DE19605845A1

DE19605845A1 - Device and method for the detection of dental plaque

Info

Publication number: DE19605845A1
Application number: DE19605845A
Authority: DE
Inventors: Peter Janitz; Hans Kraemer; Sigrid Stiller
Original assignee: Lingner and Fischer GmbH
Current assignee: Lingner and Fischer GmbH
Priority date: 1996-02-16
Filing date: 1996-02-16
Publication date: 1997-08-21
Also published as: JP2000504605A; AU1872697A; WO1997029714A1; EP0959805A1

Abstract

A device for the detection of plaque on teeth or dentures situated in a conductive fluid, particularly during the course of a cleaning operation, the device having at least one electrode (9) provided with external insulation and having a conductive tip (8) which can be placed onto the surface of a tooth (5), a counter-electrode (13) having an electrical connection to the fluid (17), a power source (12) being connected to the electrode (9) and counter-electrode (13), a measuring device (18) being located between the power source (12) and electrode (9) or counter-electrode (13), the measuring device determining the electrical impedance between the electrode (9) and counter-electrode (13), and an evaluation device (19) and/or indicator device (20) which processes and/or indicates the values measured.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Feststellung des Belages von Zähnen oder Zahner satz, die sich in einer leitfähigen Flüssigkeit be finden, insbesondere im Verlauf eines Reinigungs vorgangs sowie ein dabei verwendetes Verfahren.The invention relates to a device for Determination of the coating of teeth or teeth set that is in a conductive liquid find, especially in the course of a cleaning process and a method used in the process.

Für die Entstehung von Karies und anderen Erkran kungen der Zähne und des Mundraumes ist Zahnbelag (Plaque) eine der wesentlichen Ursachen, da er die Ansiedlung schädlicher Bakterien fördert und die als Nahrung notwendigen Kohlenhydrate zur Verfügung stellt. Aus diesem Grund besteht das Hauptziel der Mundhygiene darin, Zahnbeläge möglichst vollständig zu entfernen. Die Kontrolle des Reinigungsvorgangs gestaltet sich jedoch ausgesprochen schwierig, denn die Belagschichten sind nahezu unsichtbar und las sen sich folglich nur schlecht erkennen, speziell wenn eine Person versucht, den eigenen Mundraum mittels eines Spiegels zu kontrollieren. Auch bei Zahnersatz ist eine gründliche Kontrolle der Reini gung erforderlich, da sich auch auf seiner Oberflä che Plaqueschichten bilden können, die Entzündungen verursachenden Bakterien einen geeigneten Lebens raum bieten. Zur Feststellung nach der Reinigung noch vorhandener Belagreste ist es bekannt, Farb stoffe, beispielsweise in Form von Kautabletten, einzusetzen, die sich auf dem Zahnbelag deutlich stärker als auf belagfreien Zähnen ablagern. Auch nach einer gründlichen Reinigung verbleibt jedoch eine intensive Restfärbung des gesamten Mundraumes, die naturgemäß vom Benutzer abgelehnt wird. Daher erfolgen derartige Kontrollen im besten Fall spora disch. Dabei spielt auch eine Rolle, daß viele Per sonen die Einnahme eines Farbstoffes aus gesund heitlichen oder psychologischen Gründen ablehnen. Weiterhin befinden sich die besonders schlecht zu reinigenden und damit belaganfälligen Bereiche der Zähne im Backenraum, der sich auch bei intensiver Färbung der Plaqueschichten allenfalls unter erheb lichen Mühen von einer Person selbst kontrollieren läßt. Somit erfolgt im allgemeinen lediglich eine Überprüfung der Sauberkeit im Bereich der vorderen Zähne, während der medizinisch bedeutsamere Backen bereich keine Kontrolle erfährt. Schließlich ist es im Stande der Technik notwendig, die Kontrolle nach Abschluß der Zahnreinigung vorzunehmen, so daß sie häufig aus Zeitmangel oder Bequemlichkeit unter bleibt.For the development of caries and other cranes The teeth and mouth cavity is dental plaque (Plaque) one of the main causes since it causes the Promotes the settlement of harmful bacteria and that necessary carbohydrates available as food poses. For this reason, the main objective is Oral hygiene in it, plaque as complete as possible to remove. Control of the cleaning process is extremely difficult because the covering layers are almost invisible and read consequently they are difficult to recognize, especially when a person tries their own mouth control by means of a mirror. Also at Dentures are a thorough check of the Reini necessary because its surface che plaque layers can form the inflammation causing bacteria a suitable life offer space. For detection after cleaning Remaining topping is known to be color substances, for example in the form of chewable tablets, use that clearly on the plaque deposit more than on deposit-free teeth. Also after thorough cleaning, however, remains intensive residual staining of the entire mouth, which is naturally rejected by the user. Therefore at best, such checks are carried out spora Disch. It also plays a role that many people sons taking a dye from healthy refuse for reasons of consistency or psychology. Furthermore, they are particularly bad areas of the Teeth in the cheek area, which is also intense Coloring of the plaque layers, at most, under elevation control effort by one person leaves. Thus, generally only one is done Check the cleanliness in the area of the front Teeth, while the medically significant jaws area is not under control. After all it is in the prior art necessary to check after Complete the teeth cleaning so that they often due to lack of time or convenience remains.

