CN117119997A - 用于口腔护理设备的口腔用具 - Google Patents

Abstract

一种用于获得由咀嚼装置执行的夹持的机械特性的测量的方法。一种口腔用具提供了感测装置(用于获得测量)和用于保护、清洁或处理牙齿/牙龈的一个或多个口腔接触元件。这样，可以使用具有口腔保护、清洁和/或处理元件的辅助功能的口腔用具获得指示咀嚼装置中潜在异常或生理机能障碍的测量。

Description

用于口腔护理设备的口腔用具

技术领域

本发明涉及口腔护理领域，并且特别涉及用于口腔护理设备的口腔用具。

背景技术

通常由颌或咀嚼装置异常(无论是牙齿或骨骼性质)引起的牙齿咬合障碍在世界范围内相当常见。这些问题包括(并且可由其引起)咬合不正、牙齿错位、磨牙症、牙齿磨损、面部肌肉疼痛或颞下颌关节和肌肉(TMJ)病症。

早期发现咬合异常问题可预防严重并发症。患有颌或其它咀嚼装置异常的个体具有功能和美学损伤。牙齿的错位在与咀嚼、吞咽、呼吸、言语发音和嘴唇闭合/姿势相关的头部和颈部功能中产生困难。受影响的个体也可能经历TMJ疼痛和功能障碍，其负面影响生活质量。一部分受影响的个体也有心理问题。

一个重要的问题领域涉及TMJ病症，其对于有效处理通常检测得太迟。对诸如颞下颌关节和肌肉疾病的牙齿咬合疾病或咀嚼装置疾病的流行有越来越多的认识，在一些人群中，这些疾病可以高达50％。最近的研究已经证明，美国25％的人处理咬合牙列诱导的偏头痛，并且25％－30％具有一些种类的TMJ病症。

与慢性疼痛病症不同的是，TMJ病症的患病率在年轻人中更高。此外，TMJ疾病在女性中的发病率至少是男性的两倍，使用补充雌激素或口服避孕药的女性更可能寻求这些病症的处理。

虽然TMJ病症和咬合不正功能障碍通常仅由牙科专业人员在定期检查中进行检查，但因此持续需要能够在家庭环境中进行自检并改善识别咀嚼装置中异常或生理功能障碍的存在的能力，例如TMJ病症的存在。

发明内容

本发明由权利要求限定。

根据依据本发明一个方面的示例，提供了一种口腔用具。口腔用具包括：安装件，安装件被配置为被夹持在受试者的上颌和下颌之间；一个或多个口腔接触元件，每个口腔接触元件被配置为当安装件被夹持在上颌和下颌之间时接触受试者的口腔的一个或多个部分并且保护、处理和/或清洁口腔的被接触的一个或多个部分；以及感测装置，感测装置被定位在安装件中或安装件上，其中感测装置被配置为在受试者的上颌和下颌对安装件的夹持期间感测通过上颌和下颌的夹持的机械特性的一个或多个测量，其中机械特性的一个或多个测量响应于受试者的咀嚼装置中的一个或多个异常或生理机能障碍。

本公开提出了一种用于生成数据的方法，所述数据可用于识别受试者的牙齿咬合障碍(即，颌中的异常)的存在或影响。异常可存在于肌肉、牙齿和/或颌的关节中(即，在受试者的咀嚼装置中)，并且可涉及未对齐(例如，牙齿或颌的运动)、不平坦(例如，牙齿或咬合的不平坦)等。

本公开提出将传感器与用于刷洗或清洁受试者牙齿的口腔用具集成，以便在清洁过程期间收集数据。换句话说，本公开提出使用清洁口腔用具作为用于收集用于咬合分析的数据的传感器的载体。

感测装置在口腔用具的夹持期间收集数据。夹持是指口腔用具保持在受试者的颌之间的时间，并且可以包括(例如)受试者向下夹紧口腔用具和/或保持口腔用具上的压力和/或从口腔用具释放压力的时间。夹持可以包括“松散”夹持(其中口腔用具松散地保持在颌之间)和“紧密”夹持(其中口腔用具紧密地保持在颌之间)，以及松散夹持和紧密夹持之间的运动。

可以测量通过上颌和下颌的夹持的任何合适的机械特性。特别地，机械特性可以在压力(逐渐地)由颌施加到口腔用具上的时间段期间被测量或采样，从而产生表示夹持过程的数据。

通过使用用于清洁或刷洗用户牙齿的口腔用具，可以在长时间内(例如每天至少两次)而不是单独地(例如在专业诊所或使用特殊设备)收集数据。这促进对通过上颌和下颌的夹持的特性进行长期分析，从而促进更准确地识别牙齿咬合障碍。特别地，随时间跟踪测量允许在识别处于危险中的人时提高准确度。

该夹持的机械特性的一个或多个测量可以包括：施加在上颌的一部分与下颌的一部分之间的一个或多个方向上的力；和/或施加在上颌的一部分与下颌的一部分之间的应力或压力的一个或多个分量。

该力例如可以是竖直力，该竖直力是在垂直于上颌所在平面的方向上施加的力(的分量)。在一些示例中，该力可以是横向力，该横向力是在平行于上颌所在平面的方向上施加的力(的分量)。当然，应当理解，力的方向可以位于竖直方向和横向方向之间。

在某些示例中，感测装置包括：第一传感器，该第一传感器被配置为感测施加在该上颌的第一侧与该下颌的第一侧之间的力或压力；以及第二传感器，第二传感器被配置为感测施加在上颌的第二侧和下颌的第二侧之间的力或压力，其中上颌的第一侧与上颌的第二侧相对，并且下颌的第一侧与下颌的第二侧相对。

