств обнаружения бляшки.

[0005] Большинство устройств для обнаружения зубной бляшки предназначено для использования обученными профессионалами и используют тот факт, что видимый люминесцентный спектр от зубной бляшки (и/или кариеса) и непораженных областей зубов существенно различны. Некоторые устройства для обнаружения зубной бляшки предназначены для использования потребителями (большинство из которых обычно не являются обученными профессионалами) в домашних условиях для помощи потребителям в обеспечении хорошей гигиены полости рта.

[0008] Например, в одном известном типе устройства для зубной бляшки используется свет, излучаемый для освещения зубного материала и десен, для обнаружения областей, пораженных биопленками, и областей, имеющих зубную бляшку. Этот тип устройства для обнаружения бляшки может использовать монохромный свет возбуждения и может быть выполнен с возможностью обнаружения флюоресцентного света в 2 полосах частот: 440-470 нм (например, синий свет) и 560-640 нм (например, красный свет); при этом интенсивности вычитаются друг из друга для обнаружения областей зубной бляшки и/или кариеса.

[0009] Хотя вышеупомянутые устройства для обнаружения зубной бляшки удобны для предназначенного использования, они демонстрируют один или более недостатков. В частности, известно, что каждая область глаза поглощает отличную от других областей длину волны света и, если глазом поглощается слишком много света, глаз может повреждаться. Как может быть принято во внимание, во избежание возможного повреждения глаз обязательным является, чтобы пользователь не включал устройство обнаружения бляшки до тех пор, пока устройство обнаружения бляшки не размещено соответствующим образом в полости рта. Вышеупомянутые устройства, однако, не предназначены для автоматического обнаружения нахождения устройства для обнаружения бляшки в полости рта. В результате может возникнуть потенциально вредное излучение, которое может повреждать глаза или вызывать дискомфортное бликование при воздействии на глаза, если не предпринимаются соответствующие меры предосторожности при обращении, например, неправильная эксплуатация потребителем. Кроме того, этот способ особенно удобен для обнаружения старой бляшки; различие между флюоресценцией зубов и флюоресценцией молодой (однодневной) бляшки не определяется.

[0010] СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0011] Целью изобретения является обеспечение улучшенного обнаружения вещества (например, бляшки) на поверхности (например, зубной поверхности).

[0012] Соответственно, аспект настоящего раскрытия включает в себя устройство для обнаружения наличия вещества на поверхности. Устройство включает в себя проксимальный корпусный участок, содержащий проксимальный насосный (например, шприцевой) участок, и проксимальный зондовый участок, и по меньшей мере один дистальный зондовый участок, выполненный с возможностью погружения в первую текучую среду. Проксимальный насосный участок и дистальный зондовый участок сообщаются друг с другом. Дистальный зондовый участок образует дистальный кончик, имеющий открытое отверстие для обеспечения возможности прохождения через него второй текучей среды (например, газа или жидкости). Устройство выполнено таким образом, что прохождение второй текучей среды через дистальный кончик обеспечивает возможность обнаружения вещества, которое может присутствовать на поверхности, на основании измерения сигнала, коррелирующего с веществом, по меньшей мере частично препятствующим прохождению текучей среды через открытое отверстие дистального кончика.

[0013] В одном аспекте сигнал может представлять собой сигнал давления, а устройство обнаружения дополнительно включает в себя датчик давления, выполненный с возможностью и расположенный для обнаружения сигнала давления. Проксимальный насосный участок может включать в себя датчик давления.

[0014] В одном аспекте устройство может дополнительно включать в себя чувствительный к давлению участок, расположенный между проксимальным насосным участком и дистальным зондовым участком, при этом датчик давления расположен так, что сообщается с чувствительным к давлению участком для обнаружения сигнала давления. Каждый из проксимального насосного участка, чувствительного к давлению участка и дистального зондового участка может образовывать внутренние объемы, складывающиеся в общий объем устройства обнаружения, так что устройство обнаружения образует акустический фильтр низких частот.