Vor diesem Hintergrund hat sich die Erfindung zur Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung sowie ein Ver fahren zur Feststellung von Zahnbelägen zu entwic keln, die den Nachweis auch in schlecht zugängli chen Bereichen des Mundraums auf einfache Weise ge statten, den Verzicht auf Farbstoffe ermöglichen und auch während des Reinigungsvorgangs eingesetzt werden können.Against this background, the invention has become Task, a device and a Ver drive to develop dental plaques the proof even in poorly accessible areas of the oral cavity in a simple manner equip them to avoid the use of dyes and also used during the cleaning process can be.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Vorrichtung mindestens eine Elektrode auf weist, die mit einer außenseitigen Isolation verse hen ist und eine leitfähige Spitze hat, welche auf die Oberfläche eines Zahns aufsetzbar ist, eine Ge genelektrode vorhanden ist, die eine elektrische Verbindung zur Flüssigkeit aufweist, eine Strom quelle mit Elektrode und Gegenelektrode verbunden ist, zwischen Stromquelle und Elektrode oder Gegen elektrode ein Meßgerät angeordnet ist, das die elektrische Impedanz zwischen Elektrode und Ge genelektrode ermittelt und eine Auswerte- und/oder Anzeigeeinrichtung die Meßwerte verarbeitet und/oder anzeigt.According to the invention, this object is achieved by that the device has at least one electrode points that verse with an outside insulation hen and has a conductive tip, which on the surface of a tooth can be put on, a Ge gene electrode is present, which is an electrical Has connection to the liquid, a current Source connected to the electrode and counter electrode between the power source and the electrode or counter electrode a measuring device is arranged, the electrical impedance between electrode and Ge gene electrode determined and an evaluation and / or Display device processes the measured values and / or displays.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß sich die elektrischen Wechselstromwiderstande der unter schiedlichen Materialien im menschlichen Mundraum er heblich unterscheiden. Zähne, die überwiegend aus kri stallinem Material bestehen, weisen einen sehr hohen Widerstand auf, der im allgemeinen 30 Kô übersteigt. Gleiches gilt für Zahnersatz aus Kunststoff oder keramischem Material, während der Widerstand von Amalgamfüllungen vernachlässigbar klein ist. Der Widerstand des Speichels sowie des Zahnfleisches, welches vom Speichel durchtränkt und von blutge füllten Kapillargefäßen durchzogen ist, liegt im Bereich von etwa 100 ô, was einer physiologischen Kochsalzlösung entspricht. Von allen Materialien läßt sich eine Plaqueschicht aufgrund ihres elek trischen Widerstands, der abhängig von der Dicke zwischen einigen und etwa 10 Kô liegt, eindeutig unterscheiden. The invention is based on the knowledge that the electrical AC resistances of the below different materials in the human mouth make a significant difference. Teeth made predominantly from kri stallinem material have a very high Resistance that generally exceeds 30 Kô. The same applies to dentures made of plastic or ceramic material, while the resistance of Amalgam fillings is negligibly small. Of the Resistance of saliva and gums, which is saturated with saliva and bloody filled capillaries is located in the Range of about 100 ô, which is a physiological Saline solution. Of all materials can a plaque layer because of its elec trical resistance, which depends on the thickness is between a few and about 10 Kô, clearly differentiate.

Daher wird eine Vorrichtung zum Nachweis von Zahn belägen vorgeschlagen, die auf dem Prinzip einer elektrischen Widerstandsmessung beruht. Zu diesem Zweck ist eine außenseitig isolierte Elektrode mit einer leitfähigen Spitze bzw. einem Kontaktbereich erforderlich, welche auf die Oberfläche eines Zahns aufsetzbar ist. Der Überstand des leitfähigen Be reiches über die umgebende Isolation liegt dabei zweckmäßig unterhalb der Dicke der nachzuweisenden Plaqueschicht. Weiterhin ist eine Gegenelektrode notwendig, die eine elektrische Verbindung zu einer Flüssigkeit herstellt, in der sich der Zahn befin det, in der Regel dem Speichel des Mundraums. Eine mit Elektrode und Gegenelektrode verbundene Strom quelle stellt einen über die Flüssigkeit geschlos senen Stromkreis her, in den ein Gerät zur Messung des elektrischen Widerstands, daß heißt der Größe des Stromflusses bei vorgegebener Spannung und gegebenenfalls der relativen Phase eingebracht ist, obwohl sich in der Regel der Gleichstrom betrieb mit einer Batterie oder einem Akkumulator als Stromquelle anbieten wird, ist auch ein Wechselstromkreis zur Widerstandsmessung denkbar.Therefore, a device for the detection of tooth proposed based on the principle of a electrical resistance measurement is based. To this The purpose is to have an electrode insulated on the outside a conductive tip or a contact area required which on the surface of a tooth is attachable. The supernatant of the conductive Be there is a lot about the surrounding insulation expediently below the thickness of the detected Plaque layer. There is also a counter electrode necessary that an electrical connection to a Produces fluid in which the tooth is det, usually the saliva of the mouth. A current connected to the electrode and counter electrode source puts you closed over the liquid circuit in which a device for measurement electrical resistance, that is, size the current flow at a given voltage and optionally the relative phase introduced is, although usually the direct current operated with a battery or an accumulator as a power source is also a AC circuit for resistance measurement conceivable.

Die derart erhaltenen Meßwerte werden von einer Auswerte- und/oder Anzeigeeinrichtung verarbeitet und/oder angezeigt.The measured values obtained in this way are taken from a Processing and / or display device processed and / or displayed.

