BR0208904B1

BR0208904B1 - método de monitoramento da posição dos dentes em relação a uma escova de dentes, sistema para monitorar a posição de uma escova de dentes em relação aos dentes, e produto de programa de computador.

Info

Publication number: BR0208904B1
Application number: BRPI0208904-1A
Authority: BR
Inventors: Derek Guy Savill; Robert Lindsay Treloar
Priority date: 2001-04-17
Filing date: 2002-03-21
Publication date: 2011-09-20
Also published as: GB0109444D0; ES2227470T3; WO2002083257A3; WO2002083257A2; US6786732B2; AU2002310983A1; PL201322B1; CN1503640A; US20020183959A1; DE60201026D1; CN1196429C; EP1379149A2; EP1379149B1; PL367135A1; HUP0303943A3; TR200402513T4; ZA200307275B; HUP0303943A2; ATE273637T1; DE60201026T2

Description

"MÉTODO DE MONITORAMENTO DA POSIÇÃO DOS DENTES EM RELAÇÃO A UMA ESCOVA DE DENTES, SISTEMA PARA MONITORAR A POSIÇÃO DE UMA ESCOVA DE DENTES EM RELAÇÃO AOS DENTES, E PRODUTO DE PROGRAMA DE COMPUTADOR"

Campo da Invenção A presente invenção refere-se a métodos e aparelhos para monitorar o uso de uma escova de dentes por um indivíduo e para analisar os dados obtidos para identificar o uso incorreto.

Histórico da Invenção

É bem sabido que muitos problemas dentais experimentados pelas pessoas que usam regularmente uma escova de dentes estão associados com o uso errôneo da escova de dentes. Por exemplo, mesmo se a escova de dentes for usada diversas vezes a cada dia, devido a hábitos incorretos de escovação a escova pode jamais entrar em contato com determinadas áreas dos dentes. A cobertura errônea da escovação dos dentes também pode ser causada, ou pelo menos exacerbada, pelo desenho da escova de dentes.

O objetivo da presente invenção consiste em métodos e aparelhos novos e úteis para monitorar o uso de uma escova de dentes.

Descrição Resumida da Invenção

Em termos gerais, um primeiro aspecto da presente invenção propõe que a posição de uma escova de dentes deve ser monitorada em relação à posição dos dentes de uma pessoa (ou seja, um ser humano). A escova de dentes contém um primeiro sensor de posição e a saída do sensor é alimentada ao aparelho de processamento, que também recebe dados de saída emitidos de um segundo sensor de posição montado em relação fixa aos dentes. O aparelho de processamento compara as duas saídas do sensor para monitorar a posição da escova de dentes em relação aos dentes por um período de tempo. Preferencialmente, dois segundos sensores de posição são empregados, cada um dos quais em uma relação fixa aos dentes de um respectivo maxilar dos maxilares da pessoa. De preferência, a posição da escova de dentes com respeito aos dentes da pessoa é indicada visualmente, por exemplo, como uma imagem em uma tela que mostra os dentes e a escova de dentes em suas posições respectivas, ou como uma imagem dos dentes com o traço de um ponto da escova de dentes marcado como uma trajetória sobre eles. A exposição pode ser gerada em tempo real, ou subseqüentemente.

Preferencialmente, a saída do aparelho de processamento determina a posição dos dentes em relação à escova de dentes em uma alta precisão, por exemplo, dentro de alguns milímetros. Para tornar isso possível, a posição do segundo sensor de posição em relação aos dentes deve ser registrada. Por conseguinte, em um segundo aspecto, a invenção apresenta um método de determinação da posição dos dentes em relação a uma sonda sensível à posição, montada em uma relação fixa com respeito aos dentes (por exemplo, em uma posição do maxilar). O segundo aspecto da invenção propõe que um terceiro sensor de posição seja posicionado, por sua vez, durante um período de tempo sobre, ou mais geralmente em uma relação posicionai conhecida, no(s) segundo sensor(es) da posição e pelo menos quatro posições nos dentes (de preferência mais de 4, por exemplo, até 200), em que a saída do terceiro sensor de posição é monitorada durante este tempo.

As pelo menos quatro posições podem ou ter uma relação fixa conhecida com respeito aos dentes (tais como quatro posições que são na verdade conhecidas como pontos específicos nos dentes), ou podem ser as posições que são determinadas pelo processo de registro tal como descrito mais adiante.

De preferência, as posições devem ser espalhadas uniformemente por sobre a característica a ser seguida, cobrindo as extensões da característica.

Deve ser observado que em algumas realizações, o terceiro sensor de posição pode ser de fato o mesmo sensor de posição que é usado na primeira realização da invenção, isto é, o primeiro sensor de posição.

A saída do segundo e terceiro sensores de posição durante este período (mesmo que ambos normalmente somente estejam registrando mudanças em sua posição absoluta, e não na posição de um em relação ao outro) é suficiente para determinar a posição do segundo sensor de posição em relação aos dentes.

Em um terceiro aspecto da invenção, uma vez que os dados estejam disponíveis, de preferência de um método de acordo com o primeiro e segundo aspectos da invenção, indicando por um período de tempo a variação da posição da escova de dentes em relação aos dentes, esses dados são analisados estatisticamente para determinar se eles contêm qualquer padrão de uso indicativo de um uso habitual errôneo. Por exemplo, a invenção pode incluir a determinação, para cada área dos dentes, da freqüência com a qual ela entra em contato com a escova de dentes, e comparar estes dados com as informações preexistentes que caracterizam o uso correto (por exemplo, uma freqüência correta mínima de contato. Esse pode ser um único valor que se aplique a todas as superfícies de todos os dentes, ou um valor que varie com superfícies diferentes e/ou com dentes diferentes). Uma outra análise possível é a da orientação da escova de dentes com o passar do tempo durante o evento de escovação dos dentes. Em cada caso, se uma discrepância for observada entre o uso correto e o uso observado, um sinal de advertência é emitido, ou, nas realizações discutidas abaixo nas quais o evento de escovação está sendo indicado visualmente, a cor na exibição de qualquer dente ou dentes que não está(ao) sendo escovado(s) pode ser alterada ou esses dentes podem ser levados a piscar.