[0015] В другом аспекте проксимальный насосный участок может включать в себя расположенный в нем подвижный поршень, выполненный и расположенный так, что подвижный поршень может совершать возвратно-поступательное перемещение от проксимального конца проксимального насосного участка к дистальному концу проксимального насосного участка. Перемещение поршня создает, таким образом, объемный или массовый поток в дистальном зондовом участке или же проксимальный насосный участок содержит подвижную диафрагму, причем перемещение диафрагмы вызывает, таким образом, изменение объемного или массового потока в дистальном зондовом участке.

[0016] Устройство может дополнительно включать в себя контроллер. Контроллер может обрабатывать показания давления, воспринимаемые датчиком давления, и определять, указывают ли показания давления на наличие вещества, препятствующего прохождению текучей среды через открытое отверстие дистального кончика. Указанное вещество может представлять собой зубную бляшку.

[0017] В еще одном аспекте устройства сигнал представляет напряжение зондового участка. Устройство обнаружения может дополнительно включать в себя датчик напряжения, выполненный и расположенный на дистальном зондовом участке для обеспечения возможности обнаружения и измерения датчиком напряжения сигнала, представляющего напряжение зондового участка.

[0018] В одном аспекте дистальный кончик, имеющий открытое отверстие, может быть скошен под углом так, что прохождение второй текучей среды через дистальный кончик возможно, когда дистальный кончик касается поверхности. Угол скоса открытого отверстия может быть таким, что прохождение второй текучей среды через дистальный кончик по меньшей мере частично затрудняется, когда дистальный кончик касается поверхности и вещество по меньшей мере частично препятствует прохождению текучей среды через открытое отверстие дистального кончика. В настоящем документе предусмотрены другие структурные конфигурации для дистального кончика дистального зондового участка для недопущения блокирования или затруднения прохождения текучей среды через открытое отверстие дистального кончика. Эти структурные конфигурации также препятствуют ложно-положительным результатам обнаружения, обеспечивая выход потока из дистального кончика на плоской поверхности.

[0019] Еще один аспект настоящего раскрытия включает в себя проксимальный корпусный участок, включающий в себя насосный участок, проксимальный зондовый участок, при этом насосный участок и проксимальный зондовый участок сообщаются друг с другом, и соединительное устройство, при этом проксимальный зондовый участок может соединяться посредством соединительного устройства с дистальным зондовым участком дистального зондового участка устройства обнаружения для установления сообщения между проксимальным зондовым участком и дистальным зондовым участком. Устройство обнаружения включает в себя дистальный зондовый участок, выполненный с возможностью погружения в первую текучую среду. Дистальный зондовый участок образует дистальный кончик, имеющий открытое отверстие для обеспечения возможности прохождения через него второй текучей среды. Устройство выполнено так, что прохождение второй текучей среды через дистальный кончик обеспечивает возможность обнаружения вещества, которое может присутствовать на поверхности, на основании измерения сигнала, коррелирующего с веществом, по меньшей мере частично препятствующим прохождению текучей среды через открытое отверстие дистального кончика.

[0020] Еще один аспект настоящего раскрытия включает в себя систему обнаружения наличия вещества на поверхности. Система включает в себя первое описанное выше устройство обнаружения, и по меньшей мере второе устройство обнаружения, выполненное аналогично описанному выше первому устройству обнаружения.

[0021] Еще один аспект настоящего раскрытия включает в себя способ обнаружения наличия вещества на поверхности, включающий в себя этапы, на которых: посредством трубчатого элемента потокового зонда или потокового зонда образуют проксимальный конец и внутренний канал, включающий в себя дистальный зондовый кончик, имеющий открытое отверстие, обеспечивающее возможность прохождения через него текучей среды, располагают зондовый кончик вблизи поверхности так, что трубчатый элемент потокового зонда погружен в первую текучую среду, вызывают протекание второй текучей среды через внутренний канал и дистальный зондовый кончик и вызывают прикосновение дистального зондового кончика к поверхности в зоне взаимодействия, имеющейся в первой текучей среде, и определяют свойства зоны взаимодействия посредством обнаружения по меньшей мере частичного затруднения протекания второй текучей среды через внутренний канал, или дистальный зондовый кончик, или их сочетание.