Berührt die Elektrode einen sauberen Zahn dessen Oberfläche von Speichel oder einer vergleichbaren Flüssigkeit benetzt ist, so erfolgt der Stromfluß in erster Linie durch die niederohmige Flüssig keitsschicht, während der Zahn wegen seines hohen Widerstandes in guter Nährung als Isolator betrach tet werden kann. Somit wird im Fall eines sauberen Zahnes der niedrige elektrische Widerstand des Speichels gemessen. Taucht der leitfähige Bereich der Elektrode dagegen in eine Plaqueschicht ein, so wird der unmittelbare Kontakt zur Flüssigkeit un terbrochen. In diesem Fall ist zusätzlich der hö her. Gleichstromwiderstand der Plaqueschicht zu überwinden, so daß ein deutlicher Anstieg des Meß wertes bei Messungen mit Wechselstrom zu verzeich nen ist. Bei Messungen mit Wechselstrom addiert sich hierzu noch die Änderung des Wechselstromwi derstandes. Dabei kann aus der Größe der Änderung nicht nur auf das Vorhandensein oder die Abwesen heit einer Belagschicht sondern auch auf ihre Dicke geschlossen werden.The electrode touches a clean tooth of it Surface of saliva or similar If liquid is wetted, the current flows primarily through the low-resistance liquid layer during the tooth because of its high Consider good resistance as an insulator can be tet. Thus, in the case of a clean one Low electrical resistance of the tooth Saliva measured. Immerses the conductive area the electrode, however, in a plaque layer, so the direct contact to the liquid becomes un broken. In this case, the height forth. DC resistance of the plaque layer too overcome, so that a significant increase in measurement values for measurements with alternating current is. When measuring with alternating current added the change in the alternating current wi like that. This can change from the size not just the presence or absence layer, but also on its thickness getting closed.

Soll die Vorrichtung in erster Linie von Laien zur Kontrolle ihrer täglichen Zahnpflege eingesetzt werden, so ist es zur Vereinfachung der Handhabung zweckmäßig eine möglichst einfache Anzeigevorrich tung zu verwenden, beispielsweise Leuchtdioden oder einen akustischen Signalgeber, die bei einem auf die An- oder Abwesenheit von Plaqueschichten hin deutenden Widerstandswert eingeschaltet werden. Denkbar ist ferner der Einsatz als zahnärztliches Diagnosegerät, wobei die Meßwerte alternativ auch unmittelbar angezeigt oder an einen elektronischen Rechner als Auswerteeinheit weitergeleitet werden können.If the device is primarily for laypersons Control their daily dental care be so it is to simplify handling expedient a display device as simple as possible device to use, for example light emitting diodes or an acoustic signal generator that turns on at the presence or absence of plaque layers significant resistance value can be switched on. Use as a dentist is also conceivable Diagnostic device, the measured values alternatively also displayed immediately or to an electronic Computer can be forwarded as an evaluation unit can.

In analoger Weise läßt sich die Vorrichtung auch zur Kontrolle möglicher Beläge von Zahnersatz oder -prothesen einsetzen, bei denen ähnliche Wider standsverhältnisse vorliegen. Erfolgt die Kontrolle außerhalb des Mundraumes, ist darauf zu achten, daß eine Flüssigkeit Verwendung findet, deren Wider stand sich hinreichend von dem einer Belagschicht unterscheidet. Dies ist jedoch bei der Mehrzahl der gebräuchlichen Flüssigkeiten zur Reinigung von Zahnprothesen der Fall.The device can also be used in an analogous manner to check possible plaque of dentures or - use prostheses with similar contraindications situation. The control takes place outside the mouth area, care should be taken that a liquid is used, the opposite of which stood sufficiently from that of a covering layer differs. However, this is the case with the majority of common liquids for cleaning Dentures the case.

Der wesentliche Vorteil der vorgeschlagenen Nach weisvorrichtung besteht darin, daß sie eine kon trolle von Zahnbelägen auf sehr einfache Weise auch in Bereichen ermöglicht, die nicht oder allenfalls schwer einsehbar sind. Weiterhin können Kontrollen auch im Verlauf eines Reinigungsvorgangs vorgenom men werden, da eine Sichtbehinderung durch Reini gungsmittel auf die Meßwerte ohne Einfluß ist. Der Einsatz färbender oder chemischer Substanzen erüb rigt sich dagegen vollständig, so daß allergische Reaktionen auszuschließen sind. Die einfache An wendbarkeit und vollständige Erfaßbarkeit des Mund raumes bedeuten einen erheblichen Fortschritt bei der Feststellung von Zahnbelägen.The main advantage of the proposed after pointing device is that they have a con trolls of dental plaque in a very simple way too in areas that are not possible or at all are difficult to see. Controls can also be carried out also in the course of a cleaning process due to a visual impairment caused by Reini means has no influence on the measured values. Of the Use coloring or chemical substances On the other hand, it is completely eliminated, so that allergic Reactions must be excluded. The easy way reversibility and full comprehensibility of the mouth room means significant progress in the detection of dental plaque.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Elektrode ein Filament aus elastischem, isolierendem Material, vorzugsweise einem Kunst stoff, der einen Kern aus flexiblem, leitfähigem Werkstoff aufweist. Eine derartige Elektrode beugt im Gegensatz zu starren Ausführungen möglichen Ver letzungen im Mundraum wirksam vor und läßt sich auf einfache Weise durch Abtrennung von Teilstücken ei nes durchgehenden Filamentes herstellen. Obwohl auch ein Metalldraht als Kern denkbar ist, ist ein Kern aus Kohlenstoff, speziell in Form einer Koh lenstoffaser, bevorzugt, da er chemisch sehr be ständig sowie toxikologisch unbedenklich ist und eine Schädigung der Zahnoberfläche ausschließt.In an advantageous development of the invention the electrode is a filament made of elastic insulating material, preferably an art fabric that has a core of flexible, conductive Has material. Such an electrode diffracts in contrast to rigid versions possible ver effective in the mouth and can be simple way by separating pieces of egg Make a continuous filament. Although a metal wire as a core is also conceivable Carbon core, especially in the form of a Koh lenstoffaser, preferred because it is chemically very be is constantly and toxicologically safe and excludes damage to the tooth surface.

Besondere Vorteile bietet die vorgeschlagene Nach weisvorrichtung, wenn sie zur Kontrolle von Zahnbe lägen, also der Sauberkeit im Verlauf eines Reini gungsvorgangs eingesetzt wird. Zu diesem Zweck wird vorgeschlagen, die Elektrode an einer Reinigungs vorrichtung für Zähne oder Zahnersatz zu befesti gen. Dabei kann sich die Anzeigeeinrichtung auf ein Signal beschränken, ob noch Zahnbelag feststellbar, also der Reinigungsvorgang bereits abgeschlossen oder noch fortzuführen ist.The proposed night offers particular advantages pointing device when used to control tooth the cleanliness of a Reini is used. For this purpose suggested cleaning the electrode To fix device for teeth or dentures gen. Here, the display device on Limit signal whether plaque is still detectable the cleaning process has already been completed or is still to be continued.