Embora as informações das próprias posições sejam potencialmente muito útil tal como descrito acima, as informação são ainda mais úteis em combinação com outras fontes de informações sobre o uso da escova de dentes. Por esta razão, um quarto aspecto da invenção propõe que uma escova de dentes deva conter outros sensores que são sensíveis a outros fatores além da posição, tais como sensores da pressão, sensores de pH, etc.

Uma escova de dentes tal como proposto no primeiro e quarto aspectos da invenção geralmente requer um dispositivo para a transmissão de seus dados (por exemplo, ao aparelho de processamento). Embora isso possa ser feito dentro do âmbito da invenção por uma fibra eletrônica ou ótica, um sexto aspecto da invenção propõe que uma escova de dentes contenha um meio de transmissão de dados sem fio, tal como um transmissor de ondas eletromagnéticas (de preferência de rádio). As ondas acústicas também podem ser apropriadas para esta finalidade, embora elas devam, de preferência, estar a uma freqüência que seja inaudível às pessoas. O aparelho de processamento é dotado de um dispositivo de recepção de sinais sem fio correspondente. Analogamente, os sensores de posição (especialmente o primeiro sensor de posição) são de preferência dispositivos auto-acionados, o que significa que eles geram toda a potência requerida para sua a operação devido aos movimentos que estão sujeitos.

Embora a invenção tenha sido principalmente descrita acima com relação a métodos, todas as suas características podem ser alternativamente expressadas em termos de um aparelho correspondente, arranjado para facilitar a invenção. Além disso, a análise feita nos métodos do aparelho pode ser executada por um software de computador presente em um produto de programa de computador que possa ser lido por um aparelho de computador, para fazer com que o aparelho de computador execute o processamento.

A expressão "posição relativa" de dois objetos é usada no presente para incluir a distância translacional e a direção de espaçamento de dois objetos (um total de 3 graus de liberdade). No entanto, qualquer medição da posição aqui indicada é acompanhada, de preferência, por uma medição logicamente separada da orientação relativa dos dois objetos (mais 3 graus de liberdade). Por exemplo, a medição da "posição" de uma escova de dentes em relação aos dentes, isto é, a medição da posição tridimensional de um centro nocional da escova de dentes no quadro de referência definido pelos dentes, é acompanhada por uma medição do ângulo de orientação da escova de dentes em torno desse centro. Desse modo, enquanto a posição da escova de dentes em relação aos dentes mostre se a escova de dentes está perto de um determinado dente, e em que direção ela está espaçada do dente, a orientação da escova de dentes representa para qual direção uma determinada face da escova de dentes (por exemplo, a superfície superior da cabeça das cerdas da escova de dentes) fica voltada no quadro de referência dos dentes.

Analogamente, cada "posição do sensor" usada no presente é de preferência não somente operativa para medir as mudanças em sua posição absoluta, mas também é de preferência operativa para medir as mudanças em sua orientação. Uma variedade de sensores é conhecida para esta tarefa, tal como o sensor Minibird vendido pela Ascension Technology Corporation, P.O. Box 527, Burlington, VT 05402, EUA, que possui somente 5 mm de diâmetro.

Afirma-se que um sensor se encontra em uma relação posicionai fixa em relação ao conjunto superior ou inferior dos dentes quando a sua posição e orientação são fixas com relação a esses dentes.

Também há tipos de sensores que são sensíveis somente à sua posição no espaço, e eles não possuem uma orientação intrínseca que possa ser relatada. Esses sensores de três graus de liberdade também podem ser utilizados em uma realização alternativa da invenção, uma vez que a saída das combinações de três tais sensores cuja característica deve ser rastreada pode ser utilizada para calcular as informações de orientação que faltam. Os sensores devem ser colocados com precisão no deslocamento conhecido uns em relação aos outros. O deslocamento ideal dependerá da geometria do objeto que estiver sendo rastreado.

Breve Descrição dos Desenhos

Os vários aspectos da presente invenção discutida acima, e suas realizações preferidas, podem ser combinados livremente, como ficará evidente a partir da seguinte descrição não Iimitante de uma realização da presente invenção.

A Figura 1 mostra um sistema em uso de acordo com uma realização da presente invenção;

a Figura 2 mostra a definição de um parâmetro empregado na análise;

a Figura 3 mostra o processo de registro de acordo com uma realização da presente invenção;

a Figura 4 mostra a transformação entre a base do modelo da característica e a base do sensor da característica de acordo com uma realização da presente invenção;

a Figura 5, que é composta pelas Figuras 5(a) e 5(b), mostra um processo de registro para combinar pontos conhecidos em um conjunto de dentes com o conjunto correspondente de pontos de dentes modelo;

a Figura 6 mostra quatro imagens de um processo de registro para combinar um conjunto grande de pontos desconhecidos em um escova de dentes real com o conjunto correspondente de pontos modelo da escova de dentes; e a Figura 7, que é composta pelas Figuras 7(a) a 7(d), mostra quatro imagens obtidas usando uma posição da trilha de uma escova de dentes em um conjunto de dentes.

Descrição Detalhada da Invenção

A Fig. 1 mostra uma realização da invenção aplicada a uma pessoa (1) que opera uma escova de dentes (3). Dois sensores de posição (5, 7) são montados na cabeça da pessoa em uma relação fixa com respeito aos dentes dos maxilares superior e inferior da pessoa, respectivamente. A montagem pode, por exemplo, ser feita por um adesivo solúvel, ou com o uso de uma seção de fita adesiva. A seleção da posição na cabeça da pessoa determina o grau de confiabilidade no qual os sensores de posição (5, 7) registram a posição dos dentes da pessoa.

A saída dos sensores de posição (5, 7) nesta realização é transmitida eletronicamente através dos respectivos fios (9, 11) a uma unidade de interface (13) que transforma esses dados em um formato apropriado para serem inseridos em um aparelho de computação (14), tal como um microcomputador, que possui uma tela (16) para indicar os resultados do método.

O sensor (7) é fixado rigidamente à cabeça da pessoa, de modo que o sensor possa ser colocado, em princípio, em qualquer lugar no topo da cabeça, embora a melhor resolução será obtida quando ele estiver fixado o mais próximo possível do maxilar superior. Foi verificado que a ponte do nariz é uma região boa. O sensor (5) é unido tipicamente no centro do queixo.

