CN114222910A - 提供人牙龈健康指示 - Google Patents

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CN114222910A
CN114222910A CN202080057491.7A CN202080057491A CN114222910A CN 114222910 A CN114222910 A CN 114222910A CN 202080057491 A CN202080057491 A CN 202080057491A CN 114222910 A CN114222910 A CN 114222910A
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fluid
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O·T·J·A·弗梅尤伦
L·P·H·舍费尔斯
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Koninklijke Philips NV
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Abstract

进行唾液或流体‑唾液混合物的光学分析，以检查唾液或流体‑唾液混合物是否包含血液，从而允许确定人是否患有齿龈炎或影响牙龈健康的其它病症。检测并分析从包含唾液的代表性流体体积(23)接收的光。该分析涉及仅针对光的单个波长，特别是与血液成分的高吸收相关联的波长，确定由光接收单元(25)接收的光的至少一个测量值。在这一方面，如果光接收单元(25)被配置为接收从流体体积(23)反射回的光，这是实用的。例如，在人口腔中涉及牙龈搅动效果的动作发生期间或之后，可以实时地执行光学分析。

Description

提供人牙龈健康指示
技术领域
首先，本发明涉及一种被配置为提供人牙龈健康指示的系统。在这一方面，本发明还涉及一种口腔护理器具的手柄部分，该手柄部分被配置为用于如上所述的系统中。
其次，本发明涉及一种提供人牙龈健康指示的方法。在这一方面，本发明还涉及一种包括代码的计算机程序产品，当代码在处理器上执行时，使得处理器执行上述方法。此外，在这一方面，本发明还涉及一种具有处理器的远程设备，包括如上所述的计算机程序产品。
背景技术
在口腔保健领域，牙齿和牙龈的卫生健康是极其重要的。为了确保牙齿和牙龈的最佳卫生健康水平，需要定期检查各种口腔状况。如果没有进行具体检查，可能发生并且被忽视的常见问题之一就是齿龈炎。
齿龈炎是牙龈炎症，其特征在于牙龈肿胀、水肿和发红。齿龈炎的主要原因是牙菌斑累积，主要是在龈沟(龈袋)中。齿龈炎最经常发生在难以到达的区域，诸如牙缝区域，即相邻牙齿之间的区域，以及后牙周围，因而难以适当地清洁。
齿龈炎可以通过改善口腔卫生而逆转，尤其是在炎症的早期阶段。由于齿龈炎可能会发展为不可逆的牙周炎，因此保持高水平的口腔健康并尽早检测到齿龈炎是非常重要的。
已经知道通过评价牙龈的红肿从视觉上诊断齿龈炎。例如，已经知道使用非接触齿龈指数。然而，这种做法具有灵敏度有限，并且高度依赖于在该过程中使用的光源的显色指数，例如，现代磷光体转换LED的CRI(显色指数)可能较低，导致视觉判断不良。齿龈炎的自诊断一般很难，还因为如前所述，齿龈炎经常发生在口腔的后部。
另一种已知的评价人是否患有齿龈炎的方法涉及使用探头检查人口腔中的组织区域，并基于DRS(漫反射光谱)实现齿龈炎的检测。使用DRS技术提供了确定与齿龈炎相关的总血红蛋白浓度增加和血氧合降低的可能性。尽管DRS能够实现检测中度齿龈炎的灵敏方法，但也具有一些缺点，即需要探头精确定位、对移动敏感，并且当探头与组织之间的直接接触以过大的力发生时，测量可能在血液被推离检查组织时被破坏。
本发明的一个目的在于满足容易且可靠地检测中度齿龈炎的需求。更一般地，本发明的一个目的在于满足容易且可靠地评价牙龈健康的需求。优选地，检测应当具有下述性质：可以容易地与正常/日常口腔卫生例程(诸如刷洗和牙线清洁)相组合。
发明内容