由颌的不同侧施加的压力或力的差异，即不均匀的压力，可以指示可能的TMJ病症或颌未对齐。

该感测装置可以被配置为产生差异测量，该差异测量是由第一传感器产生的力或压力与由第二传感器产生的力或压力之间的差异。

感测装置可以包括扭矩感测装置，该扭矩感测装置被配置为当上颌和下颌夹持口腔用具时感测施加到下颌的扭矩。

扭矩感测装置可以被配置为在口腔用具的夹持期间、当上颌和下颌结合在一起和/或移动分开时，产生旋转的测量。

如果齿对齐(即，将产生可忽略的扭矩)，即，如果存在正确的颌对齐，则颌的夹持或松开运动将基本上不产生扭矩或旋转，但是如果齿未对齐，例如，使得上颌和下颌交叉，则颌的夹持或松开运动将引起扭矩或旋转。因此，使用扭矩传感器监测口腔用具的旋转可产生用于评估颌的潜在交叉的测量，从而预测或识别齿是否未对齐。

彼此成直角(90°)定位的一对应变计提供了扭矩感测装置的一个合适的示例。其他扭矩感测装置对于本领域技术人员来说是显而易见的。

在某些示例中，扭矩感测装置包括：第一扭矩传感器，第一扭矩传感器被配置为当上颌和下颌结合在一起时感测施加到上颌的第一侧的扭矩；以及第二扭矩传感器，第二扭矩传感器被配置为当上颌和下颌结合在一起时感测施加到下颌的第二侧的扭矩，其中下颌的第一侧与下颌的第二侧相对。

与单个扭矩传感器相比，施加到下颌的侧面的扭矩差可以表示颌之间的未对齐和/或更准确地识别颌之间的未对齐的位置。

感测装置可以包括运动传感器，该运动传感器被配置为在口腔用具的夹持期间、当上颌和下颌结合在一起和/或移动分开时，产生口腔用具的横向运动或位移或倾斜的测量。

当受试者咬合(即进行夹持运动)或释放咬合时的左右运动指示上颌和下颌的未对齐或尺寸差异，即颌异常。这种横向左右运动可使用扭矩传感装置测量。横向运动可以是平行于上颌所在平面的任何运动。

在一个示例中，感测装置包括彼此成直角定位的两个应变计，以便于测量扭矩和左右运动。然而，在简化的实施例中，单个应变传感器可以被适当地定位和配置成仅记录左右运动。

因此，在一些示例中，扭矩感测装置可适于感测左右运动。

一个或多个口腔接触元件可以包括用于感测装置的一个或多个感测元件，每个感测元件被配置为感测由上颌和下颌对安装件的夹持的机械特性。

特别地，一个或多个口腔接触元件可以由能够感测机械特性(例如动态(静态)压力或力变化)的材料形成或制成。换句话说，感测装置的至少一部分可以集成到(多个)口腔接触元件中。

在一些示例中，每个感测元件包括导电(例如弹性体)元件，该导电元件被配置为同时充当感测元件(例如力或肌肉活动)和用于清洁受试者的牙齿和/或牙龈的刷毛。

口腔用具还可以包括肌电图电极装置，该肌电图电极装置被配置为提供对颌的一个或多个肌肉中的电活动做出响应的一个或多个信号，以用于执行肌电图感测。

口腔接触元件中的一个或多个口腔接触元件还可以被配置为用作用于肌电图电极装置的一个或多个电极元件。因此，口腔接触元件中的一个或多个口腔接触元件可以是至少部分导电的，从而用作响应于颌的肌肉中的电活动而产生信号的电极。合适的材料对于本领域技术人员来说是显而易见的，例如导电硅树脂、导电聚合物等。

例如，一个或多个口腔接触元件可以包括一个或多个刷洗元件，一个或多个刷洗元件被配置为清洁/刷洗受试者的牙齿和/或牙龈，其中一个或多个刷洗元件还被配置为用作用于肌电图电极装置的一个或多个电极元件。

换句话说，一个或多个刷洗元件可以是至少部分导电的，从而用作响应于颌的肌肉中的电活动而产生信号的电极。例如，刷洗元件可以由导电硅树脂(或任何其它材料)形成，该导电硅树脂适于用作电极并适于刷洗牙齿/牙龈。

在一些示例中，感测装置被配置为包括或用作用于肌电图电极装置的一个或多个电极元件，例如，电极元件可以被集成到感测装置中。

在优选实施例中，用于感测装置的一个或多个传感器和用于肌电图电极装置的一个或多个电极形成口腔接触元件的一部分，例如(部分)导电的)刷洗元件可以同时充当用于感测装置的传感器和/或用于肌电图装置的一个或多个电极。

在一些示例中，第一组一个或多个口腔接触元件被配置为用作用于感测装置的感测元件，而第二组一个或多个口腔接触元件被配置为用作用于肌电图电极装置的电极元件。第一和第二组口腔接触元件可以是排他的，可以部分重叠或可以完全重叠。

因此，一个或多个口腔接触元件可以被配置为充当感测装置的感测元件和肌电图电极装置的电极元件。

一个或多个口腔接触元件可以包括用于刷洗或清洁受试者的至少一个牙龈或牙齿的一个或多个刷洗元件。

一个或多个口腔接触元件可以包括：口腔保护器，该口腔保护器被配置为覆盖和保护该受试者的口腔的至少一个部分，如牙龈和/或牙齿；和/或牙齿对齐设备，该牙齿对齐设备被配置为对齐或重新对齐该受试者的牙齿的位置。一个或多个口腔接触元件可以包括咬合防护装置。

应当理解，在一些示例中，安装件和口腔接触元件可以是相同的元件，例如，其中安装件提供用于覆盖和保护受试者的口腔的一个或多个部分的口腔保护器。

还提出了一种口腔用具系统，其包括：先前描述的口腔用具；以及处理装置，处理装置被配置为：从口腔用具的感测装置接收夹持的机械特性的一个或多个测量；以及处理所接收的一个或多个测量以生成指示符，指示符指示受试者的上颌和/或下颌中是否存在一个或多个异常。

处理装置可以在处理装置的输入接口处接收一个或多个测量。

口腔用具系统还可以包括存储器，该存储器被配置为迭代地存储由感测装置获得的一个或多个测量，从而形成所存储的测量；其中处理装置被配置为处理所接收的一个或多个测量和所存储的一个或多个测量以生成指示符。