[0022] Еще один аспект настоящего раскрытия включает в себя способ обнаружения наличия вещества на поверхности, включающий в себя этапы, на которых, посредством каждого из по меньшей мере двух трубчатых элементов потоковых зондов или потоковых зондов образуют проксимальный конец и внутренний канал, включающий в себя дистальный зондовый кончик, имеющий открытое отверстие, обеспечивающее возможность прохождения через него текучей среды, располагают два зондовых кончика вблизи поверхности так, что два трубчатых элемента потокового зонда или потокового зонда погружены в первую текучую среду, вызывают протекание второй текучей среды через внутренние каналы и дистальные зондовые кончики и вызывают прикосновение дистального зондового кончика к поверхности в зоне взаимодействия, существующей в первой текучей среде, и определяют свойства зоны взаимодействия посредством обнаружения по меньшей мере частичного затруднения протекания второй текучей среды через внутренние каналы или дистальные зондовые кончики, или их сочетания.

[0023] В одном аспекте обнаружение по меньшей мере частичного затруднения протекания второй текучей среды через внутренние каналы и дистальные зондовые кончики может включать в себя обнаружение различия между сигналом давления, обнаруженного в одном из двух трубчатых элементов потоковых зондов и в другом из двух трубчатых элементов потоковых зондов.

[0024] В другом аспекте обнаружение по меньшей мере частичного затруднения протекания второй текучей среды через внутренние каналы и дистальные зондовые кончики может включать в себя обнаружение различия между сигналом напряжения, обнаруженным в одном из двух трубчатых элементов потокового зонда и в другом из двух трубчатых элементов потокового зонда.

[0025] В еще одном аспекте дистальный кончик имеет открытое отверстие, которое может быть скошено под углом, так что этап, на котором вызывают протекание второй текучей среды через внутренние каналы и дистальные зондовые кончики, обеспечивается, когда дистальный кончик касается поверхности и обеспечивается протекание второй текучей среды через скошенное открытое отверстие. В настоящем документе предусмотрены другие структурные конфигурации для дистального кончика дистального зондового участка для недопущения блокировки или затруднения прохождения текучей среды через открытое отверстие дистального кончика. Эти структурные конфигурации также не допускают ложноположительных результатов измерения посредством обеспечения выхода потока из дистального кончика на плоской поверхности.

[0026] В дополнительном аспекте этап обнаружения по меньшей мере частичного затруднения протекания второй текучей среды через по меньшей мере один из внутренних каналов и дистальных зондовых кончиков обеспечивается посредством такого угла скоса открытого отверстия, что прохождение второй текучей среды через дистальный кончик по меньшей мере частично затруднено, когда дистальный кончик касается поверхности и вещество по меньшей мере частично затрудняет прохождение второй текучей среды через открытое отверстие дистального кончика.

[0027] В одном аспекте этап определения свойств зоны взаимодействия может включать в себя измерение характеристики зубной бляшки, полученной с поверхности в зоне взаимодействия.

[0028] В еще одном аспекте этап, на котором вызывают протекание второй текучей среды через внутренние каналы и дистальные зондовые кончики, может выполняться или посредством обеспечения протекания второй текучей среды дистально от проксимальных концов по меньшей мере двух трубчатых элементов потокового зонда через дистальные зондовые кончики или посредством обеспечения протекания второй текучей среды проксимально от дистальных зондовых кончиков через внутренние каналы к проксимальным кончикам трубчатых элементов потокового зонда.

[0029] Настоящее раскрытие описывает способ исследования зубной поверхности посредством регистрации характеристик вытекания текучей среды через зондовый кончик. Характеристики вытекания текучей среды из зондового кончика могут, например, быть измерены посредством регистрации давления текучей среды в зависимости времени. The характеристики вытекания текучей среды, включающей в себя пузырьки, из области кончик-поверхность могут характеризовать зубную поверхность и/или вязкоупругие характеристики зубного материала, имеющегося на зондовом кончике. Текучая среда, включающая в себя пузырьки, может также увеличивать скорость удаления бляшки зубной щеткой.

[0030] Новыми признаками примерных вариантов осуществления настоящего раскрытия являются:

[0031] (a) текучая среда приводится в контакт с поверхностью на зондовом кончике, что создает зону взаимодействия между кончиком и поверхностью; и

[0032] (b) форма и/или динамические характеристики среды в зоне взаимодействия зависят от характеристики поверхности и/или от материалов, полученных с поверхности; и

[0033] (c) определяются давление, и/или форма, и/или динамические характеристики среды в зоне взаимодействия.

