CN111712185A - 用于在局部口腔炎症测量期间改善移动鲁棒性的方法和系统 - Google Patents

Abstract

一种使用口腔护理设备定位牙龈炎的方法，包括：通过口腔护理设备的一个或多个光发射器(42)发射(520)光；由一个或多个光检测器(40)以第一速率获得(530)多个位置的反射比测量值，以生成第一反射比数据；口腔护理设备的控制器(30)使用第一反射比数据确定(540)该位置是否包括牙龈；由所述一个或多个光检测器以第二速率获得(550)被确定为包括牙龈的每个位置的反射比测量值，以生成牙龈反射比数据，其中所述第二速率比所述第一速率快；以及由控制器使用牙龈反射比数据确定(560)该位置的牙龈是否发炎。

Description

用于在局部口腔炎症测量期间改善移动鲁棒性的方法和系统

技术领域

本公开总体上涉及用于改善使用口腔护理设备对局部牙龈炎检测的方法和系统。

背景技术

正确的刷牙，包括刷牙的时长和覆盖范围，有助于促进长期牙齿健康。不定期刷牙或刷牙不充分的人会遇到许多牙科问题，尤其是在口腔的特定区域或部位。在定期刷牙的人中，不正确的刷牙习惯可能导致刷牙覆盖范围低，从而导致在清洁过程中未被充分清洁表面，即使是在遵循标准的刷牙方法时，例如每天刷两次每次2分钟。

事实上，据估计，美国50％的成年人患有牙周疾病，疾病的严重程度从牙龈炎到牙周炎不等。然而，消费者通常不能检测到牙周疾病的早期病征。因此，这类疾病可能仅在牙科就诊期间才被检测到，此时该疾病已经恶化且非常难以治疗。

嘴内组织的炎症是牙周疾病的重要病征之一。检测炎症将表明存在疾病状态，并将提醒个人需要治疗以解决问题。例如，如果被检测到，经过正确的家庭护理，牙龈炎是可以逆转的，而牙周炎导致的骨丧失需要专业治疗。然而，现有的方法和设备无法充分识别或量化组织的炎症，特别是局部炎症。例如，由于手持设备要么分析嘴的大区域从而导致干扰检测的大信噪比，要么需要如此多的测量以至于对用户不友好，所以手持设备能实现的对牙龈炎的检测较差。此外，用户的手的移动可能导致手持设备产生伪影和不良读数。因此，通常无法检测到牙周疾病。

因此，本领域持续需要在检测局部牙龈炎期间考虑使用者手的移动的口腔护理方法和装置。

发明内容

本公开涉及用于使用口腔护理设备检测组织炎症的创造性方法和系统。本发明的各种实施例和实施方式涉及一种口腔护理设备，其被配置为获得牙龈组织的测量值以识别局部牙龈炎。口腔护理设备包括传感器，该传感器具有一个或多个光发射器和一个或多个光电探测器或成像器的配置，以获得关于多个取样位置处的牙龈组织的信息。该设备以第一速率获得传感器数据，以确定哪个取样位置包括牙龈，然后以第二更快的速率获得被确定为包括牙龈的部位的传感器数据。该设备使用这些数据来确定该位置的牙龈是否发炎。根据一个实施例，口腔护理设备实时地或通过清洁后报告提醒用户存在炎症，并且可以可选地向用户提供定位信息。

一般而言，在一个方面，提供了一种使用口腔护理设备定位用户嘴内牙龈炎的方法。该方法包括：(i)通过口腔护理设备的一个或多个光发射器发光；(ii)通过一个或多个光检测器以第一速率获得用户嘴内多个位置的反射比测量值，以生成多个位置中每个位置的第一反射比数据；(iii)由口腔护理设备的控制器使用第一反射比数据对多个位置中的每一个确定该位置是否包括牙龈；(iv)通过所述一个或多个光检测器以第二速率获得每一个被确定为包括牙龈的位置的反射比测量值，以生成牙龈反射比数据，其中第二速率比第一速率快；以及(v)由控制器使用牙龈反射比数据确定该位置的牙龈是否发炎。

根据一个实施例，该方法进一步包括提供关于某一位置处的牙龈是否包括炎症的信息的步骤。

根据一个实施例，该方法进一步包括根据以第一速率生成的反射比数据确定口腔护理设备是否已经移动的步骤。根据一个实施例，确定口腔护理设备是否已经移动的步骤包括将以第一速率生成的反射比数据与多个位置中的一个或多个位置的第一反射比数据进行比较。