处理装置可以被配置为控制用户接口以提供一个或多个测量和/或任何生成的指示符(如果生成的话)的视觉表示或用户可感知的输出。因此，处理装置可以被配置为输出(例如在输出接口处)用于控制用户接口的操作的接口控制信号。

在一些示例中，处理装置可以被配置为控制用户接口以指示受试者执行引导性咬合动作，例如以文本或视觉输出的形式。作为用户工作流程的一部分，该实施例实现与安装件相对的牙齿的很好地受控且可预测地(解除)夹持，以提高获得测量的一致性。

口腔用具系统还可以包括用户接口。

参考下面描述的实施例，本公开的这些和其它方面将变得显而易见并且被阐明。

附图说明

为了更好地理解本公开，并且为了更清楚地示出如何实现本公开，现在将仅通过示例的方式参考附图，其中：

图1示出了根据一个实施例的口腔用具；

图2示出了在感测装置中使用的传感器；

图3是根据一个实施例的口腔用具的截面图；

图4示出了在一个实施例中使用的扭矩感测装置；

图5示出了根据一个实施例的口腔用具系统；以及

图6示出了在一个实施例中使用的处理系统。

具体实施方式

将参照附图描述本发明。

应当理解，详细描述和特定示例虽然指示了装置、系统和方法的示例性实施例，但是仅用于说明的目的，而不旨在限制本发明的范围。本发明的装置、系统和方法的这些和其它特征、方面和优点将从以下描述、所附权利要求和附图中变得更好理解。应当理解，附图仅仅是示意性的并且没有按比例绘制。还应当理解，在所有附图中使用相同的附图标记来表示相同或相似的部件。

本发明提供一种用于获得由咀嚼装置执行的夹持的机械特性的测量的方法。一种口腔用具提供了感测装置(用于获得测量)和用于保护、清洁或处理牙齿/牙龈的一个或多个口腔接触元件。这样，可以使用口腔用具获得指示咀嚼装置中的潜在异常或生理机能障碍的测量，所述口腔用具具有保护、对齐、清洁和/或处理口腔元件的辅助或另外的功能。

应当理解，“辅助功能”实际上可以是口腔用具的主要预期使用功能，例如口腔用具的广告宣传功能，本公开的特征形成口腔用具的附加有用功能。术语“辅助功能”用于区分保护、清洁和/或处理功能与本公开中描述的机械特性采样功能。

本发明的实施例有利地认识到，将这种感测能力集成到具有辅助(口腔护理或健康)功能的口腔用具中有助于提高获得测量的容易性和规律性。这基于这样的认识，即咀嚼装置中异常或生理机能障碍的发作可以通过监测一段时间内夹持(例如咬合)的机械特性的变化来检测。通过使用具有辅助功能的口腔用具，将发生一段时间内的重复测量的可能性可增加(通过依赖于受试者对口腔用具的定期使用)。

所提出的概念可用于可保持在上颌和下颌之间的任何口腔用具中，例如清洁(例如刷牙)设备、正畸保持器/矫正器、口腔保护器、咬合保护器、下颌前移装置等。

在本申请的上下文中，咀嚼装置是指受试者的上颌和下颌(包括任何牙齿或牙齿植入物)，以及有助于上颌和下颌运动的其它解剖学特征(例如，颌肌肉和/或颞下颌关节)。

图1示出了根据本发明实施例的口腔用具100。口腔用具被设计或被配置为保持在受试者的嘴中。

口腔用具100包括安装件110。该安装件被配置为被夹持在受试者的上颌和下颌之间或可夹持在受试者的上颌和下颌之间。因此，安装件可以适当地成形和/或定尺寸以配合在受试者的嘴中，使得受试者能够“向下咬合”在口腔用具上，以便将安装件110夹在他们的颌之间。例如，安装件可以具有(齿)拱形形状、人字形形状、半圆形形状等。例如，该安装件可以是根据受试者的口腔扫描定制的，或者具有与受试者的牙列最佳配合的预定形状/尺寸(即，最佳配合安装件取自一组预定的或固定的(以及不同的)安装件尺寸)。

在示出的示例中，安装件为半环(即，分割线穿过环的直径的环的扇区)的形状。

夹持不需要由颌和安装件之间的直接接触引起，例如夹持可以通过一个或多个中间元件(例如后面描述的那些)发生。

在本申请的上下文中，当口腔用具(即，安装件)被保持在受试者的颌之间时发生夹持。这不需要是紧密的或夹紧的夹持，并且可以是松散的夹持(例如，其中口腔用具被松散地保持)。在夹持期间的任何运动(例如夹持或松开、咬紧或松开、向下咬合或释放咬合)可以是随机的或通过给予用户执行引导性咬合动作的指令良好控制的。

安装件110还可以包括止动件115，该止动件被配置为接触受试者的牙齿或嘴唇的前部，以防止或限制口腔用具朝向咽喉后部的运动。这可以帮助防止在口腔用具上的无意的作呕(gagging)和/或用作用于将口腔用具定位在受试者的嘴中的引导件。

口腔用具100还包括一个或多个口腔接触元件120。口腔接触元件被配置为执行一个或多个保护、清洁和/或(牙科)处理任务。特别地，口腔接触元件被配置为接触口腔的一个或多个部分，并且对口腔的接触部分执行保护、清洁、对齐和/或(牙科)处理任务。口腔的一部分可以包括牙齿、牙龈、舌头和/或牙植入物。(牙科)处理可以包括任何合适的处理任务，例如对齐任务(例如使用保持器或支架)和/或牙齿增白任务。因此，牙科处理可以包括美容和非美容过程。

在所示示例中，每个口腔接触元件120是/包括用于刷洗(即清洁)受试者的一个或多个牙齿和/或牙龈的刷洗元件。然而，可以使用其它类型的口腔接触元件来附加或代替(多个)刷洗元件，例如口腔保护器、咬合防护装置、下颌前移装置(MAD)、(牙齿)对齐设备、(正牙)保持器等。