O posicionamento de ambos estes sensores de maxilar é uma opção entre:

(a) uma necessidade de fixar os sensores com a maior robustez possível;

(b) uma necessidade de fixar os sensores o mais próximo possível dos maxilares; e

(c) uma necessidade de ser o menos invasivo possível. Ambos os sensores (5, 7) são simplesmente fixados ao se utilizar fita médica. Deve-se observar que, por causa do procedimento de registro requerido, o qual é descrito subseqüentemente, não é necessário que os sensores sejam sempre fixados exatamente no mesmo lugar em cada pessoa, ou que sejam fixados a qualquer indicador visual particular na face, além das amplas restrições fornecidas por (a), (b) e (c).

O sistema inclui adicionalmente um sensor de posição (12) montado na escova de dentes (3). Idealmente, ele deve ser fixado o mais próximo possível da extremidade do cabo para que seja minimamente invasivo. Novamente, não é necessário que ele seja fixado no mesmo lugar em cada escova de dentes para cada pessoa. A escova de dentes (3) inclui um dispositivo de transmissão de dados para transmitir os dados emitidos pelo sensor de posição (12) à unidade de interface (13) ao se usar um fio (17).

O sistema adicionalmente inclui uma unidade de transmissor (19) que gere um campo magnético de corrente contínua conhecido, mostrado genericamente como (21). Os sensores de posição (5, 7, 14) determinam as suas respectivas orientações e posições mediante com referência a este campo magnético.

Os sensores (5, 7, 14) são selecionados para que capturem de modo confiável os movimentos dos maxilares superior e inferior e da escova de dentes, com boa resolução durante todo o período inteiro do evento de escovação dos dentes.

Estes sensores precisam ser pequenos (por exemplo, de até 10 mm de diâmetro, no máximo), capazes de emitir a sua posição e orientação a uma taxa suficientemente rápida para rastrear o evento de escovação dos dentes a uma resolução suficiente por todo o período de escovação, e o mais minimamente invasivo possível, de modo a minimizar a interferência com o processo de escovação dos dentes.

Além disso, um quarto sensor (25) (mostrado na Fig. 2) que faz parte de uma sonda é utilizado no processo de registro, e é descrito abaixo.

Os sensores de posição selecionados para uso são sensores Minibird. Um sensor Minibird determina a sua posição e orientação ao detectar um campo magnético de corrente contínua (CC)1 neste caso, aquele gerado pela unidade de transmissor (19).

O sensor Minibird foi escolhido porque é o menor disponível que possui uma resolução e taxa de captura suficientes, e é projetado originalmente para o uso em ambientes cirúrgicos. No entanto, qualquer sensor, embutido ou remoto, poderia ser usado caso tivesse a resolução e a taxa de captura suficientes, e caso fosse suficientemente não invasivo.

As informações sobre a posição e a orientação que cada sensor (5, 7, 14) retorna serão indicadas coletivamente como o estado do sensor. Estas informações sobre o estado são retornadas em relação a um conjunto de sistemas de eixos de coordenadas cartesianas, um associado com e fixado a cada sensor e ao transmissor. Cada sistema de eixo (daqui por diante indicado como uma base) geralmente não fica alinhado com nenhum outro. Cada base (ou seja, a base S associada com um sensor S que é um dos sensores (5, 7, 14)) é definida por três vetores unitários {e^e^e^}, de modo que qualquer vetor Q possa ser expressado na base como:

<formula>formula see original document page 10</formula>

para um conjunto de valores reais {χ^,χ^,χ^}.

Analogamente, uma "base do transmissor" com respeito à unidade de transmissor (19) é definida ao se utilizar os vetores unitários

{eT₁,eT₂,eT₃}.

Cada base S é estacionária com relação ao sensor de posição correspondente, mas se move em relação à base do transmissor quando esse sensor se move em relação à unidade de transmissor (19).

Na detecção do campo magnético (21), os sensores (5, 7, 14) geram duas partes de informações que definem coletivamente a taxa do sensor:

(a) o deslocamento da origem da base S da origem da base do transmissor no espaço tridimensional é indicado como:

<formula>formula see original document page 11</formula>

Isso define a posição translacional do sensor.

(b) A rotação Mst da base do sensor relativa à base do transmissor no espaço tridimensional é dada por:

es = MST . eT (3)

onde Mst é uma matriz de 3 por 3 construída a partir dos três ângulos (isto é, três graus de liberdade) necessários para descrever uma rotação. Isso define a orientação do sensor.

A saída de todos os três sensores é o seu "estado" dependente do tempo. Deve-se observar que este não é realmente o "estado" (isto é, a posição e a orientação) das superfícies dos dentes ou da extremidade da escova de dentes na boca, que constituem o que é requerido no final.

A operação do sistema mostrado na Fig. 1 possui três fases:

(1) Uma fase de registro, que toma os dados de rastreamento do movimento bruto capturados durante o registro e utiliza (a) os modelos de polígonos tridimensionais criados antecipadamente dos dentes superiores e inferiores e da escova de dentes e (b) os dados a partir dos quais a posição do sensor da sonda é registrada com precisão, converte os dados brutos em posições (incluindo as orientações) das superfícies reais dos dentes e da escova de dentes. Deve-se observar que esta fase não emprega os dados de rastreamento da escova de dentes real. (2) Uma fase de captura, na qual a escovação dos dentes é feita e a saída dos sensores de posição é capturada.

(3) Uma fase de análise, a qual extrai as informações dos dados registrados que caracterizam o tempo gasto pela cabeça da escova de dentes

em regiões diferentes da boca. Essas informações podem ser exibidas ao se utilizar diversos modos de visualização conforme apropriado (gráficos de barras, iso-superfícies, renderizações de volumes espaciais, coloração de linha e superfície).

Durante todas as fases de visualização, são empregadas técnicas que usam extensivamente os modelos poligonais tridimensionais da escova de dentes e dos maxilares superior e inferior, para orientar o usuário através do processo de registro, produzindo representações virtuais dos movimentos da escova de dentes/mandíbulas e explora visualmente os dados gravados.

Todos os componentes são integrados em um único aplicativo que roda no computador (14), com uma interface intuitiva baseada em janelas. Serão discutidas agora por sua vez as fases:

(1) A fase de registro:

O objetivo do processo de registro é a determinação da relação espacial entre a posição e a orientação de cada sensor e a posição e a orientação das superfícies que devem ser rastreadas. Deve ser lembrado que os sensores são fixados o mais rigidamente possível a alguma coisa que se move da mesma maneira que a característica que eles devem rastrear, mas não necessariamente diretamente a essa característica.