根据实施例，第一速率与第二速率的比率为1：3。根据一个实施例，第一速率与第二速率的比率为1：10。

根据一个实施例，确定某一位置处的牙龈是否发炎的步骤包括确定其余多个位置中的每一个位置处的牙龈的大致组织氧合水平，其中低组织氧合水平指示牙龈发炎。

根据一个实施例，一个或多个光发射器和一个或多个光检测器被定位成使得多个位置中的每个位置处的表面不被所述一个或多个光发射器直接照明。

根据一个方面，提供了一种被配置为定位用户嘴内的牙龈炎的设备。该设备包括：(i)被配置为发光的光发射器；(ii)光检测器，被配置为以第一速率获得用户嘴内多个位置的反射比测量值，以生成多个位置中每个位置的第一反射比数据；以及(iii)控制器，被配置为根据第一反射比数据对多个位置中的每一个确定该位置是否包括牙龈；其中所述光检测器进一步被配置为以第二速率获得每一个被确定为包括牙龈的位置的反射比测量值，以生成牙龈反射比数据，其中所述第二速率比所述第一速率快；并且其中控制器进一步被配置为根据牙龈反射比数据确定该位置的牙龈是否发炎。

根据一个实施例，该设备进一步包括被配置为提供关于某一位置的牙龈是否包括炎症的信息的用户界面。

根据一个实施例，控制器进一步被配置为根据以第一速率生成的反射比数据确定口腔护理设备是否已经移动。根据一个实施例，控制器被配置为通过将以第一速率生成的反射比数据与多个位置中的一个或多个位置的第一反射比数据进行比较来确定口腔护理设备是否已经移动。

如在此用于本公开的目的，术语“控制器”通常用于描述与口腔护理设备、系统或方法的操作相关的各种装置。控制器可以通过多种方式(例如，通过专用硬件)实施，以执行这里讨论的各种功能。“处理器”是使用一个或多个微处理器的控制器的一个例子，该微处理器可以被使用软件(例如，微代码)编程以执行这里讨论的各种功能。控制器可以在使用或不使用处理器的情况下被实施，并且也可以被实施为执行某些功能的专用硬件和执行其他功能的处理器(例如，一个或多个编程的微处理器和相关电路)的组合。可在本公开的各种实施例中使用的控制器部件的示例包括但不限于常规微处理器、专用集成电路(ASIC)和现场可编程门阵列(FPGA)。

这里使用的术语“用户界面”指人类用户或操作者与一个或多个设备之间的界面，该界面使得用户和设备之间能够进行通信。可在本公开的各种实施方式中使用的用户界面的示例包括但不限于开关、电位计、按钮、拨号盘、滑块、跟踪球、显示屏、各种类型的图形用户界面(GUI)、触摸屏、麦克风和其他类型的可接收某种形式的人为刺激并响应于此产生信号的传感器。

应当理解，前述概念和下文更详细讨论的额外概念的所有组合(前提是这些概念不是相互不一致)被认为是本文公开的发明主题的一部分。特别地，出现在本公开末尾的所要求保护的主题的所有组合被认为是本文公开的发明主题的一部分。

参考下文描述的实施例，本发明的这些和其他方面将变得显而易见并得到阐明。

附图说明

在附图中，相同的附图标记在所有不同的视图中通常指相同的部分。此外，附图不一定按比例绘制，相反重点通常放在说明本发明的原理上。

图1是根据实施例的口腔护理设备的示意图。

图2是根据实施例的口腔护理设备的头部的示意图。

图3是根据实施例的口腔护理设备的头部的示意图。

图4是根据实施例的炎症定位系统的示意图。

图5是根据实施例的用于定位牙龈炎的方法的流程图。

图6是根据实施例的被定位于嘴内的口腔护理设备的部分的示意图。

具体实施方式

本公开描述了用于使用口腔护理设备检测牙龈炎的方法和设备的各种实施例。更一般而言，申请人已经认识到并理解，提供一种检测局部组织炎症的系统是有益的。因此，本文所述或以其他方式设想的方法提供了一种设备，例如口腔护理设备，其被配置为获得牙龈组织的测量值。口腔护理设备包括具有至少一个光发射器和至少一个光电探测器或成像器的多种传感器阵列中的一种或多种，以获得关于多个取样位置处的牙龈组织的信息。该设备以第一速率获得传感器数据，以确定哪个取样位置包括牙龈，并然后以第二更快的速率获得被确定为包括牙龈的部位的传感器数据。该设备使用这些数据来确定该位置的牙龈是否发炎。口腔护理设备然后可以向用户或第三方报告该信息。

本文公开或以其他方式设想的实施例和实施方式可与任何口腔设备一起使用，包括但不限于牙刷、牙线设备、口腔冲洗器或任何其他口腔设备。例如，本申请的实施例和实施方式的一个应用是使用专用手持口腔炎症检测设备评估牙龈组织的炎症。另一个应用是使用口腔护理评估牙龈组织的炎症。然而，本公开不限于如本文所述的设备，并且因此本文所公开的公开内容和实施例可以包括任何口腔设备。