口腔用具100还包括感测装置130。感测装置被定位在安装件110中或安装件110上。在上颌和下颌对安装件的夹持过程中(即，当口腔用具保持在颌之间时)，感测装置感测通过上颌和下颌的夹持的机械特性的一个或多个测量。换句话说，感测装置可以感测响应于上颌和下颌的夹持或作为其结果而施加在口腔用具上的机械特性的一个或多个测量，这可以包括例如在向下咬合或咬合释放期间由于夹持的变化而引起的机械特性的变化的测量。

机械特性的合适示例包括压力、应力、力、扭矩、应变、位移、运动、取向/倾斜(例如由于上/下颌的异常)等。根据本公开的教导，本领域技术人员将能够容易地开发或使用用于检测这种机械特性的感测装置。

夹持(夹持的结果)的机械特性的测量是响应于受试者的咀嚼装置中的一种或多种异常或生理机能障碍的测量。因此，机械特性的测量可以是具有针对受试者的常规或期望值的那些测量，或者是不应(显著地)随着颌的重复使用和/或随着时间而改变的那些测量。

具体地，该感测装置可以被配置为感测在该受试者的夹紧运动(其中该下颌向该上颌施加压力，或增加所施加的压力)和该受试者的松开/松开运动(其中该下颌停止向该上颌施加压力或减少所施加的压力)过程中该夹持的一个或多个机械特性的测量。已经认识到，在夹紧/松开过程中的测量特别响应于咀嚼装置如TMJ中的异常或生理机能障碍，并指示该异常或生理机能障碍。这是因为这样的TMJ异常或(多个)生理机能障碍可在夹紧操作期间引起下颌运动的变化。

本发明认识到，用于获得这种测量的感测装置(适合于识别咀嚼装置疾病或退化症状)可以集成到具有辅助功能，例如保护、清洁或处理功能的口腔用具中。这意味着可以获得关于受试者的测量的长期数据，例如，因为口腔用具可以随时间定期地用于其辅助功能，这意味着可以获得这样的测量而不需要专用的测量会话。

感测装置能够获得在口腔用具的多个位置处(例如对于口腔的不同部分)的夹持的机械特性的测量。以此方式，可以进行由上颌和下颌执行的夹持的测量的映射。测量图有助于识别异常解剖区域或上下颌之间的夹持区域，并且因此识别咀嚼装置中的潜在异常或生理机能障碍。

仅作为一个示例，测量可以是施加在上颌的特定部分和下颌的对应部分之间的力的测量，其中对于上颌和下颌的不同部分获得多个测量/采样(例如，同时)。

优选地，夹持的机械特性的一个或多个测量包括施加在上颌的一部分和下颌的一部分之间的力、应力或压力的分量。优选地，例如对于上/下颌的不同部分和/或在不同的时间点进行/采样多次测量。

感测装置130可以至少部分地集成到口腔接触元件120中。例如，(多个)刷洗元件可以包括适于用作感测装置(的一部分)的材料。例如，刷洗元件可以包括可用作力/压力测量传感器的导电硅树脂柱/元件，以及用于清洁牙齿和/或牙龈的刷毛/簇(安装在硅树脂柱上)。

然而，将感测装置(完全)集成到口腔接触元件中不是必要的，并且感测装置可以包括定位在安装件中/上的其他地方的一个或多个元件。例如，可以使用定位在口腔用具的安装件中/上的薄的柔性压敏膜(例如通过包覆成型)来获得更高分辨率的力/压力测量。

所示的感测装置130包括第一传感器131，该第一传感器131被配置为感测施加在上颌的第一侧和下颌的第一侧之间的力、应力或压力(例如，施加到口腔用具的第一侧101的力/应力/压力)(的分量)。感测装置130还包括第二传感器131，该第二传感器131被配置为感测施加在上颌的第二侧和下颌的第二侧之间的力、应力或压力(例如，施加到口腔用具100的第二侧102的力、应力或压力)。上颌的第一侧与上颌的第二侧相对，下颌的第一侧与下颌的第二侧相对。

尽管仅示出了两个传感器，但是感测装置可以包括任意数量的传感器，例如仅单个传感器(元件)，多个传感器，四个或更多个传感器，六个或更多个传感器等。每个传感器测量/感测由上颌和下颌执行的夹持的相同类型的物理分量并不是必要的。

在所示的示例中，第一传感器和第二传感器两者都集成到口腔接触元件中。特别地，两个传感器都由口腔接触元件的刷洗元件的力敏或压敏材料(例如，颗粒填充的导电硅树脂或(多个)导电聚合物)形成。美国专利US10736528B2描述了由合适材料形成的传感器的示例，其可适用于本公开的实施例。因此，一个或多个刷洗元件可产生响应于施加到其上的不同量的力、压力或应力的信号。因此，刷洗元件可以是(部分)导电的刷毛。

由于其导电特性，刷洗元件还可以用作无源电极以测量口腔中的电生理学信号(例如肌电图；EMG)如下文所述。

图2示出了合适的传感器200的一个示例，该传感器200可用作口腔接触元件和感测装置的一部分。

传感器200是具有电极体202和电耦合或卡扣210的结构化针电极的形式。在一些实施例中，可以使用结构化的针电极200。在一些实施例中，结构化的针电极200可以包括多针设计(例如，包括一个或多个引脚250)，其使得电极200能够与受试者建立良好的电流接触。

(例如，每个)引脚250由填充颗粒的导电硅材料(或其它合适的材料，例如导电聚合物)形成，该导电硅材料是力敏的和/或压敏的，并且能够用作受试者的口腔的刷子。换句话说，引脚250可用作用于口腔的刷毛或刷洗元件。因此，引脚250可以有效地是导电刷毛。

在一些实施例中，电极200可以具有25毫米的直径。在一些实施例中，电极200的引脚250可以具有5毫米的高度。在一些实施例中，电极200的引脚250可以具有2毫米的直径。

回到图1，本领域技术人员可以理解，第一传感器和第二传感器可以在其它地方形成，例如以力/压力/应力敏感膜的形式，例如通过包覆模制定位在安装件110的顶部上或集成到安装件110中。

图示的感测装置130还被配置为生成差分测量(其可以可替换地被标记为差分测量)。差异测量是由第一传感器检测到的力、压力或应力与由第二传感器检测到的力、压力或应力之间的差异。感测装置可以包括用于执行该测量的差分测量传感器135。