-No caso da escova de dentes, o sensor (12) é unido diretamente à extremidade do punho (3) da escova de dentes - mas deve ser rastreado o movimento da cabeça da escova de dentes.

-No caso do maxilar superior, o sensor (7) é fixado à ponte do nariz que é claramente unida rigidamente ao maxilar superior - mas não é o maxilar superior.

- No caso do maxilar inferior, onde o sensor (5) é unido ao centro do queixo, se aplicam comentários similares ao do maxilar superior, devendo ser reconhecido que o sensor aqui será sempre menos bem fixado, uma vez que a pele é mais flexível nesta região.

O que se requer é o cálculo da posição e da orientação de cada ponto real na escova de dentes e na superfície do maxilar enquanto se movem (inicialmente na base do transmissor), dado o estado dos sensores de posição na base do transmissor.

O processo de registro proposto para resolver esse problema isenta a necessidade de ter que fixar os sensores com precisão em qualquer lugar particular e, ao fazer isso, tornar prática a execução das medições desejadas.

Para obter o registro, são empregadas mais duas características do sistema da Fig. 1:

- Uma sonda de registro calibrada.

- Modelos de computador de tamanho integral e realísticos dos maxilares superior e inferior de cada pessoa que está sendo testada e da escova de dentes.

A sonda de registro é mostrada na Fig. 2, e consiste em um quarto sensor de posição (25) fixado a uma haste fina (27) que possui um ponto de extremidade indicado por Q. O sensor (25) e a extremidade Q possuem um deslocamento de vetor L. Ao contrário do posicionamento dos outros sensores (5, 7, 14) em relação aos maxilares e à cabeça da escova, a posição e a orientação deste sensor (25) em relação à extremidade da sonda Q deve ser projetada ou calibrada com precisão. É o único registro externo usado pela realização, de modo que todas as medições feitas durante o evento de escovação dos dentes dependem da exatidão da sonda. A saída do sensor (25) é alimentada através do cabo (29) para a unidade (13) e, então, para o computador (14).

O deslocamento L é medido a partir da origem da base do sensor da sonda à extremidade da sonda Q em um quadro de referência da sonda que é chamada de base da sonda.

Usando as Equações (2) e (3), a posição Qt do ponto de extremidade Q da sonda na base do transmissor pode, então, ser escrita como:

Qt = Mpt . L+XPT (4) onde Mpt é uma matriz de rotação que codifica a orientação relativa das bases da sonda e do transmissor. Todas as quantidades no lado direito são emitidas pelo sensor de movimento, ou então são conhecidas pela construção.

Os modelos de maxilares superior e inferior da pessoa sendo testada são obtidos algum tempo antes da captura de dados. Eles são construídos primeiramente ao se fazer os moldes dos dentes de cada pessoa, tal como em um procedimento dental normal. Então é feita a varredura destes moldes ao se utilizar uma técnica de varredura a laser para capturar com precisão a forma da superfície em três dimensões como uma nuvem de pontos. Uma malha poligonal é então construída da nuvem de pontos e então é criado um modelo poligonal em tamanho integral do molde dos dentes.

O processo de registro é composto por duas etapas: - Quando é utilizado o sensor de sonda são determinados os "pontos de registro" - pontos nas características reais de interesse cuja posição e a orientação são conhecidas com precisão, no quadro do laboratório e no quadro do sensor unido à característica de interesse.

- Determinação dos pontos correspondentes no modelo tridimensional apropriado do objeto e, desse modo, o cálculo da transformação ideal (rotação e translação) para colocar um no quadro do outro.

Essas etapas abaixo são levadas em consideração, quando esse registro é completado deve ser possível imitar com precisão o movimento da escova de dentes e dos maxilares, relativa e absolutamente (isto é, em relação à base do transmissor).

Foram determinados os pontos de registro pelo toque da sonda à respectiva característica de interesse. Dependendo do método de registro que estiver sendo usado, um número pequeno (por exemplo, cerca de quatro a seis) de pontos escolhidos com cuidado deve ser identificado e escolhido com a sonda, ou um número maior (por exemplo, de aproximadamente 200) de pontos é obtido ao atingir a sonda sobre a superfície da característica a esmo. Em um ou outro caso, o melhor registro eventual será obtido se os pontos de registro forem espalhados o mais uniforme possível em relação à característica de interesse. O processo é mostrado esquematicamente na Fig. 3, na qual uma determinada característica de interesse é indicada por um ponto N1 e a extremidade Q da sonda de registro é mostrada em contato com o ponto N.

O sensor marcado como S na Fig. 3 pode ser qualquer um dos sensores de posição (5, 7), de fato, qualquer um desses dois sensores está associado com o ponto N (isto é, está em uma relação posicionai fixa com o ponto N). Uma vez que o ponto de extremidade Q da sonda é conhecido no quadro do transmissor a partir de (4), a posição do ponto de registro N também deve ser conhecida nesse quadro no ponto no tempo em que eles são coincidentes:

NT = MPT . L+XPT (5)

Supondo que se considera agora o sensor S fixado a uma relação posicionai fixa a esta característica N. Utilizando (2, 3) é possível expressar qualquer ponto com uma posição e uma orientação medidas no quadro do transmissor no quadro desse sensor. Desse modo, é possível expressar a posição do ponto de registro já conhecido no quadro do transmissor (5) no quadro de referência do sensor fixado à característica: Xs = ΔSΤ . [(MPT . L+XPT) - XST] (6)

onde

Δ8Τ = (MST)-1

Essa expressão fornece a posição/orientação de um ponto na característica de interesse em relação ao sensor fixado rigidamente a essa característica, no quadro desse sensor. Essa quantidade deve, portanto, ser independente do tempo - independente do movimento da característica.

Deve-se observar que não importa, portanto, que se a característica que está sendo registrada se movimenta durante o processo de registro - uma vez que neste caso, o movimento será rastreado pelo sensor da característica e levado em consideração em (6) através dos termos AST e XST. Desse modo, o registro é intenso para os movimentos da pessoa - um requisito chave para tornar a experiência tão minimamente invasiva quanto possível.

A saída da etapa do processo de registro é, portanto, um pequeno conjunto de pontos na superfície de cada característica cuja posição é conhecida com precisão com respeito ao sensor da característica.