根据本发明，一种提供人牙龈健康指示的方法是基于对包含人唾液的流体体积中存在血迹的评估，
其中，向包含人唾液的流体体积发射光，从流体体积接收并分析返回的光，并且
其中，针对与血液成分的较高光吸收有关的不超过单个光波长，确定从流体体积接收的返回光的至少一个测量值。
因此，本发明提供了一种被配置为基于对包含人唾液的流体体积中存在血迹的评估，提供人牙龈健康指示的系统，并且该系统包括
发光单元，发光单元被配置为向包含唾液的流体体积发射光，
光接收单元，光接收单元被配置为接收从流体体积返回的光，以及
分析单元，分析单元被配置为对由光接收单元接收的光执行分析，并提供表示人牙龈健康的输出，并且被配置为执行至少一种算法，该至少一种算法被设计为针对与血液成分的较高光吸收有关的不超过单个光波长，确定由光接收单元接收的光的至少一个测量值。
据估计，50％-70％的成人都患有齿龈炎，但直到炎症变得非常严重，牙龈在刷洗时严重出血，他们才会意识到这一点。在齿龈炎的早期阶段，牙龈也会在刷洗时出血，但失血量非常低，以至于不能或几乎不能用肉眼在唾液或流体-唾液混合物(诸如牙膏-唾液混合物)中观察到。当使用有色牙膏时，注意到失血甚至变得更困难，尤其是当牙膏为红色时。本发明是基于以下见解：可以基于旨在确定唾液或流体-唾液混合物中是否存在血液的测量来诊断齿龈炎，其中，唾液或流体-唾液混合物可以在人口腔中涉及牙龈搅动效果的动作期间获得，或在此类动作发生之后获得。此类动作的一个实际示例是口腔护理动作，例如刷洗或牙线清洁。在本发明的上下文中，已经开发出一种足够灵敏的方法，通过该方法可以追踪唾液或流体-唾液混合物中甚至非常少量的血液，从而可以在早期诊断齿龈炎。
当本发明被投入实践时，进行唾液或流体-唾液混合物的光学分析，以检查唾液或流体-唾液混合物是否包含血液。特别地，检测并分析从包含唾液的代表性流体体积接收的光，该光通过向流体体积发射光，然后从流体体积接收返回的光而获得。分析以特定方式完成，并且包括如上定义的各个步骤。有利地，如上所述，检查代表性流体体积在人口腔内的口腔护理动作执行期间或之后完成。
本发明依赖于：针对光的不超过单个光波长，确定由光接收单元接收的光的一个或多个测量值。根据本发明，光的单个波长是与血液成分的较高光吸收相关的波长，其中，注意到所述血液成分尤其可以是血红蛋白。
本发明是基于以下见解：通过相对于彼此定位发光单元和光接收单元以及相应单元之间的流体体积所确定的测量配置可以被选择为使得可以将流体体积视为半无限层，这意味着在通常确定由光接收单元接收的光的特征的三个因素(即反射、吸收和透射)中，透射可以被视为零。此外，流体体积中存在血液主要影响光的吸收，尤其是当光波长被选择为与血液成分的较高光吸收相关的波长时，如根据本发明的情况。当存在血液时，光的吸收增加，而光的反射减少。因此，预期反射光的强度可以被视为流体体积对光的吸收程度的度量，因为流体体积对光的吸收成为改变光的反射的唯一因素，并且因此也是流体体积中血液的存在程度的度量。
在本发明上下文中执行的测试的结果已经证实，在实际测量配置中，将流体体积(诸如牙膏-唾液体积混合物)视为实际上的半无限层是合理的。因此，这些测试的结果表明，执行光反射测量能够获得关于在包含人唾液的流体体积中是否存在血液的有用指示，如将在参考附图的具体实施例中进一步解释的。
参考本发明的前述一般说明，注意到如果光接收单元被配置为接收从流体体积返回的反射光，从而可以以适当方式执行单个波长的测量并且预期获得有用的测量结果，这是有利的。
在本发明的上下文中，如果至少一种算法被设计为在人口腔中涉及牙龈搅动效果的动作执行期间实时确定测量值，并且监测测量值随时间的发展并评价发展中是否发生从测量值的渐进发展过程的偏差，这可能是实用的。只要牙龈没有出血和/或只要仅发生流体稀释效应，诸如牙膏的稀释，就可以预期测量值的渐进发展过程，即可以预期测量值的发展具有或多或少的稳定/恒定特性。然而，从测量值的渐进发展过程的偏差可以指示已经有血液从牙龈释放。因此，通过实时确定测量值并评价是否发生“跳跃”，可以发现血液从口腔中的点释放。在整个测量期间，这种情况发生的次数越多，牙龈健康状况似乎就越差。关于术语“涉及牙龈搅动效果的动作”，应当注意的是，该术语应当被理解为涵盖可能对牙龈造成某种形式的机械冲击的任何动作。因此，此类动作可以涉及与牙龈的直接接触，但也可以涉及例如牙龈上的流体压力。