差异测量有效地提供了口腔中对侧部位之间的力/压力差的测量。已经确定，在对侧部位之间施加的力/压力/应力的差异响应于咀嚼装置中的异常或生理机能障碍，例如存在TMJ病症。因此，这种测量提供了有用的信息。

在一些其他示例中，在第一传感器131和第二传感器132处获得的力或压力是相对于参考测量(例如在第三参考传感器(未示出)处测量的力或压力)来确定的。

口腔用具100还可以包括肌电图(EMG)电极装置140，该肌电图(EMG)电极装置140被配置为产生对颌(的一个或多个肌肉)中的电活动做出响应的一个或多个信号。

在一个实施例中，EMG测量由一个或多个口腔接触元件，例如刷洗元件和/或感测装置来促进或执行。例如，EMG测量可以通过先前描述的刷洗元件和/或感测装置的导电特性来促进，并且可以使用感测装置/元件131(其也能够用作集成在安装件110中的(横向)刷洗元件)来执行。

例如，参考图2，所示传感器200的导电支撑板200和/或导电刷毛250可用于测量EMG。

EMG电极装置140可以包括定位在安装件110上的一个或多个电极。这些电极可以是专用电极(即不用于任何其它目的的电极)，或者可以(至少部分地)集成到(多个)口腔接触元件120和/或感测装置130中。例如，口腔接触元件可以包括一个或多个刷洗元件，其中至少一个刷洗元件可以是至少部分导电的，以便用作EMD电极装置的电极。

在所示示例中，EMG系统包括被配置为执行EMG测量的两个电极。然而，可以使用任何数量的电极，例如单个电极，两个或更多个电极，诸如四个电极，八个电极等等。

优选地，一个或多个电极140定位在口腔用具的远端(即，在朝向咽喉后部接收的口腔用具的端部处)和/或面向颌的颊侧。这有助于从咬肌获得EMG测量，其在本文中被识别为特别指示咀嚼装置中的异常或生理机能障碍。特别地，这种EMG测量响应于TMJ病症的存在。

在一些示例中，一个或多个电极被安装在安装件的一侧上，例如安装件的外周上的一侧。这增加了一个或多个电极与肌肉接触以感测其电活动的可能性。

在特别优选的示例中，一个或多个电极被定位成使得当口腔用具被受试者的嘴接收时(使得安装件被夹在上颌和下颌之间)，电极与受试者的脸颊接触。

先前已经提到了EMG电极可以如何至少部分地集成到(多个)口腔接触元件中。特别地，口腔接触元件可以包括对电信号敏感或响应的材料(即适于形成电极的材料)或由其形成。

图3是示出根据另一实施例的口腔用具300的横截面的侧视图。

口腔用具300包括安装件310和由安装件310支撑的一个或多个口腔接触元件320。这里，口腔接触元件也包括一个或多个刷洗元件，尽管也可以设想其它形式的口腔接触元件用于保护、清洁或处理牙齿。

口腔用具包括感测装置330，其集成到安装件中，即在安装件的第一部分311和第二部分312之间。在所示示例中，第一组口腔接触元件耦接到安装件310的上表面311A，而第二组口腔接触元件耦接到安装件310的下表面312A。可以省略这些组中的一个或多个。

在备选示例中，安装件由一个连续部分形成(例如，省略了第二部分312)，感测装置330被安装在该部分上，并且第二组一个或多个口腔接触元件被直接安装在感测装置上。

在此，感测装置330包括扭矩感测装置，该扭矩感测装置被配置为在上颌和下颌结合在一起(或移动分开)时检测由下颌施加到该扭矩感测装置上的扭矩。特别地，扭矩感测装置可以定位成检测施加到扭矩感测装置的任何横向扭矩。横向扭矩是围绕下述轴线施加的扭矩，该轴线平行于上齿所在的平面，并从口腔的后部横跨到口腔的前部。扭矩感测装置因此可以被配置和定位成使得，如果当上颌和下颌结合在一起(或移动分开)时齿对齐，则没有检测到扭矩，并且如果当上颌和下颌结合在一起(或移动分开)时齿未对齐，则检测到扭矩。

因此，可以检测夹紧或松开过程中存在的扭矩。具体地讲，扭矩感测装置可以检测围绕平行于上颌所在平面的轴线施加到口腔用具的扭矩，从而检测是否发生颌的错位或平面未对齐(即，使得齿未对齐)或TMJ中是否存在功能障碍。

在一些示例中，扭矩测量可以在夹紧过程期间(即当颌结合在一起时)和在松开过程期间(即当颌分开时)进行。该特征使得能够确认扭矩测量的质量，如在理想情况下，咬合和释放时的信号应当在幅度上相等而在符号上相反。

图4示出了用于在图3的感测装置中使用的合适的扭矩感测装置400的示例。扭矩感测装置由彼此正交定位的第一应变计410和第二应变计420形成。这便于采样和/或获得扭矩测量。

上述实施例提供了用于获得由咀嚼装置(的上颌和下颌)执行的夹持的物理/机械特性的测量的各种方法和系统，其可用于例如自动地或由临床医生评估咀嚼装置的状况。

然而，物理/机械性能的所描述测量不被认为是穷举的。相反，感测装置可以被配置为获得指示或响应于受试者的咀嚼装置中的异常或生理机能障碍的发作、恶化或变化的任何合适特性的测量/采样。

作为另一示例，口腔用具的感测装置可以包括运动传感器，该运动传感器被配置为在颌的夹紧或松开过程中感测下颌和/或口腔用具的左右运动(例如滑动)。左右运动(即横向运动)是表示上颌和下颌的未对齐或尺寸差异的测量的示例。

在本申请的上下文中，左右运动是在平行于上颌所在平面的平面中的运动。

该感测装置可以例如包括另一扭矩感测装置，例如包括彼此成直角(即正交)定位的两个应变计。然而，在较便宜的实施例中，定位成感测或记录左右运动的单个应变传感器将是足够的。