Em geral, o que se quer saber é a posição de cada ponto na superfície de cada característica em relação ao sensor da característica. Na prática, é suficiente considerar as posições de uma malha de pontos na superfície da característica, em que a malha deve ser suficientemente fina para ser representativa da forma da característica na resolução de interesse.

Em princípio, essa malha poderia ser obtida ao atingir muito finamente a sonda por toda a superfície dos dentes e seguir o procedimento fornecido acima. No entanto, isso seria extremamente demorado, incômodo para a pessoa e o experimentador, e provavelmente não deve produzir uma malha muito regular de pontos, uma vez que os erros seriam cometidos muito de imediato.

A abordagem que é adotada nesta aplicação consiste no uso de um conjunto de modelos realísticos em computador de cada uma das características alinhadas apropriadamente com o sensor da característica. Se fosse possível traçar o modelo da característica em cada característica de modo que a orientação e a posição do modelo na base do sensor da característica fosse exatamente aquele para a própria característica, então as posições da superfície real das características serão fornecidas pela posição dos pontos da malha modelo (dentro da base do sensor). Esses são exatamente os pontos que são então requeridos.

Os modelos de computador são gerados ao se capturar a forma das características de interesse usando uma técnica de captura macroscópica tal como a varredura a laser. A varredura da escova de dentes é feita diretamente. A fim de capturar os maxilares superior e inferior, moldes de gesso exatos são feitos ao se utilizar técnicas dentais padrão e é feita a varredura desses moldes. A saída em cada caso é uma nuvem de pontos - uma massa de pontos, cujo envelope traça a forma da característica. Essa nuvem de pontos é, então, transformada em uma malha para produzir os polígonos de um conjunto, cujos vértices são tomados como o conjunto dos pontos de superfície, suficientes para encerrar a forma. Por exemplo, a foto de um modelo de maxilar abaixo.

As coordenadas que descrevem os vértices são naturalmente relativas a uma outra base - que é usada na construção da malha (a base do modelo M). Portanto, foi obtida a transformação T entre a base do modelo da característica e a base do sensor da característica. Essa transformação pode ser escrita como [XMF, MMF], e é mostrada na Fig. 4. Uma vez que todos os objetos são considerados rígidos, essa transformação consiste em um conjunto de translações XMF para tornar as origens dos eixos coincidentes e, então, as rotações MMF alinhadas com os eixos das coordenadas.

São levados em consideração os pontos registrados N obtidos acima. Se os respectivos pontos correspondentes na geometria do modelo pudessem ser obtidos com precisão, então poderia ser feita a tentativa para encontrar a rotação e a translação ideais que transformariam um no outro, obtendo o registro dos pontos que são suficientemente representativos, logo isso deve ser a melhor estimativa para [XMF, Mmf]. Uma vez que o modelo e as características são ambos rígidos, a aplicação dessa transformação a cada ponto no modelo deve colocar o mesmo no alinhamento requerido.

A questão chave consiste em obter os pontos modelo que correspondem aos pontos de registro já determinados. Esse é um exemplo de um problema bastante geral na literatura de robótica chamada de combinação de superfície ou de forma.

Há duas abordagens básicas para este problema.

(1) O uso da sonda para escolher um número pequeno (por exemplo, 4 a 6) de pontos de registro nas posições específicas N em uma relação fixa com respeito ao sensor S (por exemplo, pontos fixos nos dentes). São escolhidas as posições correspondentes (a olho, usando uma exibição visual do modelo do maxilar e o mouse do computador) no modelo do computador, desse modo determinando manualmente as correspondências. Isto será chamado de a "abordagem de correspondência conhecida".

(2) O uso da sonda para escolher uma faixa de pontos suficientes para esboçar a característica, mas sem fazer nenhuma tentativa na determinação das correspondências a priori tal como em (1). Isso será chamado de a "abordagem de correspondência desconhecida".

Em um ou outro caso, as abordagens matemáticas para resolver as transformações requeridas ao se utilizar as informações fornecidas são discutidas no documento "Closed-form solution of absolute oríentation using unit quanternions", da autoria de Berthold Κ. P Horn1 J. Opt. Soe. Am. A, 4(4) Abril de 1987, cuja divulgação é aqui incorporada na íntegra a título de referência. Serão esboçados os princípios e a aplicação a essa realização abaixo.

1. Solução para a abordagem de correspondências conhecidas:

Essencialmente, é desejada a transformação que combina com os pontos. A primeira etapa para fazer isto consiste em encontrar um critério que caracterize uma combinação "boa".

Para fazer isso, deve-se observar que, quando a combinação é boa, o modelo e a característica irão se sobrepor (corretamente) e a distância entre os pontos correspondentes deve tender a ser igual a zero. Quanto mais próxima a correspondência, menor é esta distância, mas é improvável que alguma vez seja igual a zero porque as medições são feitas somente sempre até uma certa precisão. Isso leva à caracterização do registro ao se utilizar um critério de distância mínima (dmes), igual à raiz quadrada da média do quadrado da distância entre os dois conjuntos de pontos. Assumindo que haja Nr pontos de registro, o I0 ponto de registro é fornecido por um vetor Rr, e o ponto modelo correspondente Rm,, então dmes é fornecido por:

<formula>formula see original document page 19</formula>

Onde (Ri-Ri) é o valor absoluto da diferença entre os vetores incluídos. O valor de dmes tende a ficar igual a zero quando o modelo e a realidade coincidem e, na prática, é considerado que o registro é bem sucedido quando dmesé menor do que um valor de tolerância escolhido.

Talvez a maneira mais simples de usar esse critério consista na busca sistemática através de todas as combinações possíveis de [XMF, MMF] em um espaço quantificado, na avaliação da medição da distância a cada momento e na eventual aceitação da transformação que possui a medição da distância mínima como a solução requerida. MMF é uma matriz de 3x3 que possui somente três graus de liberdade, de modo que a busca para o melhor Mmf é exatamente uma busca em um espaço tridimensional. Em geral, é observado que é melhor otimizar Xmf antes de Mmf. Essa não é a abordagem de força bruta, e até mesmo com a ordenação cuidadosa das transformações de teste, ela pode assumir muitas iterações, e não é certo que será encontrada a melhor solução.

Felizmente, essa abordagem iterativa não é requerida, uma vez que, tal como descrito no artigo da autoria de Horn et al. acima mencionado, para esta situação existe uma solução de forma fechada que fornece explicitamente a transformação ideal que minimiza a medida da distância.