例如，至少一种算法可以被设计为确定时间上的连续离散时刻的测量值，并且在评价发展中是否发生从测量值的渐进发展过程的偏差时，涉及确定连续测量值之间的差异。在这种情况下，至少一种算法尤其可以被设计为在评价发展中是否发生从测量值的渐进发展过程的偏差时，涉及检查至少预定数量的连续差中的每个差是否比至少预定数量的先前差中的每个差大至少预定最小百分比。在任何情况下，至少一种算法可以被设计为当在发展中发现从测量值的渐进发展过程的偏差时，确定测量值指示包含唾液的流体体积中存在血液。
已经知道在血液中的血红蛋白的光吸收光谱中，吸收峰可以在约400-440nm范围内的波长值处清楚地区分。对于约440nm或更高的波长值，血红蛋白的吸收显著降低。这对于氧合血红蛋白(即具有结合氧的血红蛋白)和脱氧血红蛋白(即没有结合氧的血红蛋白)都是适用的。因此，为了确定流体体积是否包含血液，如果考虑约400-440nm范围内的波长处的光学测量结果，这是有利的。鉴于此，光的单个波长的一个实际示例是400-440nm范围内的波长。为了清楚和正确地解释包括权利要求的本发明文本，应当注意的是，在提及单个波长，或提及与诸如光源或滤光器的设备有关的特定波长值的情况下，考虑到实际上能够应用公差窗口，因而应当理解为其实际含义而非理论含义。
在一般意义上，由光接收单元接收的光的至少一个测量值可以被认为是以某种方式表示与人牙龈健康相关的信息，并且被认为适合用于确定表示人牙龈健康的输出的目的。与前面已经提出的一致，可以在确定了至少一个测量值之后进行进一步的步骤，该步骤涉及确定至少一个测量值是否指示包含唾液的流体体积中存在血液。这种进一步的步骤可以以任何适当方式执行，并且可以涉及例如将至少一个测量值与至少一个参考值进行比较，或者跟踪测量值随时间的发展，以查看是否能找到渐进发展过程中的偏离，如上文所解释的。为了通知用户，如果在所检查的流体体积中发现存在血液的指示的情况下发出警告信号，这可能是有利的。为此，根据本发明的系统可以配备有任何适当类型的警报机构，如将在下文中进一步解释的。
根据本发明的系统的分析单元被配置为至少执行至少一个测量值的确定。因此，分析单元的输出可以是至少一个测量值的形式。分析单元还可以被配置为执行其它步骤，在这种情况下，分析单元的输出可以是不需要进一步解释，而是关于流体体积中是否存在血液和/或是否可以认定存在口腔健康问题的直接指示的形式。在任何情况下，为了指示人患有齿龈炎或影响牙龈健康的其它病症的可能性，在人牙龈已经以某种方式被搅动之后或在搅动过程中检测人唾液中是否存在血液就足够了。
本发明的一个显著优点在于，不需要执行复杂的动作或使用复杂且昂贵的设备来执行对包含唾液的流体体积的分析。首先，本发明可以以下述方式实施：获得适合于检查的流体体积只需要执行正常的口腔护理动作。流体体积可以以各种方式获得，包括在口腔护理器具上设置被特别地成形用于该目的的区域，以及让人吐出一些唾液。此外，诸如LED的常用光源可以用作发光单元，可能与滤光器组合，并且诸如光电二极管的常用光检测器可以用作光接收单元，其中不需要昂贵的光谱仪。分析单元可以以预编程微处理器，或与用于控制微处理器的操作的适当应用程序等组合的通用微处理器的形式提供，这仅仅是两个实际示例。
如前面所解释的，本发明的一个显著方面是以下事实：认为处理与不超过单个波长相关的至少一个测量值足以确定流体体积是否包含血液(实际上是血液中的血红蛋白或可能其它血液成分)。鉴于此，根据本发明的系统存在以下两种可能：发光单元被配置为仅发射单一波长的光，并且可以例如为此包括合适的LED，并且光接收单元包括带通滤波器/光检测器组合，包括被配置为仅允许单一波长或窄波长带的光通过的带通滤波器。
上述可能性是基于以下见解：如果仅分析与单个波长相关的至少一个测量值就足够，则只生成这样的至少一个测量值就足够，不必再生成其它。仅生成分析所需的一个或多个测量值的优点在于可以使用廉价且常见的部件。