[0034] Контроллером выполняется определение, обнаружен ли на конкретной зубной поверхности зуба уровень бляшки, превышающий заданный максимальный приемлемый или допустимый уровень бляшки.

[0035] Если результат обнаружения отрицательный, пользователю передается сигнал электрической зубной щетки, имеющей встроенную систему обнаружения бляшки с помощью потокового зонда, для перемещения щетки к соседнему зубу или другим зубам.

[0036] Альтернативно, если результат обнаружения положительный, пользователю передается сигнал электрической зубной щетки, имеющей встроенную систему обнаружения бляшки с потоковым зондом, для продолжения чистки конкретного зуба.

[0037] Соответственно, варианты осуществления настоящего раскрытия относятся к устройству, выполненному так, что прохождение текучей среды через открытое отверстие дистального кончика обеспечивает возможность обнаружения вещества, которое может присутствовать на поверхности, например, поверхности зуба, на основании измерения сигнала, коррелирующего с веществом, по меньшей мере частично препятствующим прохождению текучей среды через открытое отверстие. Устройство включает в себя проксимальный насосный участок и по меньшей мере один дистальный зондовый участок, выполненный с возможностью погружения в другую текучую среду. Устройство может быть включено в соответствующую систему, включающую в себя по меньшей мере два устройства. Способ включает в себя этап, на котором исследуют зону взаимодействия на предмет по меньшей мере частичного затруднения потока.

[0038] В одном примерном варианте осуществления первая текучая среда может также проходить через открытое отверстие дистального кончика дистального зондового участка, например, когда давление в дистальном зондовом участке ниже давления окружающей среды.

[0039] Согласно аспектам настоящего раскрытия дистальный кончик дистального зондового участка может включать в себя структурную конфигурацию, имеющую профиль износа, который является неоднородным по периметру открытого отверстия. Неоднородный профиль износа обеспечивает возможность того, что дистальный кончик сохраняет свою форму в достаточной степени в течение более длительного промежутка времени. В одном аспекте настоящего раскрытия структурная конфигурация дистального кончика включает в себя по меньшей мере две зоны, имеющие различные характеристики износа при чистке. Зоны, имеющие различные характеристики износа, поочередно располагают по периметру дистального зондового участка, например, чередуют характеристики износа, дающие относительно высокий износ, относительно низкий износ, высокий износ и низкий износ.

[0040] Согласно дополнительным аспектам настоящего раскрытия дистальный зондовый участок потоковых зондов множества вариантов осуществления, описанных в настоящем документе, имеет структурные конфигурации, включающие в себя два или множество сегментов или компонентов для улучшения работы и надежности.

[0041] Эти и другие аспекты настоящего раскрытия станут очевидны из вариантов осуществления, описанных ниже в настоящему документе, и будут прояснены со ссылкой на эти варианты осуществления.

[0042] КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0043] Аспекты настоящего раскрытия могут быть лучше поняты со ссылкой на нижеприведенные чертежи. Компоненты на чертежах необязательно выполнены в масштабе, а вместо этого чертежи выполнены так, чтобы ясно иллюстрировать принципы изобретения. Кроме того, на чертежах подобные номера ссылочных позиций обозначают соответствующие детали на различных видах.

[0044] На чертежах:

[0045] Фиг. 1 иллюстрирует общий принцип потокового зонда, воздействующего зубную поверхность, согласно настоящему раскрытию;

[0046] Фиг. 2 иллюстрирует влияние поверхностного натяжения на менее гидрофильную поверхность и на более гидрофильную поверхность для потокового зонда, воздействующего на зубную поверхность, согласно одному примерному варианту осуществления настоящего раскрытия;

[0047] Фиг. 3 содержит слева и справа фотографии воздушных пузырьков из иглы в воде, касающихся поверхности бляшки (слева) и эмалевой поверхности (справа) согласно одному примерному варианту осуществления настоящего раскрытия;