参见图1，在一个实施例中，口腔护理设备10具有主体部分12和安装在主体部分上的喷嘴构件14。根据一个实施例，喷嘴构件14可被配置为允许加压液体和/或空气从主体12中的容器(未示出)流动至喷嘴头，在该处其被施加至用户的齿间部位。喷嘴构件14可以被可拆卸地安装在主体部分12上，使得当设备的部件磨损或在其它情况下需要更换时，可以定期用新的喷嘴更换该喷嘴。

主体部分12还设有用户输入26。用户输入26允许用户操作口腔护理设备10，例如打开和关闭口腔护理设备。用户输入26可以是例如按钮、触摸屏或开关。

口腔护理设备10可选地包括一个或多个传感器28。传感器28在图1中示出为在主体部分12内，但是可以位于设备内的任何位置。传感器28可用于表征设备的朝向和位移。根据一个实施例，这些传感器提供关于设备相对于用户的身体部分、固定点和/或一个或多个其他位置的位置的信息。根据一个实施例，传感器28被以预定的位置和朝向设置在口腔清洁设备10中，并且喷嘴相对于传感器28处于固定的空间相对布置。因此，基于传感器28的已知朝向和位置，可以容易地确定喷嘴的朝向和位置。

由第一传感器28产生的信息被提供给控制器30。控制器30可由一个或多个模块形成，并被配置为响应于输入(例如通过用户输入26获得的输入)来操作口腔清洁设备10。根据一个实施例，传感器28与控制器30是一体的。控制器30可以包括例如至少一个处理器32、存储器34和连接模块38。处理器32可以采取任何合适的形式，包括但不限于微控制器、多个微控制器、电路、单个处理器或多个处理器。存储器34可以采取任何合适的形式，包括非易失性存储器和/或RAM。非易失性存储器可以包括只读存储器(ROM)、硬盘驱动器(HDD)或固态驱动器(SSD)。除其他外，存储器可以存储操作系统。处理器使用RAM临时存储数据。根据一个实施例，操作系统可包含代码，当由控制器30执行时，该代码控制口腔清洁设备10的硬件部件的操作。根据一个实施例，连接模块38传输收集的传感器数据，并且可以是能够传输有线或无线信号的任何模块、设备或装置，包括但不限于Wi-Fi、蓝牙、近场通信和/或蜂窝模块。

根据一个实施例，口腔护理设备10包括用户界面46，其被配置为在护理过程之前、期间和/或之后向用户提供信息。用户界面46可以采取多种不同的形式，但是被配置为向用户提供信息。例如，可以读取、查看、听到、感觉和/或以其他方式解释关于嘴内一个或多个组织的炎症的信息。根据一个实施例，用户界面46向用户提供反馈，该反馈包括关于哪里的组织发炎和/或存在多少炎症的信息。因此，用户界面可以是向用户提供信息的显示器、向用户提供触觉反馈的触觉机制、向用户提供声音或词语的扬声器、或各种其他用户界面机制中的任何一种。例如，系统可以通过智能手机应用程序、网站或配置为与用户共享信息的任何其他界面提供反馈。

参见图2，在一个实施例中，是口腔护理设备的喷嘴14。该喷嘴包括具有位于中心的引导尖端18的喷嘴头部部分。根据一个实施例，喷嘴头部包括至少一个光发射器42和至少一个光接收器40。

根据图2所示的实施例，光发射器42是环形的发光纤维束或发光光导。光发射器42是能够发出有助于检测牙龈炎的光的任何光源，例如LED光源。根据一个实施例，光发射器包括来自多个LED的组合光，并被通过光纤或光导从LED连接到口腔护理设备表面上的光发射器。根据一个实施例，光源产生至少两种波长的光，例如480纳米和680纳米，这使得能够表征人体组织中的氧饱和，从而检测局部炎症。一般而言，表现出低组织氧合的组织指示存在牙龈炎。

类似地，一个或多个光接收器40是能够促进牙龈炎检测的任何光接收器。例如，根据一个实施例，光接收器是光电探测器或光电二极管，或能够检测光发射器42发出的光的任何其他传感器。根据一个实施例，光接收器是连接到光纤或光导的光电二极管。每个光接收器可被配置为检测两个或多个波长，或者可替换地，每个光接收器可被配置为仅检测单个波长。根据另一实施例，光接收器40是被配置为获得由光发射器42发出的光所照明的组织的一个或多个图像的像素阵列。光接收器可以包括多个被同时使用的或者可以被时分复用的检测光纤。