如上文所提及的，在实际实施例中，根据本发明的系统可以配备有警报机构，警报机构被配置为在分析至少一个测量值并且发现该测量值指示流体体积中存在血液的情况下发出信号。例如，该信号可以是可视信号和/或可听信号。在一般意义上，根据本发明的系统可以配备有输出接口，输出接口被配置为将由分析单元确定和输出的关于人口腔牙龈健康的信息传送给输出接口的用户，用户可以是人本人和/或诸如牙医的其它人。输出信息可以通过例如用户手机上的应用程序或在合适的显示器上完成。输出接口适于以人类可处理形式(即可以由至少一种人类感官检测并在人脑中处理的形式)生成输出，以使人类了解输出接口的输出。人类可处理形式的输出的实际示例包括可由人类视觉检测的输出、可由人类听觉检测的输出以及触觉输出。关于后一示例，应当注意的是，当本发明涉及使用诸如电动牙刷的口腔护理器具时，触觉输出可以通过改变其功能单元(头部)的运动频率和/或幅度来提供。分析单元可以被配置为将信息信号作为无线信号发送，其中，分析单元和输出接口不需要以任何方式物理连接。因特网可以用于将信息信号传送给分析单元所产生的信息可能感兴趣的任何人。可以保存连续分析动作的结果并进一步分析，以执行随时间推移的趋势评价。
可以调整各种已知的设备和物体，以便能够将本发明用于实践，从而提供人牙龈健康的指示。例如，根据本发明的系统实施例是可行的，其中，系统包括具有处理器的远程设备，其中，分析单元包括远程设备的处理器，并且其中，待由分析单元执行的至少一种算法由安装在远程设备上的应用程序定义。远程设备还可以包括光模块和图像芯片，在这种情况下，如果发光单元包括远程设备的光模块并且光接收单元包括远程设备的图像芯片，这可能是有利的。远程设备的示例包括移动/便携式设备，诸如智能电话、智能手表、平板电脑或膝上型计算机，以及非便携式计算机。其它配置也是可能的，诸如定义至少一种算法的应用程序不安装在移动/便携式设备或非便携式计算机上，而是安装在可由移动/便携式设备或非便携式计算机访问的远程服务器上的配置，或者分析单元被布置在移动/便携式设备或非便携式计算机外部的配置，在这种情况下，移动/便携式设备或非便携式计算机可以设置有被设计为使得测量数据能够被传送至分析单元的应用程序。
根据实施本发明的另一种可能性，系统可以包括口腔护理器具，口腔护理器具被配置为执行涉及牙龈搅动效果的口腔护理动作，其中，至少发光单元和光接收单元被结合在口腔护理器具中。可以使得口腔护理器具具有手柄部分和头部部分，在这种情况下，发光单元和光接收单元可以被布置在头部部分的位置处。口腔护理器具的实际示例包括电动牙刷和电动牙线。
本发明还涉及一种口腔护理器具的手柄部分，口腔护理器具被配置为执行涉及牙龈搅动效果的口腔护理动作，并且还具有头部部分，手柄部分被配置为与头部部分一起使用并且用于前述公开的系统中，其中，手柄部分至少容纳系统的分析单元。
如上文所解释的，如果收集用于评价人牙龈健康的输入的过程可以在其习惯的口腔护理动作期间发生，这对于用户来说可能非常方便，在这种情况下，该过程实际上不会被注意到。在根据本发明的系统包括口腔护理器具的上述情况下，可以使得口腔护理器具被配置为用于执行口腔护理动作的过程和确定唾液中是否存在血液的过程两者，在牙龈健康恶化或不良的情况下，口腔护理动作可能会导致血液从牙龈释放。可以在口腔护理器具使用期间获得实时牙龈健康指示，并且如果采取措施跟踪口腔护理器具(的一部分)相对于人口腔的位置，还可以获得关于人口腔中各个位置的局部指示范围。分析单元可以设置在口腔护理器具外部，在这种情况下，如果口腔护理器具配备有被设计成以无线方式和/或其它适当方式与分析单元通信的至少一个单元，这是有利的。
对于被设计为用于根据本发明的系统的口腔护理器具，包括被实现为口腔护理器具中的凹部且用于容纳包含人唾液的流体体积的区域可能是有利的。这提供了收集和评估人口腔中包含人唾液的流体体积的可能性，这是在定期执行的口腔护理例程中获得人是否可能遭受牙龈健康恶化或不良牙龈健康的指示的最佳方式。
在本发明的框架内，还可以应用至少底部透光(特别是单一波长的光)的容器，在这种情况下，可以通过让被检查的人吐在容器中来获得包含人唾液的流体体积，并且可以在单一波长下测量光反射。
本发明的上述和其它方面将从以下对本发明理论背景的各方面详细描述和将本发明付诸实践的许多实际方式中变得明显并参考这些详细描述来阐明。
附图说明
现在将参考附图更详细地解释本发明，其中，相同或相似部件由相同的附图标记表示，并且其中：