Apesar do fato que somente o número mínimo de pontos de registro/correspondentes é usado e ao fato do erro óbvio em ter que combinar visualmente os pontos no modelo e na característica, com alguma prática podem ser obtidos alguns registros bons. Isto é mostrado nas Figs. 5(a) e (b).

Embora esse método seja muito mais rápido e mais confortável do que o uso da sonda para capturar toda a malha, ele continua bastante demorado para encontrar os pontos correspondentes a olho. Na operação normal, pode ser a pessoa sem experiência, e não o experimentador, que tenha que determinar a correspondência usando a sonda, complicando ainda mais o processo. Todos estes fatores contribuem para um erro total no uso da realização.

2. Solução para a abordagem das correspondências desconhecidas:

Na abordagem de correspondência desconhecida, é proposto um algoritmo de ponto mais próximo iterativo derivado de Horne et al., discutido acima. Para combater os erros introduzidos pela abordagem de correspondência conhecida, a solução de forma fechada pode ser ampliada em uma iterativa que incorpora uma busca para os pontos modelo, correspondendo aos pontos de registro. Isso evita a necessidade de escolher os pontos correspondentes a olho com a imprecisão associada. As etapas do método iterativo são tal como segue:

(a) Atingir o sensor da sonda através dos dentes para coletar um conjunto de pontos de registro (um número Nr+1). Os pontos suficientes devem ser coletados de modo que haja uma amostragem razoável da geometria da característica, mas nenhuma malha fina de pontos é certamente requerida (por exemplo, 200 pontos espalhados sobre as extensões da característica são, em geral, suficientes). Foi então feita alguma transformação de coordenadas básicas, tal que os pontos do modelo e de registro estão ambos em sua representação de Centro de Massa.

(b) Para cada ponto de registro (i) utilizar como primeira suposição do ponto modelo correspondente aquele ponto modelo que é simplesmente o mais próximo do ponto de registro. A distância de um ponto de registro I e do ponto modelo j é fornecida por

<formula>formula see original document page 21</formula>

(c) Foi selecionado o valor de j que minimiza dy, para ser o índice do ponto modelo requerido. Esta suposição quase que certamente não resultará no conjunto real de pontos correspondentes - serve apenas para dirigir o processo iterativo.

(d) Computar a transformação ideal para esta correspondência, tal como na abordagem de correspondência conhecida, e aplicar essa transformação aos pontos de registro.

(e) Computar a medida da distância (7) após esta transformação. Se isto foi calculado como sendo maior do que um valor requerido, ou se mudou por mais de um determinado valor desde a iteração precedente, então executar as etapas (b) a (e) outra vez para a nova posição dos pontos de transformação.

(f) Se a medida da distância for satisfatória, então a transformação acumulada é a transformação requerida.

A obtenção dos pontos de registro selecionados é uma medida razoável da forma a ser combinada e, então, isso pode ser uma estratégia bem sucedida, com a forma combinada em um número pequeno de iterações. Os resultados são mostrados na Fig. 6.

Deve-se observar que, na realização preferida, um operador do sistema pode selecionar qual entre a abordagem de correspondência conhecida e a abordagem de correspondência desconhecida deve ser usada. A saída do processo de registro é um conjunto de modelos alinhados com precisão com os sensores da característica, de modo a imitar os movimentos e as posições da superfície das características reais.

Deve-se observar que a presente invenção não fica limitada a um processo de registro tal como descrito acima. Realmente, ambos os métodos descritos podem ser melhorados dentro do âmbito da invenção, como deve ficar claro para um técnico no assunto, por meio de técnicas tais como pré-processamento, para que fiquem mais robustos ou mais rápidos. Em particular, para os caso das correspondências desconhecidas, foi verificado que o ajuste fino das condições iniciais ajuda a assegurar que os processos iterativos sejam convergidos ao mínimo global verdadeiro.

Além disso, uma técnica alternativa dentro do âmbito da invenção deve substituir a representação geométrica dos dentes da pessoa real por uma geometria de um conjunto genérico de dentes que foram deformados "para encaixar" usando os dados do sensor da sonda. Isso permite o uso de muitas aplicações para omitir a coleção de geometrias de dentes individuais, que é a parte mais demorada e cara do processo descrito acima.

A descrição acima mostra como a sonda pode ser usada para obter a relação dos dentes e a posição dos sensores em relação a uma determinado quadro, por exemplo, o quadro do transmissor. Um processo similar é executado para identificar a posição da escova de dentes neste quadro. Para obter os dados de entrada que correspondem ao modelo de dentes submetido à varredura, a escova de dentes pode ser submetida à varredura de uma maneira similar ou, alternativamente, o modelo tridimensional pode ser obtido a partir dos dados do desenho com auxílio de computador. A posição e a orientação do sensor de posição (12) montado na escova de dentes (3) podem ser encontradas na base da sonda ao tocar a ponta Q na escova de dentes que contém o sensor de posição (12), quando os dois estão em uma orientação relativa conhecida. Depois disso, a saída do sensor de posição (12) e o sensor (25) são suficientes para rastrear os movimentos da escova de dentes (por exemplo, a cabeça da escova de dentes) no quadro do transmissor por uma transformação similar àquela descrita acima com relação à Fig. 2.

2. A Fase de Captura:

Nessa fase, o ato de escovação dos dentes ("o evento de escovação dos dentes") é capturado. A pessoa é incentivada a escovar os seus dentes de uma maneira tão natural quanto possível, e não é necessário que mantenha imóvel a sua cabeça. A resolução de captura é dirigida pela taxa de saída dos sensores de posição.

Durante esse processo, todos os sensores de posição em uso devem permanecer na mesma posição em relação aos objetos que estão sendo rastreados, e a posição deve ser a mesma posição usada no cálculo do registro.

Se o desempenho dos gráficos do computador de controle for suficiente, então pode ser possível visualizar e analisar o evento de escovação dos dentes, tanto para o observador quanto a pessoa, à medida que isto acontece. Isso deve permitir um número de variações na captura do evento básico, por exemplo, deve ser possível orientar visualmente a pessoa a escovar uma parte de seus dentes que não foi visitada até então no processo de escovação.

Todos os dados do sensor de posição (junto com todos os dados de registro) são salvos em um disco para a exploração e a análise subseqüentes.