图2中口腔护理设备的设计的一个优点是传感器能够捕捉空间信息以及牙龈炎信息。由于与每个发射器-接收器对相关联的信息来自唯一的组织位置，因此炎症的定位是已知的。

在该实施例中，引导尖端18向用户提供触觉反馈，这有助于在牙龈附近进行正确的齿间定位。根据一个实施例，当被正确地定位在嘴中时，每个光接收器40测量组织表面的不同部分，该不同部分大致是位于光发射器和光接收器之间的位置。例如，当被放置在两个牙齿和牙龈之间的结合处上时，光发射器将照明整个区域，并且几个光接收器40将位于牙龈上以检测炎症，而其他光接收器将同时被放置在牙齿上，可以容易地从测量的光谱响应中将牙齿区分出来。

根据一个实施例，光发射器42和光检测器40的许多不同配置是可能的。例如，一种可能的配置是围绕单个光发射器的三至十二个光检测器的环，根据口腔护理设备的头部的尺寸，六至八个光检测器可能是最佳的。替换地，该设备可以包括围绕单个光检测器的由三至十二个光发射器的环。许多其他配置也是可能的。

一个或多个光发射器42和光检测器40位于设备10上，使得从其获得数据的牙龈组织的表面不会被光发射器直接照明。例如，参考图2，光发射器42将光发射到其前面的组织中，并且光检测器40从位于或非常靠近设备上显示的“X”处的组织获得反射比数据，尽管光检测器也可以从位于其前面的组织获得反射比数据。因此，根据一个实施例，光发射器和从其获得数据的表面不交叠。这与直接照明被成像表面的摄像机系统完全不同。例如，当表面被直接照明时，检测或图像受近表面散射支配，这阻碍了如本文所述的对牙龈组织的分析。

例如，参考图3，是配置未主要用于测量牙龈炎的口腔护理设备10的实施例。口腔护理设备包括具有单个中央光发射器42和多个光检测器40的头部部分。根据类似的实施例，该设备可以包括单个中央光检测器40和一个或多个光发射器42。

参见图4，在一个实施例中，是炎症定位系统400。根据一个实施例，炎症定位系统400包括控制器30，控制器30包括处理器32和存储器34。炎症定位系统还包括具有一个或多个光源48的一个或多个光发射器42。炎症定位系统400包括一个或多个光检测器40，其向控制器30提供传感器数据。炎症定位系统400的控制器30包括炎症检测和定位模块410。炎症检测和定位模块分析来自一个或多个光检测器40的传感器数据，以及可选地来自传感器28的设备定位信息，并确定被分析的组织是否发炎以及该组织位于何处。炎症定位系统还包括向用户提供关于组织状态和/或位置的信息的用户界面46。用户界面46可以是或可以包括通过触觉信号、音频信号、视觉信号和/或任何其他类型的信号向用户提供直接反馈的反馈模块。

根据一个实施例，炎症定位系统400可以在被配置为接近可量化的组织的任何设备中实施。例如，炎症定位系统400可被实施为另一口腔护理设备，例如牙刷、口腔冲洗器、舌头清洁器或任何其他口腔护理设备。

参考图5，在一个实施例中，是用于定位用户嘴内牙龈组织的炎症的方法500的流程图。在步骤510，提供炎症定位系统。炎症定位系统可以是本文所述或以其他方式设想的任何设备或系统。通常，炎症定位系统将包括一个或多个光发射器42、一个或多个光检测器40以及被配置为分析来自一个或多个光检测器的数据的炎症检测和定位模块410。许多其他部件和配置也是可能的。尽管方法500是在口腔护理设备10的框架内描述的，但是该方法可以使用任何其他炎症定位分析系统来实施。

在该方法的步骤520，一个或多个光发射器42发射光，光发射器中每一个的光束照射牙龈组织。根据一个实施例，发出的光仅间接照射由光检测器40分析的牙龈组织。光发射器发出的光可以是一个或多个波长。因此，光发射器可以包括一个或多个光源。光发射器可以周期性地或连续地发光，或者可以仅响应于触发器而发光。

在该方法的步骤530，至少一个光检测器40获得反射比数据，例如来自反射光发射器42所发出的光的表面的反射比。光检测器可以获得单个数据点，或者也可以随着时间推移获得多个数据点。光检测器可以连续获得数据，或者也可以仅响应于触发器而获得数据。例如，响应于光发射器的激活，光检测器可被触发以获得传感器数据。