图1示出血红蛋白的吸收光谱；
图2示出用于检测牙膏-唾液混合物中是否存在血液的测试装置的基本设置；
图3是针对牙膏-唾液混合物中的血液浓度绘制的反射光测量值图；
图4是对于三种不同浓度的牙膏，针对牙膏-唾液混合物中的血液浓度绘制的反射光的归一化测量值图；
图5示出如何在漫反射探头中实现本发明；
图6示出了本发明如何在饮用玻璃杯中实现；并且
图7和图8示出如何在口腔护理器具中实现本发明。
具体实施方式
本发明提供了一种提供人牙龈健康指示的实用方式。根据本发明，通过执行光学测量并分析测量结果，评估包含人唾液的流体体积中是否存在血迹，其中，做出单个波长的适当的选择，在该过程中考虑在单个波长处的结果。
本发明的目的尤其在于提供一种检测唾液或牙膏-唾液混合物中的血迹，以获得唾液被检查的人可能患有(早期)齿龈炎或影响牙龈健康的其它病症指示的方法。鉴于此，本发明提供了一种使用基于血红蛋白吸收光谱中已知的吸收峰的光学检测来检测低血红蛋白浓度的可靠方法。众所周知，血红蛋白是血液的重要成分。
图1示出血红蛋白的两个吸收光谱，其中，附图标记11指示的光谱与氧合血红蛋白(即具有结合氧的血红蛋白)相关，并且其中，附图标记12指示的光谱与脱氧血红蛋白(即不具有结合氧的血红蛋白)相关。以nm表示的光波长在光谱的x轴上，以cm-1表示的吸收系数在光谱的y轴上。从图中可以看出，存在一些特定的高吸收波长范围。尤其是410-420nm的蓝色波长范围涉及相对较高的血红蛋白吸收系数值。高吸收的更宽范围是400-440nm。
在本发明的上下文中，检查包含唾液的流体体积中是否存在血液就足够了，其中，不需要确定流体体积中血液浓度的精确值。本发明涉及一种评价包含唾液的流体体积的光学行为的方法，该流体体积可以在涉及牙龈搅动效果的人口腔中的动作发生期间或之后获得，诸如刷洗或牙线清洁的口腔护理动作是此类动作的实际示例。已知在如上所述的400-440nm的波长范围内，水的吸收系数相对较低。由于水是唾液的主要成分，因此不需要考虑唾液因子。牙膏的吸收和反射特性可以被假定为或多或少的常数因子，至少与唾液中可能存在血液有关。在本发明的上下文中，值得注意的见解是，可以以下述方式执行测量：合理地将流体体积视为半无限层，使得光的透射可以被假定为零。基于唾液中存在血液会导致选自上述范围的波长处的光吸收较高，其中，吸收随着血液浓度的增加而增加的事实，得出以下结论：通过考虑该波长处的光反射，可以获得关于血液的存在程度的指示。
流体体积可以被视为半无限层的见解已经通过测试验证。在测试中，使用了设置有布置在刷毛簇之间的光源和光检测器的刷头、用于容纳流体体积的容器和镜子。容器内填充不同浓度的体积牙膏-唾液混合物，并且针对每一种牙膏-唾液混合物，评价在光检测器处测量的光强度是否会因刷头与镜子之间的距离变化而变化。结果发现光强度与距离无关地保持恒定，从而得出结论，透射实际上为零，因为如果不是这种情况，会不可避免地引起光强度的变化。对于仅体积唾液的情况，应当注意的是，在移动刷头等的影响导致唾液运动的实际情况下，由于唾液中形成有气泡，唾液的无限层行为也是适用的，因为由于唾液和空气之间的折射率差异，气泡的存在引起光散射效应。
为了检查仅在一个波长下对光学测量结果执行分析以确定是否可以假定在被检查的流体体积中存在血液的可行性，使用其基本设置在图2中示出的测试装置来执行测试。图2示意性地示出光源21、准直器22、存在于支撑件24上的待检查流体体积23，以及耦接至分析单元26的光检测器25，其中，光检测器25被布置为处于通过反射接收来自光源21的光的位置。将牙膏和水以1:5的比例混合，然后在混合物中加入少量羊血。制备比血液多10,000倍以上的一系列牙膏和水，以测试是否能在甚至极小浓度下发现血液的存在，这相当于10ml牙膏-唾液混合物中存在约1μl的微液滴血液。1:10,000的比率可以被认为是最差情况的代表，因为1μl是极小的液滴，人牙龈出血流失的血液通常会更多，其中，应当注意的是，正常大小的液滴体积为约50μl。