作为又一示例，口腔用具的感测装置可以被配置为在夹紧或松开运动期间计算、感测或测量上颌和下颌的不同部分之间的距离(或相对位移/偏移)。如果受试者的咬合不均匀(指示咀嚼装置中的潜在异常或生理机能障碍)，那么上颌和下颌的不同部分之间的距离将不同。

作为又一示例，口腔用具的感测装置可以被配置为在口腔用具的夹持期间，例如在口腔用具的夹紧或松开运动期间，计算、感测或测量上颌和/或下颌(例如相对于彼此)的定向(例如倾斜)。通常，上颌和下颌在夹持口腔用具时应具有相同或相似的定向(即，它们应彼此平行)。偏离相同/相似定向可能指示咀嚼装置中的潜在异常或生理机能障碍。

作为又一示例，口腔用具的感测装置可以被配置为在口腔用具的夹持期间，例如在口腔用具的夹紧或松开运动期间，计算、感测或测量上颌和/或下颌之间的角度(例如相对于彼此)。因此，感测装置可以包括(数字)测角器、(2D)万向架角度传感器和/或加速度计。其它合适类型的传感器对于本领域技术人员来说是显而易见的。如前面所解释的，颌在夹持口腔用具时应该大部分平行，使得颌之间的角度的存在或大小指示咀嚼装置中的潜在异常或生理机能障碍。

在另一示例中，感测装置可以被配置为使用集成的基于压电的力测力计来计算、感测或测量3D力和动量测量，该集成的基于压电的力测力计允许捕获静态和动态咬合力或扭矩变化。

本领域技术人员将理解，感测装置可以被配置为检测任何先前描述的测量和/或由上颌和下颌对口腔用具的夹持的机械特性的组合。本领域技术人员能够修改感测装置以在适当时包括一个或多个前述传感器(例如力感测装置、扭矩感测装置等)。

在此描述的任何实施例还可以包括肌电图(EMG)电极装置，该肌电图(EMG)电极装置被配置为产生对颌中(的一个或多个肌肉)的电活动做出响应的一个或多个信号。

虽然在前述实施例中仅描述了单个口腔用具，但是显而易见的是，受试者可以在他们的口中夹持多个口腔用具(例如，一个安装在上颌上，一个安装在下颌上)。这些口腔用具中的一个或多个口腔用具可以是如前所述的口腔用具。

图5是示出根据实施例的口腔用具系统500的框图。口腔用具系统包括口腔用具510(例如任何前述口腔用具)和处理装置520。口腔用具510可以是用于受试者的多个口腔用具中的一个口腔用具。

处理装置被配置为从口腔用具的感测装置接收夹持的机械特性的一个或多个测量。在一些示例中，处理装置被配置为监测由感测装置提供的测量并(周期性地)对测量进行采样。

处理装置可以经由一条或多条导线和/或经由无线通信机制与感测装置通信。合适的无线通信机制对于本领域技术人员将是显而易见的。合适的无线通信协议可以包括红外链路， 诸如根据/>802.11标准的无线局域网协议，2G、3G或4G电信协议等。其它格式对于本领域技术人员来说是显而易见的。

在口腔用具510是多个口腔用具中的一个口腔用具的情况下，应当理解，每个口腔用具可以提供对口腔用具的夹持的一个或多个测量。

处理装置520可以被配置为处理所接收的一个或多个测量以生成指示咀嚼装置中是否存在任何异常或生理机能障碍的指示符。

该指示符可以是以下各项中的一项或多项：二进制指示符，其预测咀嚼装置中是否存在任何异常或生理机能障碍；分类指示符，其提供(如果相关的话)在咀嚼装置中识别的异常或生理机能障碍的预测类型或分类；和/或数字指示符，其提供咀嚼装置中存在任何异常或生理机能障碍的可能性(例如在0至1，0至100，0至10，1至10或1至100的标度上)。在一些实施例中可以产生多于一个的指示符，例如针对异常或生理机能障碍的不同类型分类的多个不同的二进制或数字指示符。

处理可以包括例如将任何接收到的测量与一个或多个(预定的)阈值进行比较，以确定或预测是否存在任何这样的异常或生理机能障碍和/或异常有多严重。

仅作为示例，考虑这样一种情形，其中由处理装置获得的测量是差异测量，该差异测量指示在上颌和下颌的第一侧之间施加的力与在上颌和下颌的不同的第二侧之间施加的力之间的差异。在这种情况下，如果差异测量超过某个预定值，则可以预测存在异常或生理机能障碍(因为不均匀的力表示异常或生理机能障碍)。

另一种方法可以是使用机器学习方法来处理接收到的测量以生成指示符，其中机器学习指示符已经被训练成基于作为输入接收到的一组一个或多个测量来检测咀嚼装置中的异常或生理机能障碍。与联合数据的比较也可以考虑疾病分类。

另一种方法可以是将接收到的测量与历史测量进行比较。特定测量的增加可以指示异常和/或生理机能障碍的发作。因此，处理可以包括确定特定测量中的变化(例如随时间的变化)是否超过某个阈值。这里，变化可以是先前测量和最近获取的测量之间的差和/或这样的差与获取先前测量的时间和获取最近获取的测量的时间之间的时间差之间的比率。

更一般地，纵向测量(即随时间的测量)允许跟踪疾病进展或对治疗和/或自然愈合的响应。

在适当的情况下，处理装置520还可以通过口腔用具的可选肌电图(EMG)电极装置接收任何产生的信号，该信号响应颌(的一个或多个肌肉)中的电活动。处理接收到的一个或多个测量以产生指示符可以包括处理接收到的一个或多个测量和接收到的信号以确定咀嚼装置中是否存在任何异常或生理机能障碍。

应当理解，处理装置520可以被配置为在处理所接收的测量以生成指示咀嚼装置中是否存在任何异常或生理机能障碍的指示符时接收一个或多个其它参数或测量作为输入。这些一个或多个其它参数或测量可以包括例如受试者信息，如年龄、性别、体重、病史、体征、症状、诊断等。

在一些示例中，口腔用具系统还可以包括用户接口530。处理装置520可以被配置为控制用户接口以提供一个或多个测量和/或任何生成的指示符(如果生成的话)的视觉表示或用户可感知的输出。