如本文所述，光检测器40相对于光发射器42位于不交叠的位置，使得被检测的组织仅被来自光发射器的光间接照明。光检测器和光发射器的这种配置导致设备和炎症检测的显著改进。例如，通过减少近表面散射和其他抑制因素，本文所述或以其他方式设想的非交叠配置最大化了信噪比，并增强了对局部牙龈炎的检测，以及其他益处。

根据一个实施例，光检测器40为每个位置获得多于一个的颜色或光谱区域，以便提供可从中计算氧饱和度的测量光谱，该氧饱和度进而指示牙龈健康(具有较高的氧合)或牙龈炎(具有较低的氧合)。颜色通道的数量可以低至两个，或者可以是包括数百个通道的详细光谱。根据一个实施例，四到八个通道可能是最佳的。颜色通道可由窄带光源(例如发光二极管)与宽带检测器(例如光电二极管)相结合来定义。替换地，除了系统的许多其他可能配置以外，颜色通道尤其可以由宽带光源(例如白光LED)与窄带检测器(例如具有窄带滤波器、滤色器阵列、和其他光电二极管配置的光电二极管)来定义。

然而，许多微控制器通常只有一个模拟-数字转换器，因此在宽带源和窄带检测的情况下，可能需要顺序采样，以避免增加的部件成本、模拟采样和保持电路所需的额外空间、和/或额外的模拟-数字转换器通道。

因此，至少一个光检测器40可以被配置、编程或设计成以第一速率获得反射比测量值，以识别表面是否包括牙龈。参考图6，例如，是用户牙齿60和牙龈组织62的示意图。具有多个光检测器40a-f和一个光发射器42的口腔护理设备(未示出)在牙龈和牙齿组织上方对准。图6描述了光发射器将光发射到组织中并且光检测器将检测所发射的光的大致位置的示例。在该方法的步骤530，每个光检测器40a-f以第一速率获得对应于该光检测器的位置的反射比测量值。参考图6，例如，光检测器40a和40f位于牙龈上方，而其余光检测器位于牙齿上方。

在该方法的步骤540，口腔护理设备10的控制器30分析获得的反射比数据，以确定多个被分析位置中的哪个是和/或不是牙龈。例如，光检测器40将获得的反射比数据提供给控制器30，在控制器30中由处理器32和/或炎症检测和定位模块410对该数据进行分析，和/或将该数据存储在存储器34中以用于将来的分析。

根据一个实施例，可以作为算法被实施的炎症检测和定位模块410在一个或多个步骤中分析获得的反射比数据。例如，作为初始步骤，模块拒绝数据中的潜在异常值。异常值可能包括虚假测量值，以及可能不是牙龈组织的物体(如食物残渣、牙齿和其他物体)的反射比数据。由于牙齿和食物残渣等物体的吸收光谱与牙龈组织的吸收光谱相差很大，因此可以区分两者。根据一个实施例，在吸收光谱不对应于牙龈组织的点处检测到的异常值，基本上不显示血红蛋白吸收的清晰光谱特征。

根据一个实施例，炎症检测和定位模块410确定两种不同波长的反射比比率。例如，使用在550nm和660nm处获得的光谱样本数据，牙龈组织的反射比比率的值为2.38，而牙齿的反射比比率为1.21。类似地，蓝色波长(400纳米至480纳米)和绿色波长(480纳米至550纳米)之间的反射比比率将为牙龈组织提供5.96的值，而为牙齿提供1.44的值。因此，炎症检测和定位模块410可以被配置或编程为具有预定阈值以识别牙龈组织。根据一个实施例，系统将反射比比率与预定阈值进行比较，并基于所确定的反射比比率是超过还是没超过预定阈值，来将位置表征为牙龈或非牙龈。仅举一个例子，上述两个例子中的为2的阈值将在破译牙龈和非牙龈；高于2的反射比比率被描述为牙龈，而低于2的反射比比率被描述为非牙龈。然后，系统将丢弃来自非牙龈的数据，并且仅继续分析从牙龈获得的数据。

根据另一实施例，在该方法的步骤540，系统通过加权反射比数据来分析所获得的反射比数据，以确定所分析的多个位置中的哪些是和/或不是牙龈。例如，系统可以对指示牙龈的反射比数据应用高权重，和/或可以对指示非牙龈的任何事物的反射比数据应用低权重。被配置为对反射比数据进行加权的系统在分析期间可以仅对指示牙龈的反射比数据应用权重，可以仅对指示非牙龈的反射比数据应用权重，或者可以对两种情况都应用权重。加权过程可以是编程的或预定的加权过程，或者可以是机器学习的加权过程。使用加权过程，系统可以利用一个或多个加权因子来聚焦指示牙龈的反射比数据，用于进一步分析，包括对可能的炎症的分析。