[0048] Фиг. 4A иллюстрирует один примерный вариант осуществления настоящего раскрытия потокового зонда, имеющего насосный участок, подающий непрерывный поток газа по трубке к зондовому кончику при измерении внутреннего давления в трубке;

[0049] Фиг. 4B иллюстрирует другой примерный вариант осуществления потокового зонда, изображенного на фиг. 4A, содержащего один примерный вариант осуществления насосного участка, подающего непрерывный поток газа посредством трубки к зондовому кончику при измерении внутреннего насосного давления;

[0050] Фиг. 4C иллюстрирует другой примерный вариант осуществления потокового зонда, изображенного на фиг. 4A и 4B, имеющего другой примерный вариант осуществления насосного участка, подающего в целом непрерывный поток газа посредством трубки к зондовому кончику при измерении внутреннего насосного давления;

[0051] Фиг. 5 иллюстрирует пример измерения давления потокового зонда, изображенного на фиг. 4A, в зависимости от времени;

[0052] Фиг. 6 иллюстрирует пример амплитуды сигнала давления в зависимости от расстояния зондового кончика фиг. 4A до различных зубных поверхностей;

[0053] Фиг. 7 иллюстрирует систему обнаружения наличия вещества на поверхности согласно одному примерному варианту осуществления настоящего раскрытия, при этом слева проиллюстрирован один вариант осуществления потокового зонда, имеющего частичную блокировку от материала зубной поверхности, например, зубной бляшки, а справа проиллюстрирован один вариант осуществления незаблокированного потокового зонда;

[0054] Фиг. 8 иллюстрирует слева пример измерения давления в зависимости от времени для незаблокированного потокового зонда, изображенного на фиг. 7, а справа иллюстрирует пример измерения давления в зависимости от времени для частично блокированного потокового зонда, изображенного на фиг. 7;

[0055] Фиг. 9 иллюстрирует сигнал давления в зависимости от времени для потокового зонда, имеющего тефлоновый кончик, согласно одному примерному варианту осуществления настоящего раскрытия;

[0056] Фиг. 10 иллюстрирует систему потокового зонда, встроенную в зубное устройство, например, электрическую зубную щетку, согласно одному примерному варианту осуществления настоящего раскрытия;

[0057] Фиг. 11 иллюстрирует вид щетки зубного устройства, выполненный по линии 211-211 фиг. 10, имеющей кончик потокового зонда, расположенный в щетинках зубной щетки;

[0058] Фиг. 12 иллюстрирует альтернативный примерный вариант осуществления вида щетки, изображенной на фиг. 11, при этом кончик потокового зонда проходит дистально от щетинок щетки;

[0059] Фиг. 13 иллюстрирует альтернативный примерный вариант осуществления потокового зонда, изображенного на фиг. 4A, имеющего насосный участок, обеспечивающий непрерывный поток газа посредством трубки к двум зондовым кончикам с измерением внутреннего давления на входе к первому кончику потокового зонда, и внутреннее давление на входе ко второму кончику потокового зонда;

[0060] Фиг. 14 иллюстрирует альтернативный примерный вариант осуществления щетки, изображенной на фиг. 10, который включает в себя множество потоковых зондов на щетке, которая включает в себя основание щетки, например, согласно варианту осуществления потокового зонда согласно фиг. 13;

[0061] Фиг. 15 иллюстрирует другой вид щетки, изображенной на фиг. 14;

[0062] Фиг. 16 иллюстрирует еще один вид щетки, изображенной на фиг. 14;

[0063] Фиг. 17 иллюстрирует другой альтернативный примерный вариант осуществления щетки, изображенной на фиг. 10, включающий в себя множество потоковых зондов на щетке, которая включает в себя основание щетки;

[0064] Фиг. 18 иллюстрирует другой вид щетки, изображенной на фиг. 17;

[0065] Фиг. 19 иллюстрирует еще один вид щетки, изображенной на фиг. 17;

[0066] Фиг. 20 иллюстрирует один примерный вариант осуществления настоящего раскрытия системы обнаружения наличия вещества на поверхности, при этом рабочее устройство потокового зонда включает в себя первый потоковый зонд;