在一些示例中，口腔用具装置还包括存储器540，其被配置为迭代地存储由感测装置获得的一个或多个测量。以这种方式，可以存储在一段时间内(例如，在用户使用口腔用具的不同阶段中或者当受试者在一段时间之后使用新的口腔用具时)获得的测量。

设想了各种形式的存储器，例如，易失性存储器元件(例如，随机存取存储器(RAM)，诸如动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)等)和非易失性存储器元件(例如、ROM、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁带、光盘只读存储器(CD－ROM)、磁盘、软盘、磁带盒、盒式磁带等)中的任一个或组合。此外，存储器可以包括电子、磁、光和/或其它类型的存储介质。注意，存储器540可以具有分布式体系结构，其中各种组件远离彼此定位，但是可以由处理系统520访问。

处理装置520可以被配置为处理所存储的(多个)测量和所获得的测量以生成指示符。以这种方式，可以基于在上颌和下颌之间执行的夹持的机械特性的历史和当前测量来产生指示符。

该实施方案认识到机械特性的变化可以指示咀嚼装置中异常或生理机能障碍的发作，例如存在TMJ病症。

因此，由处理装置520执行的处理可以包括将一个或多个当前测量(即，最近获取的)与历史或存储的测量进行比较。超过预定量(例如百分比或量)的偏差可以指示咀嚼装置中的潜在异常或生理机能障碍。

备选地，由处理装置520执行的处理可以包括处理所获得的测量(包括所存储的测量和最近获得的(多个)测量)的时间序列或序列以生成指示符。该实施例认识到测量随时间的变化指示咀嚼装置中潜在异常或生理机能障碍的发作。

作为另一示例，图6示出了在实施例中使用的处理系统60的示例。上面讨论的各种操作可以利用处理系统60的能力。例如，来自在此描述的口腔用具中的用于获得和处理测量的系统的一个或多个部分可以结合在以下讨论的任何元件、模块、应用和/或部件中。在这点上，应当理解，系统功能块可以在单个处理系统上运行，或者可以分布在若干计算机和位置上(例如，经由因特网连接)。

处理系统60包括但不限于PC、工作站、膝上型计算机、PDA、掌上设备、服务器、存储器等。一般而言，就硬件体系结构而言，处理系统60可以包括经由本地接口(未示出)通信耦合的一个或多个处理器61、存储器62和一个或多个I/O设备67。本地接口可以是例如但不限于一个或多个总线或其他有线或无线连接，如本领域已知的。本地接口可以具有附加元件，例如控制器、缓冲器(高速缓存)、驱动器、中继器和接收器，以实现通信。此外，本地接口可以包括地址、控制和/或数据连接，以实现前述组件之间的适当通信。

在一些示例中，存储器在处理系统外部，例如可能在图5中最佳示出的。

回到图6，处理器61是用于执行可以存储在存储器62中的软件的硬件设备。处理器61实际上可以是任何定制的或商业上可获得的处理器、中央处理单元(CPU)、数字信号处理器(DSP)、或与处理系统60相关联的若干处理器中的辅助处理器，并且处理器61可以是基于半导体的微处理器(以微芯片的形式)或微处理器。

存储器62可以包括易失性存储元件的任一个或组合，例如动态随机存取存储器和非易失性存储元件。先前已经提供了这种元件的适当示例。此外，存储器62可以结合电子、磁、光和/或其它类型的存储介质。注意，存储器62可以具有分布式体系结构，其中各种组件远离彼此定位，但是可以由处理器61访问。

存储器62中的软件可以包括一个或多个单独的程序，每个程序包括用于实现逻辑功能的可执行指令的有序列表。根据示例性实施例，存储器62中的软件包括适当的操作系统(O/S)65、编译器64、源代码63和一个或多个应用66。如图所示，应用66包括用于实现示例性实施例的特征和操作的多个功能组件。根据示例性实施例，处理系统60的应用66可表示各种应用、计算单元、逻辑、功能单元、进程、操作、虚拟实体和/或模块，但应用66并不意味着限制。

操作系统65控制其它处理系统程序的执行，并提供调度、输入－输出控制、文件和数据管理、存储器管理以及通信控制和相关服务。发明人设想，用于实现示例性实施例的应用66可应用于所有市场上可获得的操作系统。

应用66可以是源程序、可执行程序(目标代码)、脚本或包括要执行的指令集的任何其它实体。当为源程序时，通常通过编译器(例如编译器64)、汇编器、解释器等来转译该程序，该编译器、汇编器、解释器等可以被包括在存储器62中，也可以不被包括在存储器62中，以便结合O/S 65正确地操作。此外，应用66可被写为具有数据和方法类的面向对象编程语言，或具有例程、子例程和/或功能的过程编程语言，例如但不限于C，C++，C#，Pascal，BASIC，API调用，HTML，XHTML，XML，ASP脚本，JavaScript，FORTRAN，COBOL，Perl，Java，ADA，.NET等。

I/O设备67可以包括输入设备，例如但不限于鼠标、键盘、扫描仪、麦克风、相机等。此外，I/O设备67还可以包括输出设备，例如但不限于打印机、显示器等。最后，I/O设备67还可以包括传送输入和输出的设备，例如但不限于NIC或调制器/解调器(用于访问远程设备、其它文件、设备、系统或网络)、射频(RF)或其它收发器、电话接口、桥接器、路由器等。I/O设备67还包括用于在诸如因特网或内联网的各种网络上通信的组件。

如果处理系统60是PC、工作站、智能设备等，则存储器62中的软件还可以包括基本输入输出系统(BIOS)(为简单起见省略)。BIOS是一组基本软件例程，其在启动时初始化和测试硬件，启动O/S65，并支持硬件设备之间的数据传输。BIOS存储在诸如ROM、PROM、EPROM、EEPROM等的某种类型的只读存储器中，使得当处理系统60被激活时可以执行BIOS。

当处理系统60在操作中时，处理器61被配置为执行存储在存储器62内的软件，将数据传送到存储器62和从存储器62传送数据，并且通常根据该软件控制处理系统60的操作。应用66和O/S 65全部或部分地由处理器61读取，可能被缓存在处理器61内，然后被执行。