图3提供了对上文所述的1:5比例的牙膏-唾液混合物的光反射测量结果的图示。图中示出针对血液浓度值绘制的在420nm波长处测量的反射值，其中，牙膏-唾液混合物表示为血液与牙膏-唾液混合物的比率1:x中的x值，因此，x值增大指示血量减少。反射值以任意单位表示。从图中可以看出，反射值和血液浓度值之间存在关系，使得实际上可以发现血液浓度值越低，反射值越高，并且即使是当流体体积中存在比血液多10,000倍的牙膏和水时，这种关系也是适用的。
图4提供了各种比例的牙膏-唾液混合物的光反射测量结果图。用正方形表示的测量结果与1:7的比率相关，用三角形表示的测量结果与1:5的比率相关，并且用圆表示的测量结果与1:3的比率相关。在420nm波长处测量的反射值被归一化为最大反射1，该最大反射与牙膏-唾液混合物中不存在血液相关联。图中的归一化反射值是针对血液浓度值绘制的。该图也证明了反射值和血液浓度值之间存在关系，使得实际上可以发现血液浓度值越低，反射值越高。
从所进行的测试中可以得出，当光学测量值是从检测并分析仅单个光波长的反射光得出时，可以检测唾液-牙膏混合物中是否存在血液(血红蛋白)。因此，从测试中得出，即使是简单的设置也足以能够检测包含牙膏的溶液中的少量血液。本发明提供了一种比人眼所能检测到的牙膏-唾液混合物中的血液浓度低得多的血液浓度的检测方式，因此能够在早期可逆阶段检测齿龈炎或影响牙龈健康的其它病症。该检测可以在尽可能不影响正常口腔护理例程的情况下进行。例如，当本发明在如稍后将解释的口腔护理器具中实现时，甚至可以自动收集包含唾液的流体体积并且自动对其进行光学分析。
下面解释了可以实施本发明的多个优选方式。第一选项涉及用于获得适用于评价人牙龈健康的测量结果的装置的漫反射设置，如上文所述，其优点在于不需要单独的容器容纳包含唾液的流体体积。这并不改变在本发明的框架内可以使用一个的事实，如将从第二选项的解释中变得明显的。
根据本发明框架内存在的第一选项，提供了一种如图5所示的漫反射探头50，包括耦接至光源21的照射点，用于照射待分析流体体积23。优选地，光源21被调制为拒绝环境光。漫反射探头50还包括与分析单元26耦接的光检测器25，被配置为确定流体体积23中是否存在血液，并提供人可能患有牙龈健康恶化或不良的指示。图中用箭头指示出射光和反射光的路径。如上文所解释的，根据本发明，仅检测和分析单一波长的反射光，以获得可以评估的测量值，从而查看该测量是否证明流体体积23中存在血液。探头50可以配备有合适的警报机构，用于在似乎检测到血液时发出警报信号。
光检测器25可以以各种适当方式实现。例如，光检测器25可以包括光电二极管或带通滤波器/检测器组合。此外，光源21可以包括能够发射单一波长的光或设置有窄带带通滤波器的白炽灯或LED。
根据本发明框架内存在的第二选项，一种简单的饮用玻璃杯60在玻璃杯60的透明底部附近配备有光源21和光检测器25，如图6所示。为了分析体积牙膏-唾液混合物23，人将牙膏-唾液泡沫吐在玻璃杯60中。从光源21进入并穿过玻璃杯60的光从泡沫朝光检测器25反射，如图中的箭头所示。在一种变型中，使用单独的托架容纳并支撑至少底部透光的饮用玻璃杯60，其中，光源21和光检测器25集成在托架中。
根据本发明框架内存在的第三选项，一种口腔护理器具被配置为在检测包含唾液的流体体积中的血迹的过程中，执行一个或多个功能。该选项的一个示例在图7和图8中示出。图7中示出电动牙刷的刷头部分70。在电动牙刷的情况下，在电动牙刷操作期间，牙膏-唾液泡沫将自动收集在刷毛簇72之间的刷头71上。鉴于此，在刷头71中刷毛簇72的位置处设置光学窗口，并且还在刷头71中布置光源和光检测器，从而可以执行光反射测量，这是有利的。牙膏-唾液泡沫也将自动收集在刷头71的背面。因此，如果在刷头71的背面提供光学窗口也是实用的。根据另一种可能性，刷头部70的颈部73可以设置有凹部74，用于在刷洗动作期间收集牙膏-唾液泡沫。这种凹部74可以用于通过光反射测量来检测是否存在血迹，如图8所示，当光检测器25被布置在来自光源21的光路之外并且处于接收由牙膏-唾液泡沫23反射的光的位置时，就是这种情况。如前所述，在所示配置中，在检查和分析牙膏-唾液泡沫时，不需要考虑光透射现象。
一般地，本发明涵盖口腔护理器具在设备的适当位置(诸如设备的功能头上或颈部或主体部分上)处具有光学窗口以及与光学窗口相关联的发光单元和光接收单元的可能性。对于光学窗口来说，将其布置在口腔护理器具使用期间唾液积聚区域的位置处是实用的，该位置可以是凹部位置，如所解释的。