[0067] Фиг. 21 иллюстрирует систему, изображенную на фиг. 20, при этом другое рабочее устройство потокового зонда включает в себя второй потоковый зонд;

[0068] Фиг. 22 иллюстрирует систему, изображенную на фиг. 20 и 21, при этом двигатель функционально соединен с общим валом, который обеспечивает функционирование рабочего устройства потокового зонда, изображенного на фиг. 20 и 21;

[0069] Фиг. 23 - график, иллюстрирующий зависимость давления от расстояния и показывающий ложноположительный результат измерения;

[0070] Фиг. 24A и 24B иллюстрируют варианты осуществления структурных конфигураций кончика потокового зонда или дистального кончика согласно настоящему раскрытию, при этом фиг. 24A иллюстрирует вариант осуществления, имеющий зубцеобразную форму, а фиг. 24B иллюстрирует вариант осуществления, имеющий округлую форму;

[0071] Фиг. 25 - график, иллюстрирующий зависимость давления от расстояния зонда с формованным кончиком до поверхности PMMA согласно настоящему раскрытию, при этом отрицательные значения означают отсутствие контакта, нулевое значение - легкое прикосновение, а положительные значения означают увеличенную силу контакта на потоковом зонде;

[0072] Фиг. 26 иллюстрирует вариант осуществления структурной конфигурации кончика потокового зонда или дистального кончика, который включает в себя множество отверстий, расположенных проксимально от открытого отверстия, согласно настоящему раскрытию;

[0073] Фиг. 27A иллюстрирует вариант осуществления другой структурной конфигурации дистального кончика согласно настоящему раскрытию, который имеет форму с раструбом;

[0074] Фиг. 27B иллюстрирует вариант осуществления еще одной структурной конфигурации дистального кончика согласно настоящему раскрытию, который имеет форму с обратным раструбом;

[0075] Фиг. 28 иллюстрирует вариант осуществления другой структурной конфигурации дистального кончика согласно настоящему раскрытию, которая включает в себя скругленную стенку; и

[0076] Фиг. 29 иллюстрирует вариант осуществления еще одной структурной конфигурации дистального кончика согласно настоящему раскрытию, которая включает в себя по меньшей мере один амортизирующий элемент, отходящий от дистального кончика;

[0077] Фиг. 30 иллюстрирует кончик потокового зонда или дистальный кончик, имеющий неоднородный профиль износа;

[0078] Фиг. 31 иллюстрирует поперечное сечение потокового зонда; при этом первый материал вмонтирован во второй материал для создания дистального кончика для потокового зонда, имеющего неоднородный профиль износа, согласно варианту осуществления настоящего раскрытия;

[0079] Фиг. 32 иллюстрирует конфигурацию варианта осуществления, представленного на фиг. 31, в которой слои материала расположены в ключевых положениях вокруг трубки из другого материала, для создания неоднородного профиля износа;

[0080] Фиг. 33 иллюстрирует другую конфигурацию варианта осуществления, представленного на фиг. 31, в которой слои материала расположены полностью вокруг трубки из другого материала для создания неоднородного профиля износа;

[0081] Фиг. 34 иллюстрирует поперечное сечение потокового зонда кончика или дистального кончика согласно другому варианту осуществления настоящего раскрытия, в котором материал по-разному упорядочен или ориентирован вокруг периметра дистального кончика для обеспечения неоднородного профиля износа для дистального кончика;

[0082] Фиг. 35 иллюстрирует поперечное сечение кончика потокового зонда или дистального кончика согласно другому варианту осуществления настоящего раскрытия, при этом различная толщина стенок по периметру обеспечивает неоднородный профиль износа;

[0083] Фиг. 36 иллюстрирует вид в поперечном разрезе примерной многокомпонентной трубчатой системы согласно настоящему раскрытию;

[0084] Фиг. 37 иллюстрирует двухкомпонентную трубчатую систему согласно варианту осуществления настоящего раскрытия;

[0085] Фиг. 38 иллюстрирует вид в поперечном разрезе другого примерного варианта осуществления трубки, имеющей множество компонентов, согласно настоящему раскрытию;

[0086] Фиг. 39 иллюстрирует вид в поперечном разрезе примерного варианта осуществления зонда с тремя материалами для трубки согласно настоящему раскрытию;

[0087] Фиг. 40 иллюстрирует вид в поперечном разрезе другого примерного варианта осуществления зонда согласно настоящему раскрытию; и

[0088] Фиг. 41 иллюстрирует вид в поперечном разрезе еще одного другого примерного варианта осуществления зонда согласно настоящему раскрытию.