3. A Fase de Análise:

Os dados do movimento são usados para fazer um cálculo do tempo gasto pela cabeça da escova de dentes em regiões diferentes da cavidade oral. Para fazer isso:

(a) Usando os parâmetros descobertos durante a fase de registro, toda a seqüência do movimento da escova de dentes (para um ponto representativo na cabeça da escova de dentes) é transformada separada e independentemente para a base do maxilar superior e do maxilar inferior.

(b) Para cada ponto na seqüência de movimento, o ponto do maxilar superior e inferior mais próximo do lado da escova da cabeça da escova de dentes é determinado separadamente. Uma comparação entre esses dois conjuntos de distâncias é feita e usada para determinar para qual maxilar a escova de dentes está apontando em cada etapa de tempo registrada.

(c) Os dados para cada maxilar são agora tratados separadamente. Um molde geométrico, previamente gerado ao se utilizar algum outro software e carregado separadamente de um arquivo, é usado para dividir o "espaço" do maxilar em regiões. O sinal de movimento é então rastreado através do espaço do maxilar e para cada etapa a região à qual ele pertence é anotada, e o período de tempo que leva essa etapa é acumulado tomando-se cuidado para lidar corretamente com a situação onde a etapa de movimento cruza um limite da região. O molde pode ser bi- ou tridimensional; para a maior parte das aplicações, a exatidão adequada é geralmente conseguida por um molde bidimensional. O ponto na escova de dentes escolhido para representar o movimento da escova de dentes é determinado pela natureza da experiência de escovação dos dentes. Qualquer ponto representado no modelo poligonal da escova de dentes está disponível, e pode ser analisado dessa maneira.

A saída é a quantidade de tempo gasta em cada região, tal como mostrado na Fig. 7.

Isso é feito separadamente para cada maxilar, usando em cada caso somente a parte apropriada do sinal de movimento.

O molde geométrico pode ser:

- Construído automaticamente ao se utilizar os dados nas geometrias dos dentes individuais e nas extensões de maxilar já carregadas na realização.

- Gerado ao se utilizar algum outro software e carregado separadamente, ou

- Desenhado interativamente ao se utilizar o mouse.

(c) Esses dados são então apresentados como um gráfico de barras, mostrando a porcentagem do tempo total gasto em cada região e o tempo absoluto gasto em cada região, para cada pessoa.

(d) A saída da análise é então armazenada em um arquivo associado com os dados de captura e registro correspondentes. Os dados preferencialmente estão em um formato que permite que eles sejam combinados com um registro dental convencional para a pessoa.

Uma característica preferida da fase de análise é que ela inclui o cálculo e a visualização da orientação da cabeça da escova de dentes (por exemplo, ao indicar a direção de comprimento das cerdas não flexionadas) para cada ponto na captura do movimento da escova de dentes.

Uma característica importante da realização é o uso de componentes de visualização para guiar o usuário através do processo experimental e explorar os dados resultantes. Para fazer uso dos dados do sensor de posição montado na escova de dentes, é importante poder visualizar o que está ocorrendo em todos os estágios do processo, enquanto o objetivo consiste em entender o movimento da escova de dentes em relação ao maxilar e às superfícies dos dentes dentro da cavidade oral. Portanto, poder ver e interagir com os dados no contexto é importante. Por conseguinte, a invenção propõe novas técnicas de visualização aplicadas nos seguintes momentos:

- Durante o registro: para propiciar uma verificação visual na exatidão do processo de registro, para ajudar o processo de seleção de pontos correspondentes e para manter o rastreamento do estágio em que o processo se encontra.

- Durante a captura do movimento: opcionalmente, uma visualização do processo de escovação dos dentes pode ser produzida pela animação dos modelos tridimensionais com os dados de rastreamento do movimento enquanto eles são coletado. O requisito de gastar algum tempo de computador para atualizar a exibição visual tem um senão, uma vez que reduz um pouco a taxa máxima de captura possível. Visualizações como essas poderiam ser usadas para interromper o processo de escovação dos dentes, por exemplo, um dente particular poderia ser colorido de modo diferente do restante e das instruções fornecidas à pessoa para "remover a cor".

- Visualizações pós-processamento: os dados de rastreamento do movimento são salvos em disco e podem ser usados, junto com os modelos da característica, para gerar animações fora de linha do evento de escovação dos dentes. As animações podem ser criadas na base do transmissor, ou em qualquer uma das bases do sensor de posição. Por exemplo, é útil (e para a análise subseqüente essencial) poder visualizar os dados em cada base do sensor de maxilar - isto é, a base na qual o maxilar é estacionário, ficando fácil calcular a distância mínima que é algum determinado ponto na escova de dentes a partir do maxilar. No componente da análise, diversas visualizações são usadas (na base em que o maxilar é estacionário) para ilustrar a quais regiões partes diferentes do movimento da escova de dentes pertencem e a que distância cada parte do maxilar se encontra da escova de dentes, etc.

Para executar essas visualizaçõés, é utilizado o kit de ferramentas World, uma biblioteca de software de tempo real/realidade virtual (comercial). Isso possui o desempenho requerido para a visualização interativa, junto com componentes embutidos que selecionam automaticamente os sensores de movimento.

Embora a visualização adequada possa ser obtida tal como descrito acima, com o uso de uma exibição em tela bidimensional convencional, uma melhor visualização pode ser obtida ao se empregar técnicas de realidade virtual (VR). Especificamente, tais técnicas permitem:

(1) a criação de exibições visuais muito mais realísticas (por exemplo, vista estereofônica, exibições imersivas, etc.). Isso dá à pessoa uma idéia muito melhor das relações espaciais envolvidas.

(2) o uso do desempenho de gráficos interativos para criar novos tipos de experiências de escovação dos dentes que não são possíveis com os cenários tradicionais.

O que segue é uma descrição breve de como a realização é usada em uma experimentação dental real, por exemplo, para determinar se uma escova de dentes particular é mais eficaz para alcançar partes diferentes da boca.

(1) Algum tempo antes da experimentação, os modelos do computador de cada maxilar superior e inferior da pessoa e da escova de dentes que estão sendo usadas são obtidos e o projeto estatístico da experimentação é acertado. Qualquer documentação legal requerida para a experimentação é completada.

(2) Quando chega a vez de uma determinada pessoa:

(a) os sensores são fixados nas posições dos maxilares superior e inferior e na extremidade da escova de dentes dessa pessoa (a extremidade mais afastada da cabeça da escova).