Zweckmäßig ist die vorgeschlagene Nachweisvorrich tung speziell zum Einsatz in eine manuell oder elektrisch betätigte Zahnbürste, wobei sich Strom quelle, Meßgerät, Anzeige- und/oder Auswerteein richtung vorteilhaft im Griff anordnen lassen. Be vorzugt werden in diesem Fall Filamente als Elek troden eingesetzt, die eines, mehrere oder alle herkömmlichen Filamente der Zahnbürste ersetzen. Auch die Gegenelektroden können als Filamente aus gebildet sein.The proposed proof is useful device specifically for use in a manual or electrically operated toothbrush, taking electricity source, measuring device, display and / or evaluation Arrange the direction advantageously in the handle. Be In this case, filaments are preferred as elec todes used, the one, several or all replace conventional toothbrush filaments. The counter electrodes can also be made of filaments be educated.

Filamente von Zahnbürsten verbiegen sich unter Be lastung und mit zunehmender Abnutzung in unkontrol lierbarer Weise. Dienen die deformierten Filamente als Elektroden, entstehen in der Folge Fehlmessun gen, die bis zur vollständigen Unbrauchbarkeit der Meßvorrichtung führen können. Da von derartigen Verformungen vorwiegend die Filamente in Randberei chen des Bürstenkopfes betroffen sind, wird vorge schlagen, die Elektroden nur in räumlich begrenzten Teilbereichen des Bürstenkopfes anzubringen, vor zugsweise in seinem Zentrum. Von Vorteil ist jedoch auch eine Anbringung von Elektroden im vorderen, also vom Griff abgewandten Bereich des Bürsten kopfes, da sich auf diese Weise auch Randbereiche des Mundraums leicht erfassen lassen. Ferner hat eine geringe Zahl von als Elektroden dienenden Fi lamenten auch geringere Kosten zur Folge, da ihre Herstellung im Vergleich zu gewöhnlichen Filamenten aufwendiger und eine Kontaktierung erforderlich ist.Filaments of toothbrushes bend under Be load and with increasing wear and tear in uncontrolled erable way. Serve the deformed filaments as electrodes, incorrect measurements subsequently occur conditions until the complete usability of the Can lead measuring device. Because of such Deformations mainly of the filaments in marginal areas Chen of the brush head are affected beat, the electrodes only in limited space Attach parts of the brush head before preferably in its center. But is an advantage also attach electrodes in the front, that is, the area of the brush facing away from the handle head, because this way there are also marginal areas of the oral cavity can be easily grasped. It also has a small number of Fi serving as electrodes laments also result in lower costs as their Production compared to ordinary filaments more complex and contacting required is.

Wird die Vorrichtung zur Feststellung von Zahnbelä gen an einer motorbetriebenen Reinigungsvorrichtung angebracht, insbesondere einer elektrischen Zahn bürste, ist es möglich, auf eine Anzeigeeinrichtung zu verzichten. Dazu steuert die Auswerteeinrichtung den Antrieb der Reinigungsvorrichtung und beendet den Reinigungsvorgang automatisch, falls keine Be läge mehr feststellbar sind.Will the device for the detection of dental plaque on a motorized cleaning device attached, especially an electric tooth brush, it is possible on a display device to renounce. For this purpose, the evaluation device controls the drive of the cleaning device and ended the cleaning process automatically if no loading would be more noticeable.

Häufig erweist es sich als vorteilhaft, wenn Elek trode und Gegenelektrode den gleichen Aufbau auf weisen, also es sich beispielsweise in beiden Fäl len um Filamente handelt. Beide können auch ein einheitliches Bauteil bilden oder mechanisch unmit telbar miteinander verbunden sein. Beispiele sind ein Filament, das zwei leitfähige Kerne aufweist, von denen einer als Elektrode und der andere als Gegenelektrode dient, oder Elektroden, die in Öff nungen einer leitfähigen Platte eingesetzt sind, welche die Gegenelektrode darstellt und gegebenen falls den Schaft der Elektrode teilweise umgibt. It often proves to be advantageous if Elek trode and counter electrode have the same structure point, so it is for example in both cases len is filaments. Both can also be one form uniform component or mechanically unmit be directly connected. examples are a filament that has two conductive cores, one as an electrode and the other as Counterelectrode is used, or electrodes that are in opening a conductive plate are used, which is the counter electrode and given if it partially surrounds the shaft of the electrode.

In allen Fällen ist es möglich, benachbarte Elek troden und Gegenelektroden einander paar-, reihen- oder gruppenweise zuzuordnen, daß heißt mehrere voneinander getrennte Stromkreise vorzusehen. Auch die serielle Hintereinanderschaltung mehrerer Elek troden und Gegenelektroden erweist sich gelegent lich als zweckmäßig.In all cases, neighboring elec Trodes and counter electrodes pair, row or to assign in groups, that means several to provide separate circuits. Also the serial connection of several elec Electrodes and counter electrodes are occasionally found Lich as appropriate.