除了去除非牙龈反射比数据并加权牙龈和/或非牙龈反射比数据以外，确定多个被分析位置中的哪些是牙龈的其他方法是可能的。

在该方法的步骤550，一旦位置被识别为包括牙龈或非牙龈，口腔护理设备10的至少一个光检测器40以比第一速率更快的第二速率获得反射比测量值。这些位置的反射比测量值以足以确定牙龈健康的速率获得，例如通过组织氧合，即使探测仪与牙龈相比有任何快速移动，例如定位探测仪的手的肌肉轻微震颤。

参考图6，例如，光检测器40a和40f位于牙龈上方，并且将由控制器指示以比第一速率更快的第二速率获得反射比测量值。根据一个实施例，不是以相同的速率获得所有部位的反射比测量值，而是将测量值分为确定感兴趣的区域(例如牙龈)的慢扫描循环和以第二、更高的速率进行精确测量的快扫描循环。慢扫描循环的速率仅需足以确定光检测器是否位于牙齿或牙龈上，例如当用户引导设备到位时。快扫描循环的速率需要足够快，以确定如本文所述或以其他方式设想的牙龈健康。

根据一个实施例，例如参考图6，慢扫描可以使用交替的时隙，从而需要十二个时隙来测量整个圈。慢测量之间的时隙可用于针对根据慢测量数据被识别为牙龈的两个位置(40a和40f)进行快扫描循环。在本例中，对于相同的整体取样速率，这将导致对牙龈位置的扫描速率提高50％。当然，探测仪中可以使用不同数量的点，并且快组和慢组之间的取样速率的不同比率。例如，如果总共有十个测量点，并且为快组选择了两个测量点，则对于慢测量的低速率，快组被测量速率可能是在以相同的总取样速率下均等分布测量的情况下的五倍快(通常比率为(“慢组”-“快组”)/“快组”)。根据一个实施例，慢与快的比率可以是[慢速率]–[快速率]/[快速率]。

参考表1，在一个实施例中，是包括八个光检测器40的口腔护理设备的取样速率的示例。在该示例中，慢速率在每三个时隙中的一个时隙获得数据，以检测牙龈和/或非牙龈组织。快速率在每三个时隙中的两个时隙获得数据，以确定牙龈组织是否发炎。如表1所示，在25个时隙的过程上，光检测器总共获得9次反射比测量值(第一速率)，而被设备确定为位于牙龈上的光检测器总共获得16次反射比测量值(第二速率)，这几乎是以相同速率对所有点进行取样时所述位置被扫描的速率的3倍。换言之，扫描在第16次测量后重复进行。如果有统一的取样速率，八个点中的每个点将被取样两次。然而，根据例如表1中所列的实施例，在最初的16次测量中，被确定为牙龈并以快速率取样的点(即点2和点3)被取样五次，这是2.5倍的取样增加。

表1.口腔护理设备的取样速率示例。

在该示例中，被识别为位于牙龈上方的位置不包括在第一速率取样中，并且仅用于在第二速率时隙中以第二速率取样，以提高设备的性能。然而，根据一个实施例，其他配置也是可能的。例如，被识别为位于牙龈上方的位置也可以被包括在以第一、较慢的速率的取样中。

时隙可以是任何时间段，并且表1中所示的比率可以是为最大化性能但不会有测量和可靠性的显著损失而确定的任何比率。例如，根据一个实施例，慢速率约为1至5Hz，而快速率可约为10至100或50至100Hz，尽管许多其他速率也是可能的。作为另一示例，根据一个实施例，慢速率与快速率的比率可以是1:2、1:3或1:10，尽管许多其他比率也是可能的。

在该方法的步骤560，口腔护理设备根据所获得的针对被确定为包含牙龈的每个位置的反射比测量值，确定该位置的牙龈是否发炎。例如，炎症检测和定位模块410分析来自在被确定为包括牙龈的位置的光检测器40的快速率反射比数据。该分析可以在设备获取数据的同时进行，或者可以在口腔护理设备结束一个过程后完成，或者可以根据用户的要求进行。

根据一个实施例，炎症检测和定位模块410使用反射比数据确定或表征牙龈组织的大致组织氧合水平。由于与健康位置相比，牙龈炎和牙周炎位置的组织氧饱和度显著降低，因此模块可选择显示最低组织氧合的信号，这识别了最高水平的牙龈炎。这可以通过例如从给定的一组数据中选择最大值，或通过从给定的一组数据中取X个顶部百分位数的平均值等方法来实现。例如，模块可以在获得数据的每个地点获得这个信息。因此，炎症检测和定位模块410将生成关于嘴内可能存在牙龈炎的位置的信息。