[0089] ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

[0090] Настоящее раскрытие описывает различные варианты осуществления систем, устройств и способов, относящихся к облегчению чистки зубов пользователем, в частности, посредством информирования пользователей, действительно ли они удаляют бляшку с зубов и полностью ли они удалили бляшку, одновременно обеспечивая уверенность и привитие хороших привычек. В одном примерном варианте осуществления информация обеспечивается в режиме реального времени при чистке, поскольку в противном случае сложно будет добиться признания от потребителя. Например, хорошо, если зубная щетка подает пользователям сигнал о том, что место на зубах, которое они чистят, полностью очищено, а потому они могут переходить к следующему зубу. Это может уменьшать время чистки, а также приводит к лучшему, более осознанному порядку чистки.

[0091] Конкретная цель использования примерных вариантов осуществления настоящего раскрытия состоит в обеспечении возможности обнаружения бляшки в вибрирующей чистящей системе, окруженной пеной зубной пасты, например, зубной щетки Philips Sonicare. Система обнаружения должна обеспечивать контраст между поверхностью с более толстыми, удаляемым слоями бляшки и более чистой зубной поверхностью, покрытой пелликулой/зубным камнем/тонкой бляшкой.

[0092] На фиг. 1 проиллюстрирован способ обнаружения наличия вещества на поверхности, например, вещества, такого как зубная бляшка, на такой поверхности, как зубная эмаль, при помощи потокового зонда 10 согласно одному примерному варианту осуществления настоящего раскрытия. Потоковый зонд 10, в качестве примера проиллюстрированный в виде цилиндрического трубчатого элемента, образует проксимальный конец 16, внутренний канал 15 и дистальный зондовый кончик 12. Внутренний канал 15 содержит текучую среду 14, например, газ или жидкость. Зондовый кончик 12 расположен вблизи поверхности 13, например, зубной поверхности. Зонд 10 погружен в текучую среду 11, например, водный раствор, такой как раствор для очистки зубов. Текучая среда 14 зонда протекает через канал 15 зонда и касается поверхности 13 в зоне 17 взаимодействия. Характеристики зоны 17 взаимодействия определяются посредством истечения измерительной среды 14.

[0093] Как более подробно описано ниже со ссылкой на фиг. 10, устройство или инструмент для обнаружения наличия вещества на поверхности, например, инструмент для очистки зубов, включающий в себя электрическую зубную щетку, имеющую встроенную систему обнаружения бляшки с помощью потокового зонда, выполнена так, что текучая среда 14 приводится в контакт с поверхностью 13, например, зубной поверхностью, на зондовом кончике 12, создавая зону 17 взаимодействия между дистальным кончиком 12 и поверхностью 13.

[0094] Форма и/или динамические характеристики среды 14 в зоне 17 взаимодействия зависят от характеристик поверхности 13 и/или материалов, полученных с поверхности 13, определяется давление, и/или форма, и/или динамические характеристики среды 14 в зоне взаимодействия 17, и контроллер выполняет определение в отношении того, обнаружен ли заданный максимальный допустимый уровень бляшки на конкретной зубной поверхности 13, как более подробно описано ниже со ссылкой на фиг. 10.

[0095] В частности, когда среда 14 представляет собой газ 30 (см. фиг. 2), тогда на кончике 12 образуется газовый мениск, который приходит в контакт с поверхностью 13. Форма и динамические характеристики газа на кончике зависят от характеристик зондового кончика 12 (например, материала кончика, поверхностной энергии, формы, диаметра, шероховатости), характеристик раствора 11 (например, состава), характеристик среды 14 (например, давления, скорости течения) и характеристик поверхности 13 (например, характеристик вязкоупругости, поверхностного натяжения) и/или от материалов, полученных с поверхности 13 (характеристики вязкоупругости, адгезии к поверхности, текстуры, и т.д.).