在口腔护理器具的情况下，可以保持跟踪口腔护理器具(的一部分)相对于口腔的位置。例如，如果使用牙刷，则基于适当的控制和/或检测措施，可以连续获得关于刷头71的实际位置的信息。在本发明的上下文中，此类信息可以用于获得局部水平的牙龈健康指示，从而可以将口腔中的牙龈健康恶化/不良区域与牙龈健康可接受/良好区域区分开。在这一方面，应当注意的是，假设当发现反射信号显著降低时，是由血液释放之后的(附加)光学吸收引起的，则在口腔护理动作期间监测光反射的时间依赖性可能是有利的。因此，通过监测从口腔护理器具获得的信号的时间依赖性，可以跟踪引起血液释放的时刻。与定位信息相结合，这可以有助于发现口腔中的“热点”，即容易出血并且可以被假定为牙龈健康不良的区域。
在牙刷和其它口腔护理器具的情况下，可以提供设备的托架，并且分析单元26及相关输出接口结合在托架中。口腔护理器具不一定需要具有被布置在设备一部分(该部分在设备使用期间预定被放入人口腔中)中的光学窗口和相关联的光源21和光检测器25。事实上，口腔护理器具也可以在其手柄部分的底部处配备有如上所述的部件，在这种情况下，该设备适用于检测已经被吐在表面上的体积唾液的光反射特性。
设计用于实施本发明的口腔护理器具涉及以下优点：为了评价人牙龈健康而进行的血迹检测可以在口腔护理动作期间自动地执行，或者仅需要最少的额外努力并且不需要额外工具。
本领域技术人员将清楚的是，本发明的范围不限于前面讨论的示例，而是可以在不脱离所附权利要求中限定的本发明范围的情况下进行若干修改和变更。本发明旨在被理解为包括所有这些修改和变更，只要它们落入权利要求或其等同物的范围内。虽然附图和说明书中已经详细说明并描述了本发明，但这些说明和描述应视为仅为说明性或示例性的，而非限制性的。本发明不限于所公开的实施例。附图是示意性的，其中可能已经省略了对于理解本发明来说不需要的细节，并且这些细节不一定是按比例绘制的。
在实践所要求保护的公开的过程中，通过学习附图、说明书及所附权利要求，本领域技术人员对于所公开实施例的变型是可以理解并实现的。在权利要求中，“包括”一词不排除其它步骤或元件，不定冠词“一”或“一个”不排除多个。权利要求中的任意附图标记不应被理解为限定本发明的范围。
除非另有明确说明，否则针对或结合特定实施例讨论的元件和方面可以适当地与其它实施例的元件和方面进行组合。因此，某些措施被记载在相互不同的从属权利要求中的事实不指示这些措施的组合不能被用于获得优势。
本领域技术人员将理解本文中使用的术语“包括”涵盖术语“由......组成”。因此，术语“包括”在一个实施例中可以表示“由......组成”，但在另一实施例中可以表示“至少包含/包括所定义种类及可选的一个或多个其它种类”。
在本文中，一方面指示光吸收更高或较高，另一方面指示光吸收更低或较低，这表示一种光吸收明显高于另一种光吸收。关于吸收光谱，更高或较高光吸收与光谱的峰有关，而更低或较低光吸收与光谱的峰无关，而是与光谱的谷有关。
本发明的发明内容阅读如下。进行唾液或流体-唾液混合物的光学分析，以检查唾液或流体-唾液混合物是否包含血液，从而允许确定人是否患有齿龈炎或影响牙龈健康的其它病症。特别地，检测并分析从包含唾液的代表性流体体积23接收的光。该分析涉及确定由光接收单元25接收的光的至少一个测量值，该测量值仅针对光的单个波长，特别是与血液成分的高吸收相关联的波长。在这一方面，如果光接收单元25被配置为接收从流体体积23反射回的光，这是实用的。例如，在人口腔中涉及牙龈搅动效果的动作发生期间或之后，可以实时地执行光学分析。

Claims (15)

1.一种提供人牙龈健康指示的系统，被配置为基于对包含人唾液的流体体积(23)中的血迹的存在的评估提供所述人牙龈健康指示，所述系统包括：
-发光单元(21)，被配置为向包含所述人唾液的流体体积(23)发射光，
-光接收单元(25)，被配置为接收从所述流体体积(23)返回的光，以及