当应用66以软件实现时，应当注意，应用66实际上可以存储在任何处理系统可读介质上，以供任何处理系统相关系统或方法使用或与之结合使用。在本文档的上下文中，处理系统可读介质可以是电子、磁、光或其它物理设备或装置，其可以包含或存储由处理系统相关系统或方法使用或结合处理系统相关系统或方法使用的处理系统程序。

应用66可以被包含在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、设备或装置(例如，基于计算机的系统、含有处理器的系统或可从指令执行系统、设备或装置获取指令并执行所述指令的其它系统)使用或与其结合使用。在本文档的上下文中，“计算机可读介质”可以是能够存储、传送、传播或传输供指令执行系统、装置或设备使用或与其结合使用的程序的任何装置。处理系统可读介质可以是例如但不限于电子、磁、光、电磁、红外或半导体系统、装置、设备或传播介质。

通过研究附图、公开内容和所附权利要求，本领域技术人员在实践所要求保护的本发明时可以理解和实现所公开实施例的变型。在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。

单个处理器或其它单元可以实现权利要求中所述的若干项的功能。

在相互不同的从属权利要求中叙述某些措施的事实并不表示不能有利地使用这些措施的组合。如果在权利要求或说明书中使用术语“适于”，则应注意，术语“适于”旨在等同于术语“被配置为”。权利要求中的任何附图标记不应解释为限制范围。

Claims (15)

1.一种口腔用具，包括：

安装件，被配置为被夹持在受试者的上颌和下颌之间；

一个或多个口腔接触元件，每个口腔接触元件被配置为当所述安装件被夹持在所述上颌和所述下颌之间时，接触所述受试者的口腔的一个或多个部分并且保护、处理和/或清洁所述口腔的被接触的所述一个或多个部分；以及

感测装置，被定位在所述安装件中或所述安装件上，其中所述感测装置被配置为在所述受试者的所述上颌和所述下颌对所述安装件的夹持期间，感测通过所述上颌和所述下颌的所述夹持的机械特性的一个或多个测量，

其中所述机械特性的所述一个或多个测量对所述受试者的咀嚼装置中的一个或多个异常或生理机能障碍做出响应。

2.根据权利要求1所述的口腔用具，其中所述夹持的机械特性的一个或多个测量包括：

施加在所述上颌的一部分与所述下颌的一部分之间的一个或多个方向上的力；和/或

施加在所述上颌的一部分与所述下颌的一部分之间的应力或压力的一个或多个分量。

3.根据权利要求1或2中任一项所述的口腔用具，其中所述感测装置包括：

第一传感器，被配置为感测施加在所述上颌的第一侧与所述下颌的第一侧之间的力或压力；以及

第二传感器，被配置为感测施加在所述上颌的第二侧和所述下颌的第二侧之间的力或压力，其中所述上颌的所述第一侧与所述上颌的所述第二侧相对，并且所述下颌的所述第一侧与所述下颌的所述第二侧相对。

4.根据权利要求3所述的口腔用具，其中所述感测装置被配置为产生差异测量，所述差异测量是由所述第一传感器产生的所述力或压力与由所述第二传感器产生的所述力或压力之间的差异。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的口腔用具，其中所述感测装置包括扭矩感测装置，所述扭矩感测装置被配置为在所述上颌和所述下颌夹持所述口腔用具时感测施加到所述下颌的扭矩。

6.根据权利要求5所述的口腔用具，其中所述扭矩感测装置被配置为在所述口腔用具的夹持期间、当所述上颌和所述下颌结合在一起和/或移动分开时，产生旋转测量。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的口腔用具，其中所述感测装置包括运动传感器，所述运动传感器被配置为在所述口腔用具的夹持期间、当所述上颌和所述下颌结合在一起和/或移动分开时，产生所述口腔用具的横向运动的测量。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的口腔用具，其中所述一个或多个口腔接触元件包括用于所述感测装置的一个或多个感测元件，每个感测元件被配置为感测由所述上颌和所述下颌对所述安装件的所述夹持的机械特性。

9.根据权利要求8所述的口腔用具，其中每个感测元件包括导电元件，所述导电元件被配置为同时充当感测元件和用于清洁所述受试者的牙齿和/或牙龈的刷毛。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的口腔用具，还包括肌电图电极装置，所述肌电图电极装置被配置为提供对所述颌的一个或多个肌肉中的电活动做出响应的一个或多个信号，以用于执行肌电图感测。

11.根据权利要求10所述的口腔用具，其中所述一个或多个口腔接触元件包括一个或多个刷洗元件，所述一个或多个刷洗元件被配置为清洁/刷洗所述受试者的牙齿和/或牙龈，其中所述一个或多个刷洗元件还被配置为用作用于所述肌电图电极装置的一个或多个电极元件。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的口腔用具，其中所述一个或多个口腔接触元件包括一个或多个刷洗元件，所述一个或多个刷洗元件用于刷洗或清洁所述受试者的至少一个牙龈或牙齿。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的口腔用具，其中所述一个或多个口腔接触元件包括：

口腔保护器，所述口腔保护器被配置为覆盖和保护所述受试者的口腔的至少一个部分；和/或

牙齿对齐设备，所述牙齿对齐设备被配置为对齐或重新对齐所述受试者的牙齿的位置。

14.一种口腔用具系统，包括：

根据权利要求1至13中任一项所述的口腔用具；以及

处理装置，被配置为：

从所述口腔用具的所述感测装置接收所述夹持的机械特性的一个或多个测量；以及

处理所接收的所述一个或多个测量以生成指示符，所述指示符指示所述受试者的所述上颌和/或所述下颌中是否存在一个或多个异常。

15.根据权利要求14所述的口腔用具系统，还包括存储器，所述存储器被配置为迭代地存储由所述感测装置获得的所述一个或多个测量，从而形成所存储的测量；

其中所述处理装置被配置为处理所接收的所述一个或多个测量和所存储的所述一个或多个测量，以生成所述指示符。