[0096] На фиг. 2 проиллюстрировано влияние поверхностного натяжения. В случае поверхности, имеющей высокую поверхностную энергию, или сильно гидратированной поверхности, например, гидрофильной поверхности 31, такой как поверхность бляшки, как проиллюстрировано на левой фотографии, газу 30 трудно вытеснить водную среду 11 с поверхности 31 вблизи зоны 17 взаимодействия.

[0097] В случае поверхности, имеющей низкую поверхностную энергию, или слабогидратированной поверхности, например, менее гидрофильной поверхности 33, такой как поверхности зубной эмали, как проиллюстрировано на правой фотографии, газу 30 легче вытеснить водную среду 11 с поверхности 33. Характеристики (форма, давление, скорость выброса и т.д.) пузырьков 32 и 34 зависят от поверхностного натяжения зубной поверхности 31 или 33. Это называется пузырьковым способом. То есть, потоковый зонд или дистальный зондовый участок 10 выполнен так, что прохождение второй текучей среды, например, газа 30, через дистальный кончик 12 обеспечивает возможность обнаружения вещества, которое может присутствовать на поверхности 31 или 33, на основании измерения сигнала, коррелирующего, вблизи поверхности 31 или 33, с одним или более пузырьками 32 или 34, генерированными второй текучей средой, например, газом 30, в первой текучей среде, например, водной среде 11.

[0098] На фиг. 3 проиллюстрированы фотографии воздушных пузырьков 32 и 34 такого типа из потокового зонда 10 под водным раствором 11, например, водой. Как проиллюстрировано на левой фотографии, воздушный пузырек 32 не прилипает к влажному слою 31 бляшки, хотя, как проиллюстрировано на правой фотографии, воздушный пузырек 34 прилипает к эмалевой поверхности 33, показывая, что слой 31 бляшки является более гидрофильным по сравнению с эмалевой поверхностью 33.

[0099] На каждой из фиг. 4A, 4B и 4C проиллюстрировано устройство обнаружения или инструмент для обнаружения наличия вещества на поверхности согласно примерному варианту осуществления настоящего раскрытия, при этом устройство обнаружения является представлено потоковым зондом, включающим в себя датчик параметров для демонстрации принципа обнаружения бляшки посредством восприятия и измерения параметров. Как определено в настоящем документе, датчик параметров включает в себя датчик давления, или датчик деформаций, или датчик потока, или их сочетания, которые воспринимают физическую величину, представленную сигналом, который указывает на блокировку потока в потоковом зонде, что может, в свою очередь, указывать на бляшку или другое вещество, блокирующее поток в потоковом зонде. Датчик потока, который измеряет перепад давления или тепловой поток от проволоки, которая нагревается выше окружающей температуры, представляет собой датчики потока или другие средства, известные или предполагаемые для измерения давления, деформации или потока, или другой величины, в том числе химических или биологических величин, включены в определение датчика параметров, который воспринимает физические величины, представленные сигналом, который указывает на блокировку потока в потоковом зонде, что может указывать на бляшку или другое вещество, блокирующее поток в потоковом зонде. Для простоты, с целью описания, в качестве датчика параметров, или датчика, приведен один или более датчиков давления. Хотя места расположения для датчиков параметров, проиллюстрированные на чертежах, предназначено для применения в целом к любому типу параметра, специалистам в данной области техники должно быть ясно, что место датчика параметров может быть изменено, при необходимости, по сравнению с местом или местами, представленными на чертежах, в зависимости от конкретного типа используемых датчика параметров или датчиков. Варианты осуществления не ограничиваются этим контекстом.

[00100] В частности, на фиг. 4A потоковый зонд 100 включает в себя проксимальный насосный участок 124, например, трубчатый шприцевой участок, как представлено, центральный воспринимающий параметры участок 120, например, как представлено, имеющий трубчатую конфигурацию, и дистальный зондовый участок 110, например, как представлено, также имеющий трубчатую конфигурацию, образующий дистальный зондовый кончик 112. Дистальный трубчатый зондовый участок 110 имеет первую длину L1 и первую площадь A1 поперечного сечения, центральный воспринимающий параметры трубчатый участок 120 им