(b) o procedimento de registro é usado para alinhar as geometrias com os sensores de posição, usando o sensor da sonda. Para cada pessoa, essa parte do sensor da sonda que entra na boca deve ser esterilizada, ou a sonda deve ser feita de uma tal maneira que essa parte possa ser substituída pela pessoa.

(c) é então solicitado para que a pessoa escove os seus dentes da maneira normal, dependendo da situação pode ou não ser mostrado à pessoa o feedback em tempo real de sua escovação dos dentes. Todos os dados capturados são salvos em disco.

(d) no final do evento de escovação dos dentes, os sensores são removidos e a pessoa sai.

(e) o processo é repetido para cada pessoa.

(f) todos os dados são, então, agrupados, é feita a análise e, se forem requeridas, quaisquer das outras visualizações pós-coleta.

Embora a invenção tenha sido descrita acima com relação a uma única realização, muitas variações são possíveis dentro do âmbito da invenção como deve ser claro aos técnicos no assunto. Por exemplo, a invenção pode ser aplicada a um escova de dentes que seja um escova de dentes manual e a um escova de dentes que seja um escova de dentes elétrica.

É até mesmo possível usar a presente invenção nos contextos que não o rastreamento de uma escova de dentes, para monitorar a posição de qualquer item de equipamento com relação ao corpo humano. Por exemplo, a invenção poderia ser aplicada ao rastreamento de um barbeador elétrico em relação à pele de uma pessoa que faz a barba.

Claims

1. MÉTODO DE MONITORAMENTO DA POSIÇÃO DOS DENTES EM RELAÇÃO A UM ESCOVA DE DENTES (3), caracterizado pelos passos de: prover uma escova de dentes (3) que possui um primeiro sensor de posição, sendo que o primeiro sensor de posição (12) é pelo menos sensível a mudanças de posição e orientação; prover um segundo sensor de posição (5 ou 7) em uma relação posicionai fixa com relação aos dentes, sendo que o segundo sensor de posição é sensível a mudanças de posição e orientação; transmitir a saída (9 ou 11, 17) do primeiro sensor de posição e do segundo sensor de posição ao aparelho de processamento (14); e comparar, pelo aparelho processando (14), as duas saídas do sensor para monitorar a posição da escova de dentes em relação aos dentes durante um período de tempo.

2. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que dois segundos sensores de posição (5, 7) são empregados, cada qual em uma relação fixa com respeito aos dentes de um respectivo maxilar dos maxilares de uma pessoa (1).

3. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que inclui uma etapa adicional de localização de um terceiro sensor de posição (5, 7), por sua vez em uma relação posicionai conhecida em relação ao segundo sensor de posição (5,7) e a pelo menos quatro posições em relação fixa com respeito aos dentes, sendo que o método inclui a comparação das posições com as posições correspondentes de um modelo de computador para derivar uma transformação entre um quadro de referência do modelo do computador e o quadro de referência do segundo sensor de posição.

4. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a correspondência entre as posições e as respectivas posições no modelo do computador é conhecida.

5. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por incluir adicionalmente a derivação da correspondência entre as posições e as respectivas posições no modelo de computador.

6. MÉTODO, de acordo com qualquer reivindicação precedente, caracterizado por incluir adicionalmente a exibição visual da posição da escova de dentes com respeito à geometria oral da pessoa.

7. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a posição da escova de dentes com respeito à geometria oral é exibida em tempo real durante um processo de escovação.

8. MÉTODO, de acordo com qualquer reivindicação precedente, caracterizado por incluir durante o processo de escovação a exibição visual à pessoa de um registro da trajetória inicial da escova de dentes com respeito à geometria oral do usuário.

9. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 8, caracterizado pelo fato de que a geometria oral da pessoa é obtida ao deformar em computador um modelo genérico de computador de uma geometria oral de acordo com parâmetros de distância medidos da boca da pessoa.

10. MÉTODO, de acordo com qualquer reivindicação precedente, caracterizado por incluir adicionalmente a análise estatística da posição monitorada da escova de dentes com relação aos dentes, para investigar o uso da escova de dentes.

11. MÉTODO, de acordo com qualquer reivindicação precedente, caracterizado pelo fato de que a escova de dentes compreende adicionalmente pelo menos um sensor físico, tal como um sensor de pressão e/ou um sensor de pH.

12. MÉTODO, de acordo com qualquer reivindicação precedente, caracterizado pelo fato de que a escova de dentes inclui um meio de transmissão de dados sem fio e o aparelho de processamento inclui um meio correspondente de recepção de dados.

13. MÉTODO, de acordo com qualquer reivindicação precedente, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dos sensores de posição é um dispositivo auto-acionável.

14. SISTEMA PARA MONITORAR A POSIÇÃO DE UMA ESCOVA DE DENTES EM RELAÇÃO AOS DENTES, caracterizado por compreender: uma escova de dentes (3) que possui um primeiro sensor de posição (12), sendo que o primeiro sensor de posição é pelo menos sensível a mudanças de posição e orientação; um segundo sensor de posição (5 ou 7) para ser fixado em uma relação posicionai fixa com respeito aos dentes, sendo que o segundo sensor de posição é sensível a mudanças de posição e orientação; e um aparelho de processamento de dados (14) arranjado para receber a saída (9 ou 11, 17) do primeiro sensor de posição e do segundo sensor de posição e para comparar as saídas dos dois sensores para monitorar a posição da escova de dentes em relação aos dentes por um período de tempo.

15. PRODUTO DE PROGRAMA DE COMPUTADOR, que pode ser lido por um aparelho de processamento em computador, caracterizado por permitir que o aparelho (14) de processamento em computador: receba os primeiros dados que representam a saída (17) de um primeiro sensor de posição (12) situado em um escova de dentes (3), sendo que o primeiro sensor de posição é pelo menos sensível a mudanças de posição e orientação; e receba os segundos dados que representam a saída (9 ou 11) de um segundo sensor de posição (5 ou 7) fixado em uma relação posicionai fixa com respeito aos dentes de uma pessoa, sendo que o segundo sensor de posição é sensível a mudanças de posição e orientação; e faça com que o aparelho de processamento em computador (14) compare as saídas dos dois sensores para monitorar a posição da escova de dentes em relação aos dentes por um período de tempo.