Wird die Nachweisvorrichtung, beispielsweise an ei ner Zahnbürste, zur Kontrolle des Reinigungsvor gangs im Mund des Benutzers eingesetzt, kann als Gegenelektrode auch ein vollständig oder bereichs weise leitfähiger Griff verwendet werden. Der Stromkreis wird in diesem Fall über Hand, Arm und Körper des Benutzers sowie den Speichel in seinen Mundraum geschlossen. Die auf diese Weise sehr ein fach ausgeführte Gegenelektrode erleichtert die Herstellung erheblich. Dabei lassen sich weitere Vorteile in bezug auf die Produktion erzielen, wenn sämtliche Elektroden parallel zueinander geschaltet und durch eine leitfähige Platte oder Folie im Kopf der Zahnbürste kontaktiert werden.If the detection device, for example at an egg a toothbrush to check the cleaning process used in the mouth of the user, can as Counter electrode also a complete or area wise conductive handle can be used. Of the In this case, the circuit is over hand, arm and Body of the user as well as the saliva in his Mouth closed. The very one in this way fold counter electrode facilitates the Manufacture significantly. There are more Achieve benefits in terms of production if all electrodes connected in parallel to each other and through a conductive plate or foil in the head the toothbrush can be contacted.

Zweck der Auswerteeinheit ist in erster Linie, die gemessenen Impedanzwerte in der Weise aufzube reiten, daß für den Benutzer eine leicht interpre tierbare Anzeige entsteht. Daher ist es erforder lich, eine geeignete Kalibrierung auf die individu ellen Verhältnisse und Widerstandswerte im Mundraum des Benutzers sowie eine Absonderung von Störein flüssen vorzunehmen. Für diese Aufgabe geeignete Baugruppen sind speziell Zähl- und/oder Integrier und/oder Differenzier- und/oder Verzögerungsglieder und/oder Schwellwertschalter. Mit Hilfe eines Dif ferenziergliedes ist feststellbar, ob während des Reinigungsvorgangs Veränderungen im Leitwert der Zahnoberfläche auftreten oder eine Annäherung an einen Grenzwert erfolgt, daß heißt der Reinigungs vorgang abgeschlossen ist. Unter Verwendung eines Integriergliedes ist ein Vergleich mit den bisher erfolgten Veränderungen möglich. Weiterhin sind Zähl- und Integrierglieder dazu geeignet, festzu stellen, wie groß insgesamt die vorhandenen Berei che mit einheitlichem Widerstand, insbesondere ei ner Belagschicht, sind. Schwellwertschalter ermög lichen das Aussondern offensichtlich fehlerbehafte ter Meßwerte, die beispielsweise auftreten können, wenn die Elektrode von der Zahnoberfläche abgehoben wird oder ein Kurzschluß über eine metallische Fül lung erfolgt.The purpose of the evaluation unit is primarily that to measure measured impedance values in such a way ride that for the user an easy interpre animal display arises. Therefore it is required Lich, a suitable calibration to the individual conditions and resistance values in the oral cavity of the user as well as a separation of interference to make rivers. Suitable for this task Modules are specifically counting and / or integrating and / or differentiators and / or delay elements and / or threshold switches. With the help of a dif ferenziergliedes can be determined whether during the Cleaning process changes in the conductance of the Tooth surface appear or an approximation there is a limit, that is cleaning process is completed. Using a Integrator is a comparison with the previous one changes are possible. Furthermore are Counters and integrators suitable to fix how big the existing area is che with uniform resistance, especially egg ner covering layer, are. Threshold switch enabled discarding obviously faulty ter measured values that can occur, for example, when the electrode is lifted off the tooth surface or a short circuit over a metallic fill development takes place.

Ein oder mehrere Verzögerungsglieder in der Auswer teeinheit stellen sicher, daß nur solche Wider standsänderungen erfaßt werden, deren Dauer inner halb vorgegebener Grenzwerte liegt. Wird die Nach weisvorrichtung in Verbindung mit einer Reinigungs vorrichtung verwendet, bei der der Säuberungsvor gang zyklisch abläuft, ist die Zeitkonstante des Verzögerungsgliedes bevorzugt auf die Periodendauer des Reinigungsvorganges abgestimmt. Wird beispiels weise eine elektrische Zahnbürste verwendet, so entspricht die Periodendauer der Schwingungsdauer eines Bürstenkopfes. Auch bei manueller Reinigung der Zähne treten typische Periodendauern auf, die mit einem Verzögerungsglied berücksichtigbar sind. One or more delay elements in the Auswer teeinheit ensure that only such contradictions changes in status are recorded, their duration within half of the specified limit values. Will the after pointing device in connection with a cleaning device used for cleaning is cyclical, the time constant of the Delay element preferred on the period of the cleaning process. For example used an electric toothbrush corresponds to the period of the oscillation period a brush head. Even with manual cleaning typical periods of the teeth occur, the can be taken into account with a delay element.

Beispiele sind der Zeitraum, wenn ein Bürstenkopf von einer Zahnreihe abgehoben und auf eine andere Zahnreihe aufgesetzt wird, oder Zeiträume, in denen die Filamentspitzen kontaktlos über Zahnzwischen räume gleiten. Die Dauer der Zeitkonstante des Ver zögerungsgliedes muß nicht notwendig mit den Peri odendauern übereinstimmen, sondern es können sich auch Vielfache oder Bruchteile der Periodendauer als zweckmäßige Zeitkonstanten erweisen.Examples are the period when a brush head lifted from one row of teeth and onto another Row of teeth is put on, or periods in which the filament tips contactlessly between teeth gliding spaces. The duration of the time constant of Ver The delay element does not have to be with the Peri od duration match, but it can also multiples or fractions of the period prove to be expedient time constants.

Speziell zu Diagnosezwecken ist es von Vorteil, die Größe und lokale Verteilung belagbedeckter Bereiche zu erfassen. Dazu wird vorgeschlagen, daß mehrere Elektroden mit bekanntem Abstand vorhanden sind, die einzeln oder gruppenweise mit ihnen zugeordne ten Meßgeräten verbunden sind. Denkbar ist auch ein einzelnes Meßgerät einzusetzen, und die Elektroden nach Art eines Multiplexverfahrens sukzessive mit ihm zu verbinden.It is particularly advantageous for diagnostic purposes that Size and local distribution of covered areas capture. It is proposed that several Electrodes with a known distance are available, who assign them individually or in groups ten measuring devices are connected. A is also conceivable use a single measuring device and the electrodes in the manner of a multiplex process, successively with to connect him.