在该方法的步骤570(可在该方法的任何位置被执行)，口腔护理设备分析来自第一速率扫描的数据，以确定设备是否已经移动。例如，光检测器40可以将获得的反射比数据提供给控制器30，在控制器30中由处理器32和/或炎症检测和定位模块410对数据进行分析。例如，设备可以分析以第一速率获得的反射比测量值，以确定哪些位置包括和/或不包括牙龈，并且可以将其与先前的测量值或确定进行比较，以确定设备已经移动。这可以包括例如确定一个或多个光检测器位于不同类型的组织上。以前位于牙龈上方的光检测器现在可能位于牙齿上方，而以前位于牙齿上方的光检测器现在可能位于牙龈上方。这可能是由于用户的手的细微移动，或由于用户有意将设备移动到嘴的新部位或部分。

一旦确定设备已经移动，该方法可以返回步骤550或该方法的任何其他步骤，并且可以以第二速率获得现在被确定位于牙龈上方的位置的反射比测量值。该过程可持续或周期地进行，以确保准确和最新的反射比测量值。

在该方法的步骤580，系统或设备可选地向用户和/或第三方提供关于炎症定位信息的反馈。例如，口腔护理设备10的用户界面46可以在使用口腔护理设备时或在清洁或扫描过程后向用户提供直接和/或间接反馈。例如，每当检测到炎症时，设备可以在每次测量后使用音频、视觉、触觉和/或数字反馈向用户提供直接反馈。

根据另一实施例，系统或设备可以在扫描过程完成后向用户提供反馈。例如，一旦扫描过程完成，系统或设备可以通过显示炎症水平的视觉表示提供反馈。反馈可以包括，例如，嘴图(在测量期间使用位置感测技术)——要么以它们的绝对形式显示炎症水平，要么以相对形式突出显示一个或多个特定点。根据一个实施例，该设备可以使用多种颜色或其他物理表示来衡量或以其他方式分级炎症水平。例如，用户可能仅关注严重炎症或超过特定水平的炎症区域。

根据一个实施例，炎症数据被本地或远程存储和/或与第三方通信。例如，根据一个实施例，可以指示患者在与牙科护理专业人员的约会期间使用口腔护理设备，以评估炎症。炎症信息随后将通过报告或其他机制传达给牙科护理专业人员。作为另一示例，用户可收集炎症数据，该炎症数据被自动或周期地传输至远程医疗保健专业人员或其他预期或授权实体，在远程医疗保健专业人员或其他预期或授权实体处，可持续地或在与用户的约会期间对该数据进行分析。

在此定义和使用的所有定义应被理解为优先于字典定义、通过引用并入的文件中的定义、和/或被定义术语的普通含义。

除非明确指出相反，说明书和权利要求书中使用的不定冠词“一”和“一个”应理解为“至少一个”。

本说明书和权利要求书中使用的短语“和/或”应理解为指被如此结合的元素中的“一个或全部两个”，即在某些情况下共同存在而在其他情况下不共同存在的元素。以“和/或”列出的多个元素应以相同的方式解释，即如此结合的元素中的“一个或多个”。除了由“和/或”分句明确标识的元素之外，其他元素可以可选地存在，无论与明确标识的元素相关还是无关。

如本说明书和权利要求书中使用的，“或”应理解为具有与上文定义的“和/或”相同的含义。例如，当将列表中的项目分开时，“或”或“和/或”应被解释为包含性的，即包含多个元素或元素列表中的至少一个但也包括多于一个，以及可选的其他未列出的项目。只有明确表示相反的术语，例如“仅一个”或“恰好一个”，或当在权利要求中使用时，“由……组成”将指包含多个或一系列元素中的恰好一个元素。一般而言，当前面有排他性的术语，例如“任一”、“一个”、“仅一个”或“恰好一个”时，本文中使用的术语“或”仅应被解释为表示排他性的替代物(即，“一个或另一个，但不是两者”)。

如本说明书和权利要求书中所使用的，提及一个或多个元素的列表时，短语“至少一个”应理解为指从元素列表中的任何一个或多个元素中选择的至少一个元素，但不一定包括元素列表中具体列出的每一个元素中的至少一个，也不排除元素列表中元素的任何组合。该定义还允许除了短语“至少一个”所指的元素列表中明确标识的元素之外的元素可以可选地存在，无论与明确标识的元素相关还是无关。

还应当理解，除非明确指出相反的情况，在本申请要求保护的包括一个以上步骤或动作的任何方法中，该方法的步骤或动作的顺序不一定限于该方法的步骤或动作被记载的顺序。

在权利要求和上述说明书中，所有过渡短语，例如“包括”、“含有”、“携带”、“具有”、“包含”、“涉及”、“持有”、“构成”等，应被理解为开放式的，即意味着包括但不限于。只有过渡短语“由……组成”和“主要由……组成”应分别为封闭式或半封闭式过渡短语。