-分析单元(26)，被配置为对由所述光接收单元(25)接收的光执行分析，并提供表示所述人牙龈健康的输出，并且被配置为执行至少一种算法，所述至少一种算法被设计为：针对与血液成分的较高光吸收有关的不超过单个光波长，确定由所述光接收单元(25)接收的光的至少一个测量值。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述光接收单元(25)被配置为接收从所述流体体积(23)返回的反射光。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其中，所述至少一种算法被设计为
-在所述人口腔中涉及牙龈搅动效果的动作期间，实时确定测量值，并且
-监测所述测量值随时间的发展并评价在所述发展中是否发生从所述测量值的渐进发展过程的偏差。
4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述至少一种算法被设计为
-确定时间上的连续离散时刻的所述测量值，以及
-在评价所述发展中是否发生从所述测量值的渐进发展过程的偏差时，涉及确定连续测量值之间的差异。
5.根据权利要求3或4所述的系统，其中，所述至少一种算法被设计为
-当在所述发展中发现从所述测量值的渐进发展过程的偏差时，确定所述测量值指示包含唾液的流体体积(23)中存在血液。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的系统，其中，所述发光单元(21)被配置为仅发射单一波长的光，和/或所述光接收单元(25)包括带通滤波器/光检测器组合，所述带通滤波器/光检测器组合包括被配置为仅允许单一波长或窄波长带的光通过的带通滤波器。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的系统，包括具有处理器的远程设备，其中所述分析单元(26)包括所述远程设备的处理器，并且其中待由所述分析单元(26)执行的所述至少一种算法由安装在所述远程设备上的应用程序定义。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的系统，包括具有透明底部的容器(60)，其中至少所述发光单元(21)和所述光接收单元(25)要么是所述容器(60)的一部分并且被布置在所述容器(60)的透明底部附近，要么是用于保持所述容器(60)的托架的一部分。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的系统，包括口腔护理器具，所述口腔护理器具被配置为执行涉及牙龈搅动效果的口腔护理动作，其中至少所述发光单元(21)和所述光接收单元(25)被结合在所述口腔护理器具中。
10.一种口腔护理器具的手柄部分，所述口腔护理器具被配置为执行涉及牙龈搅动效果的口腔护理动作，并且还具有头部部分(70)，所述手柄部分被配置为与所述头部部分(70)一起使用并且被用在根据权利要求1-9中任意一项所述的系统中，其中所述手柄部分至少容纳所述系统的分析单元(26)。
11.一种提供人牙龈健康指示的方法，所述方法基于对包含人唾液的流体体积(23)中的血迹的存在的评估提供人牙龈健康指示，
-其中，向包含所述人唾液的流体体积(23)发射光，从所述流体体积(23)接收并分析返回的光，以及
-其中，针对与血液成分的较高光吸收有关的不超过单个光波长，确定从所述流体体积(23)接收的返回的光的至少一个测量值。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，监测所述测量值随时间的发展，并评价在所述发展中是否发生从所述测量值的渐进发展过程的偏差。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，当在所述发展中发现从所述测量值的渐进发展过程的偏差时，确定所述测量值指示包含唾液的流体体积(23)中存在血液。
14.一种包括代码的计算机程序产品，当所述代码在处理器上执行时，使得所述处理器执行根据权利要求11-13中任意一项所述的方法。
15.一种具有处理器的远程设备，包括根据权利要求14所述的计算机程序产品。
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