Bei einem geeignetem Verfahren zur Anwendung der vorgeschlagenen Vorrichtung werden die Zähne oder der Zahnersatz zunächst in eine leitfähige Flüssig keit eingebracht, sofern sie sich nicht im Speichel des Mundraums befinden. Zwischen Flüssigkeit und Gegenelektrode wird eine elektrische Verbindung hergestellt. Nach Aufsetzen der Elektrode auf die Zahnoberfläche bewirkt die Stromquelle einen elek trischen Stromfluß, so daß sich der elektrische Wi derstand messen läßt. Aus der Größe des gemessenen Widerstandes ist bestimmbar, ob sich die Elektro denspitze auf einer sauberen Zahnoberfläche oder in einer Plaqueschicht befindet. With a suitable method of applying the proposed device are the teeth or the dentures first in a conductive liquid introduced if they are not in saliva of the mouth. Between liquid and The counter electrode becomes an electrical connection produced. After placing the electrode on the Tooth surface causes the power source to elek trical current flow, so that the electrical Wi the level can be measured. From the size of the measured Resistance can be determined whether the electrical tip on a clean tooth surface or in a layer of plaque.

In einer Weiterbildung des Verfahrens wird die Elektrode während der Messung entlang der Zahnober fläche bewegt, beispielsweise bei einem Putzvor gang, wenn sie an einer Zahnbürste befestigt ist. Damit wird sichergestellt, daß nicht nur eine punk tuelle sondern eine großräumige Feststellung von Plaqueschichten auf der Zahnoberfläche erfolgt.In a further development of the method Electrode during the measurement along the top of the tooth moving surface, for example with a plastering gear when attached to a toothbrush. This ensures that not only one punk but a large-scale statement of Plaque layers are made on the tooth surface.

Um ein störungsarmes Meßsignal zu erhalten, besteht bevorzugt ein ständiger elektrischer Kontakt zwi schen Elektrode und Zahnoberfläche, das heißt eine vollständige Unterbrechung des Stromflusses wird vermieden. Daher ist eine Flüssigkeit von Vorteil, die in Form eines Schaumes vorliegt und den Mund raum des Probanden weitgehend ausfüllt. Dies läßt sich erreichen, indem der Flüssigkeit ein schaum bildendes Tensid zugegeben wird, wie es beispiels weise in handelsüblichen Zahncremes enthalten ist. Erfolgt der Einsatz der Vorrichtung während des ge wöhnlichen Zähneputzens, bildet sich der kontakt verbessernde Schaum folglich zwangsläufig.In order to obtain a low-interference measurement signal, there is preferably a permanent electrical contact between electrode and tooth surface, that is complete interruption of the current flow avoided. So a liquid is beneficial which is in the form of a foam and the mouth largely filled the subject's space. This leaves reach out by foaming the liquid forming surfactant is added, such as is contained in commercially available toothpastes. If the device is used during the ge usual brushing of teeth, the contact is formed therefore inevitably improving foam.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Er findung lassen sich dem nachfolgenden Beschrei bungsteil entnehmen, in dem anhand der Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert werden. Die Zeichnung zeigt in prinzipienhafter DarstellungFurther details, features and advantages of the Er can be found in the following description Take part of the exercise, in the drawing Embodiments of the invention explained in more detail will. The drawing shows in principle presentation

Fig. 1 Querschnitt durch eine Zahnbürste mit erfindungsgemäßer Vorrichtung zur Feststellung eines Zahnbelages, Fig. 1 cross section through a toothbrush with an inventive device for detecting a dental plaque

Fig. 2-4 Querschnitte durch alternative Ausge staltungen von Elektroden und Gegen elektroden, Fig. 2-4 cross sections through alternative Substituted staltungen of electrodes and counter-electrodes,

Fig. 5-6 Aufsicht auf unterschiedliche Ausge staltungen des Bürstenkopfes. Fig. 5-6 supervision of different On events of the brush head.

In Fig. 1 ist der Querschnitt durch eine Zahnbür ste (1) wiedergegeben, die einen Griff (2) und einen Bürstenkopf (3) aufweist und mit einer erfin dungsgemäßen Vorrichtung zur Feststellung von Pla queschichten (4) auf der Oberfläche der zu säubern den Zähne (5) versehen ist. Zu diesem Zweck weist die Zahnbürste (1) anstelle herkömmlicher Borsten Filamente (6) aus einem isolierenden Material auf, die mit einem leitfähigen Kern (7) versehen sind. Endseitig ist der Kern (7) an der Spitze (8) des Filamentes (6) frei zugänglich, so daß eine Elek trode (9) entsteht, die rückseitig über eine Lei terplatte (10) im Bürstenkopf (3) kontaktiert ist. Leitungen (11) verbinden die Elektrode (9) über eine Stromquelle (12) mit einer Gegenelektrode (13), die von einer metallischen Schicht (14) auf der Oberfläche des Griffs (2) der Zahnbürste (1) gebildet wird. Ergreift der Benutzer der Zahnbürste den Griff (2) mit seiner Hand (15) und setzt die Zahnbürste (1) mit den Filamenten (6) auf seine Zähne (5) auf, so entsteht, wie durch die gestri chelte Linie (16) angedeutet ist, über seinen Arm, Körper sowie den Speichel als leitfähiger Flüssig keit (17) im Mundraum ein geschlossener Stromkreis. Ein Meßgerät (18) dient zur Erfassung des Strom flusses bzw. der elektrischen Impedanz im Strom kreis.In Fig. 1 the cross section through a toothbrush ste ( 1 ) is reproduced, which has a handle ( 2 ) and a brush head ( 3 ) and with a device according to the invention for the determination of plaque layers ( 4 ) on the surface of the to be cleaned Teeth ( 5 ) is provided. For this purpose, the toothbrush ( 1 ) has filaments ( 6 ) made of an insulating material instead of conventional bristles, which are provided with a conductive core ( 7 ). At the end, the core ( 7 ) at the tip ( 8 ) of the filament ( 6 ) is freely accessible, so that an elec trode ( 9 ) is formed, which is contacted on the rear side via a Lei terplatte ( 10 ) in the brush head ( 3 ). Lines ( 11 ) connect the electrode ( 9 ) via a current source ( 12 ) to a counter electrode ( 13 ), which is formed by a metallic layer ( 14 ) on the surface of the handle ( 2 ) of the toothbrush ( 1 ). If the user of the toothbrush grips the handle ( 2 ) with his hand ( 15 ) and places the toothbrush ( 1 ) with the filaments ( 6 ) on his teeth ( 5 ), this is the result of the dashed line ( 16 ) is, over his arm, body and saliva as a conductive liquid speed ( 17 ) in the mouth a closed circuit. A measuring device ( 18 ) is used to detect the current flow or the electrical impedance in the circuit.