尽管在此已经描述和说明了几个发明性实施例，但是本领域普通技术人员将容易想到用于执行功能和/或获得在此描述的结果和/或一个或多个优点的各种其他方式和/或结构，并且这些变化和/或修改中的每一个都被认为在在此描述的发明性实施例的范围内。更一般而言，本领域技术人员将容易理解，在此描述的所有参数、尺寸、材料和配置都是示例性的，并且实际参数、尺寸、材料和/或配置将取决于使用本发明教导的具体应用。本领域技术人员将认识到或能够仅通过常规实验确定与本文所述具体发明实施例的许多等同物。因此，应当理解，前述实施例仅作为示例给出，并且在所附权利要求及其等同物的范围内，本发明的实施例可以以不同于具体描述和要求的方式实施。本公开的创造性实施例针对在此描述的每个单独的特征、系统、物品、材料、套件和/或方法。另外，两个或多个该等特征、系统、物品、材料、套件和/或方法的任何组合，如果该等特征、系统、物品、材料、套件和/或方法不是相互不一致的，则包括在本公开的发明范围内。

Claims (15)

1.一种使用口腔护理设备(10)定位用户的嘴内牙龈炎的方法(500)，该方法包括：

通过所述口腔护理设备的一个或多个光发射器(42)发射(520)光；

通过一个或多个光检测器(40)以第一速率获得(530)所述用户的嘴内多个位置的反射比测量值，以生成所述多个位置中每一个位置的第一反射比数据；

通过所述口腔护理设备的控制器(30)使用所述第一反射比数据确定(540)所述多个位置中每一个位置是否包括牙龈；

由所述一个或多个光检测器以第二速率获得(550)被确定为包括牙龈的每个位置的反射比测量值，以生成牙龈反射比数据，其中所述第二速率比所述第一速率快；和

由所述控制器使用所述牙龈反射比数据确定(560)在该位置处的牙龈是否发炎。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括提供(580)关于在一个位置处的牙龈是否包括炎症的信息的步骤。

3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括根据以所述第一速率生成的反射率数据确定(570)所述口腔护理设备是否已经移动的步骤。

4.根据权利要求3所述的方法，其中确定所述口腔护理设备是否已经移动的步骤包括，将以所述第一速率生成的反射比数据与所述多个位置中的一个或多个位置的所述第一反射比数据进行比较。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一速率与所述第二速率的比率为1：3。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一速率与所述第二速率的比率为1：10。

7.根据权利要求1所述的方法，其中确定在一个位置处的牙龈是否发炎的步骤包括，确定在其余所述多个位置中的每一个位置处的牙龈的大致组织氧合水平，其中低组织氧合水平指示牙龈发炎。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个光发射器和所述一个或多个光检测器被定位成使得在所述多个位置中的每一个位置处的表面不被所述一个或多个光发射器直接照明。

9.一种被配置为定位用户的嘴内的牙龈炎的设备(10)，包括：

光发射器(42)，被配置为发射光；

光检测器(40)，被配置为以第一速率获得所述用户的嘴内多个位置的反射比测量值，以生成所述多个位置中每个位置的第一反射比数据；和

控制器(30)，被配置为根据所述第一反射比数据确定所述多个位置中的每一个位置是否包括牙龈；

其中所述光检测器进一步被配置为以第二速率获得被确定为包括牙龈的每个位置的反射比测量值，以生成牙龈反射比数据，其中所述第二速率比所述第一速率快；

其中所述控制器进一步被配置为根据所述牙龈反射比数据确定在该位置处的牙龈是否发炎。

10.根据权利要求9所述的设备，进一步包括用户界面(46)，被配置为提供关于在一个位置处的牙龈是否包括炎症的信息。

11.根据权利要求9所述的设备，其中所述控制器进一步被配置为根据以所述第一速率生成的反射比数据确定所述口腔护理设备是否已经移动。

12.根据权利要求11所述的设备，其中所述控制器被配置为，通过将以所述第一速率生成的反射比数据与所述多个位置中的一个或多个位置的所述第一反射比数据进行比较，来确定所述口腔护理设备是否已经移动。

13.根据权利要求9所述的设备，其中所述第一速率与所述第二速率的比率为1：3。

14.根据权利要求9所述的设备，其中所述第一速率与所述第二速率的比率为1：10。

15.根据权利要求9所述的设备，其中确定在一个位置处的牙龈是否发炎包括，确定在其余所述多个位置中的每一个位置处的牙龈的大致组织氧合水平，其中低组织氧合水平指示牙龈发炎。

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