Das Prinzip der Messung beruht darauf, daß die Flüssigkeit (17) des Speichels einen vergleichs weise niedrigen elektrischen Widerstand besitzt, während der der Zähne (5) wesentlich größer ist und die Plaqueschicht einen dazwischen liegenden Wider standswert aufweist. Somit läßt sich anhand der Größe des Stromflusses feststellen, ob sich die Spitzen (8) der Elektroden (9) in der Flüssigkeit (17), auf einer sauberen Zahnoberfläche oder in ei ner Plaqueschicht (4) befinden. Eine Auswerteein richtung (19), vorzugsweise ein Mikrochip, verar beitet die vom Meßgerät (18) ermittelten Werte und steuert eine Anzeigeeinrichtung (20), die mittels Leuchtdioden (21) anzeigt, ob der Reinigungsvorgang beendet, also die Plaqueschicht (4) entfernt ist. Die Auswerteeinrichtung (19) dient dabei zur Be rücksichtigung fehlerhafter Meßwerte, beispiels weise einem Abheben der Zahnbürste (1) vom Zahn (5), sowie einer Identifikation der Meßwerte, denen die An- bzw. Abwesenheit der Plaqueschicht (4) zu zuordnen ist. Selbstverständlich ist es in analoger Weise möglich, auch eine elektrische Zahnbürste mit einer Vorrichtung zur Feststellung von Zahnbelägen zu versehen.The principle of the measurement is based on the fact that the liquid ( 17 ) of the saliva has a comparatively low electrical resistance, during which the teeth ( 5 ) are significantly larger and the plaque layer has an intermediate resistance value. It can thus be determined from the size of the current flow whether the tips ( 8 ) of the electrodes ( 9 ) are in the liquid ( 17 ), on a clean tooth surface or in a plaque layer ( 4 ). An evaluation device ( 19 ), preferably a microchip, processes the values determined by the measuring device ( 18 ) and controls a display device ( 20 ) which uses LEDs ( 21 ) to indicate whether the cleaning process has ended, that is to say the plaque layer ( 4 ) has been removed . The evaluation device ( 19 ) is used to take incorrect measurement values into account, for example a lifting of the toothbrush ( 1 ) from the tooth ( 5 ), and an identification of the measurement values to which the presence or absence of the plaque layer ( 4 ) is to be assigned. It is of course possible in an analogous manner to also provide an electric toothbrush with a device for determining dental plaque.

Die Leiterplatte (10) gestattet unterschiedliche Möglichkeiten der Kontaktierung der Elektroden (9), die beispielsweise einzeln oder gruppenweise mit dem Meßgerät (18) verbunden sind, wobei auch die serielle Schaltung mehrerer Elektroden (9) in Reihe möglich ist. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung zeigen die Fig. 2 bis 4, bei denen auch die Gegenelektrode (13) im Bürstenkopf (3) angeordnet ist. Zur zeichnerischen Vereinfa chung ist jeweils lediglich die Anordnung zur Wi derstandsmessung dargestellt.The printed circuit board ( 10 ) allows different possibilities of contacting the electrodes ( 9 ), which are connected, for example, individually or in groups to the measuring device ( 18 ), it also being possible to connect a plurality of electrodes ( 9 ) in series. Further advantageous embodiments of the device shown in FIGS. 2 to 4, in which the counter electrode (13) is arranged in the brush head (3). To simplify the drawing, only the arrangement for resistance measurement is shown.

In Fig. 2 sind sowohl Elektroden (9) als auch die Gegenelektroden (13) Filamente (6) mit einem leit fähigen Kern (7), das heißt sie weisen einen gleichartigen Aufbau auf. Damit werden die Möglich keiten ihrer Kontaktierung erheblich erweitert; beispielsweise ist die dargestellte Serienschaltung aller Elektroden (9) und Gegenelektroden (13) denk bar.In Fig. 2 are both electrodes ( 9 ) and the counter electrodes ( 13 ) filaments ( 6 ) with a conductive core ( 7 ), that is, they have a similar structure. This considerably expands the possibilities of contacting them; for example, the illustrated series connection of all electrodes ( 9 ) and counter electrodes ( 13 ) is conceivable.

Die Darstellung in Fig. 3 gibt eine Zahnbürste (1) mit einer Gegenelektrode (13) in Gestalt einer leitfähigen Platte auf dem Bürstenkopf (3) wieder, die in Öffnungen von den Elektroden (9) durchgrif fen wird. Für einen guten und gleichmäßigen Kontakt ist in diesem Fall eine ausreichende Benetzung des Bürstenkopfes (3) durch die Flüssigkeit (17) erfor derlich, was sich durch Schaumbildung unter Verwen dung einer handelsüblichen Zahncreme erreichen läßt. The illustration in Fig. 3 shows a toothbrush ( 1 ) with a counter electrode ( 13 ) in the form of a conductive plate on the brush head ( 3 ) again, which is penetrated by openings in the electrodes ( 9 ). For a good and even contact, sufficient wetting of the brush head ( 3 ) by the liquid ( 17 ) is necessary in this case, which can be achieved by foam formation using a commercially available toothpaste.

Schließlich lassen sich Elektrode (9) und Gegen elektrode (13) auch in einem gemeinsamen Filament (6) realisieren, welches mit zwei Kernen (7) verse hen ist (Fig. 4).Finally, electrode ( 9 ) and counter electrode ( 13 ) can also be realized in a common filament ( 6 ) which is provided with two cores ( 7 ) ( Fig. 4).

Speziell in Randbereichen der Zahnbürste besteht stets die Gefahr, daß sich die Filamente (6) zur Seite biegen und in der Folge Fehlmessungen entste hen. Zur Verminderung dieses Problems wird vorge schlagen, die Filamente (6) lediglich in Teilberei chen (22) des Bürstenkopfes anzuordnen, während in den übrigen Bereichen herkömmliche Filamente (23) verwendet werden. Die Fig. 5 und 6 zeigen zwei Ausführungsbeispiele. Zudem lassen sich auf diese Weise erhebliche Kosteneinsparungen erreichen, da nur eine geringe Zahl der aufwendigeren Filamente (6) notwendig ist und kontaktiert werden muß.Especially in the edge areas of the toothbrush there is always the risk that the filaments ( 6 ) will bend to the side and incorrect measurements will result as a result. To reduce this problem, it is suggested to arrange the filaments ( 6 ) only in partial areas ( 22 ) of the brush head, while conventional filaments ( 23 ) are used in the remaining areas. FIGS. 5 and 6 show two embodiments. In addition, considerable cost savings can be achieved in this way, since only a small number of the more complex filaments ( 6 ) is necessary and must be contacted.

Im Ergebnis entsteht eine Vorrichtung zur Feststel lung von Zahnbelägen, die auch während eines Putz vorganges eine sorgfältige, einfach vorzunehmende und alle Zahnbereiche erfassende Kontrolle der Säu berung gestattet.The result is a device for locking dental plaque, even during a plaster a careful, easy to perform and control of the sows covering all tooth areas Permitted.

Claims

1. A device for determining the coating of teeth or dentures that are in a conductive liquid, in particular in the course of a cleaning process, characterized in that
the device has at least one electrode ( 9 ) which is provided with external insulation and has a conductive tip ( 8 ) which can be placed on the surface of a tooth ( 5 ),
there is a counter electrode ( 13 ) which has an electrical connection to the liquid ( 17 ),
a current source ( 12 ) with electrode ( 9 ) and Ge counterelectrode ( 13 ) is connected,
between the current source ( 12 ) and electrode ( 9 ) or counter electrode ( 13 ) a measuring device ( 18 ) is arranged, which determines the electrical impedance between elec trode ( 9 ) and counter electrode ( 13 )
and an evaluation ( 19 ) and / or display device ( 20 ) processes and / or displays the measured values.

2. Device according to claim 1, characterized in that the electrode ( 9 ) is a filament ( 6 ) made of elastic, insulating material with a core ( 7 ) made of a flexible, conductive material.

3. Device according to claim 2, characterized in that the core ( 7 ) consists of carbon.

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the electrode ( 9 ) is attached to a cleaning device for teeth ( 5 ) or dentures.

5. The device according to claim 4, characterized in that the cleaning device is a ma manual or electric toothbrush ( 1 ) with a brush head ( 3 ).

6. The device according to claim 5, characterized in that current source ( 12 ), measuring device ( 18 ), from values ( 19 ) and / or display device ( 20 ) in egg nem handle ( 2 ) of the toothbrush are arranged.

7. Apparatus according to claim 5 or 6, characterized in that one or more filaments ( 6 , 23 ) of the toothbrush ( 1 ) are electrodes ( 9 ) or counter electrodes ( 13 ).

8. The device according to claim 7, characterized in that the electrodes ( 9 ) in spatially limited areas ( 22 ), preferably in the center of the brush head ( 3 ) are arranged.

9. Device according to one of claims 4 to 8, characterized in that the evaluation device ( 19 ) controls the drive of a motor-operated cleaning device.

10. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the electrode ( 9 ) and counter electrode ( 13 ) have the same structure.

11. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the electrode ( 9 ) and counter electrode ( 13 ) form a single component or are attached to one another.

12. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the device has an at least partially conductive handle ( 2 ) which forms the counter electrode ( 13 ).

13. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation device ( 19 ) comprises a threshold switch and / or a counting and / or integrating and / or differing trim and / or delay element.

14. The apparatus according to claim 13, characterized records that the time constant of the delay links to the period of cyclic reini is coordinated.

15. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of electrodes ( 9 ) are present, each of which is connected to a measuring device ( 18 ) assigned to them or can be connected to a common measuring device ( 18 ) in succession.

16. A method for determining the coating of teeth or dentures with a device according to one of the preceding claims, characterized by the following method steps:

- If necessary, introducing teeth ( 5 ) or dentures into a conductive liquid ( 17 ),
- Establishing an electrical connection between the counter electrode ( 13 ) and liquid ( 17 ),
- placing the electrode ( 9 ) on the surface of the tooth ( 5 ) or dental prosthesis,
- Measurement of electrical AC resistance
- Evaluation of the measured values.

17. The method according to claim 16, characterized in that the electrode ( 9 ) is moved during the measurement along the surface of the teeth ( 5 ) or the tooth replacement.

18. The method according to claim 16 or 17, characterized in that the liquid ( 17 ) is a foam.

19. Use of a device according to one of the Claims 1 to 15 to determine the covering of Teeth or dentures.