JP2024504669A - 口腔内領域用のマルチセンサシステム - Google Patents
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Abstract
この発明は、口腔内の測定データを検出するためのもので、測定データを送信するための送信装置（１０３）を有する少なくとも１個のスレーブ歯科用センサ（１０１－Ｓ）と；前記スレーブ歯科用センサ（１０１－Ｓ）からの測定データを受信するための受信装置（１０９－Ｍ）を有するマスター歯科用センサ（１０１－Ｍ）とを備えてなる、口腔内に配置するための複数の歯科用センサ（１０１－Ｓ；１０１－Ｍ）を含んだマルチセンサシステム（１００）に関する。【選択図】図１
Description
この発明は、口腔内に配置するための複数の歯科用センサを含んだマルチセンサシステムと、マルチセンサシステム内の測定データの伝送方法に関する。
従来の歯科用センサは、１本の共通の受信者への伝送チャネルのみが使用可能であるという問題を有している。複数の歯科用センサが同時に送信すると、たちまちデータの衝突が発生し得る。その場合、評価することができなくなる。
従って本発明の目的は、測定データを効率的に伝送することができる、複数の歯科用センサを含んだマルチセンサシステムを提供することである。
前記の課題は、独立請求項の対象によって解決される。技術的に好適な実施形態が、従属請求項、発明の詳細な説明、および添付図面の対象である。
第１の態様によれば、口腔内の測定データを検出するためのもので、測定データを送信するための送信装置を有する少なくとも１個のスレーブ歯科用センサと；前記スレーブ歯科用センサからの測定データを受信するための受信装置を有するマスター歯科用センサとを備えてなる、口腔内に配置するための複数の歯科用センサを含んだマルチセンサシステムによって前記の技術的な課題が解決される。前記のマルチセンサシステムは、１個あるいは複数個のスレーブ歯科用センサを含むことができる。このマルチセンサシステムによって、複数のスレーブ歯科用センサからの効率的、高速、かつ無障害のデータ伝送を実現することができる。全てのスレーブ歯科用センサからの測定データがマスター歯科用センサによって受信され、そのマスター歯科用センサによってパッケージ化されて外部のノードに転送される。
このマルチセンサシステムの技術的に好適な実施形態によれば、スレーブ歯科用センサがそのスレーブ歯科用センサを歯に固定するための固定装置あるいは固定手段を含むか、および／またはマスター歯科用センサがそのマスター歯科用センサを歯に固定するための固定装置あるいは固定手段を含む。それによって例えば、マルチセンサシステムを患者の口内に固定することができるという技術的な利点が達成される。
このマルチセンサシステムの技術的に好適な別の実施形態によれば、スレーブ歯科用センサの送信装置が有線接続式および／または無線式のインタフェースを備える。それによって例えば、測定データを高速かつ簡便にマスター歯科用センサに伝送することができるという技術的な利点が達成される。
このマルチセンサシステムの技術的に好適な別の実施形態によれば、スレーブ歯科用センサがマスター歯科用センサからデータを受信するための受信装置を含む。それによって例えば、追加的にマスター歯科用センサからスレーブ歯科用センサにデータを伝送することができるという技術的な利点が達成される。
このマルチセンサシステムの技術的に好適な別の実施形態によれば、スレーブ歯科用センサがマスター歯科用センサによって制御されるように構成される。それによって例えば、マスター歯科用センサの要求に応答して測定を実行することができるという技術的な利点が達成される。
このマルチセンサシステムの技術的に好適な別の実施形態によれば、マスター歯科用センサが口腔外のノードに測定データを送信するための送信装置を含む。それによって例えば、追加的な評価および処理のために測定データをデータチャネル上で共通して外部のノードに伝送することができるという技術的な利点が達成される。
このマルチセンサシステムの技術的に好適な別の実施形態によれば、スレーブ歯科用センサおよび／またはマスター歯科用センサが自律的な動作のためのエネルギー蓄積装置を含む。それによって例えば、スレーブ歯科用センサまたはマスター歯科用センサが外部エネルギー供給装置が無くても動作可能にされるという技術的な利点が達成される。
このマルチセンサシステムの技術的に好適な別の実施形態によれば、マスター歯科用センサが測定データを処理するためのマイクロプロセッサを備える。それによって例えば、中央集約的な測定データの処理を実行することができるという技術的な利点が達成される。
このマルチセンサシステムの技術的に好適な別の実施形態によれば、測定データを圧縮および／または符号化するようにマスター歯科用センサが構成される。それによって例えば、データ量が削減されるかまたは安全な通信が実行されるという技術的な利点が達成される。
このマルチセンサシステムの技術的に好適な別の実施形態によれば、スレーブ歯科用センサが測定プログラムを記憶するためのデジタルメモリと測定プログラムを実行するためのマイクロプロセッサを備える。それによって例えば、コンピュータプログラムによって柔軟にスレーブ歯科用センサを制御し得るという技術的な利点が達成される。
このマルチセンサシステムの技術的に好適な別の実施形態によれば、スレーブ歯科用センサ上の測定プログラムを更新するようにマスター歯科用センサが構成される。それによって例えば、より良好で不具合が改善されたバージョンのコンピュータプログラムを事後的にスレーブ歯科用センサに伝送することができるという技術的な利点が達成される。
このマルチセンサシステムの技術的に好適な別の実施形態によれば、外部アプリケーションに測定データを伝送するようにマルチセンサシステムが構成される。その外部アプリケーションは、例えばスマートフォンあるいはタブレットＰＣ上のコンピュータプログラムである。その送信は、例えばＷＬＡＮ、ブルートゥース（登録商標）、またはＮＦＣインタフェースを介して実行される。それによって例えば、簡便な方式で測定データを携帯端末上で目視することができるという技術的な利点が達成される。
このマルチセンサシステムの技術的に好適な別の実施形態によれば、ｐＨ数値、エタノール濃度、乳酸濃度、コルチゾール濃度、グルコース濃度、および／またはイオン濃度を検出するか、または咬合時の音波および／または温度を検出するようにスレーブ歯科用センサが構成される。それによって例えば、極めて好適な測定データをスレーブ歯科用センサによって口腔から検出することができるという技術的な利点が達成される。
第２の態様によれば、第１の態様に係る口腔内の測定データを検出するためのマルチセンサシステムの適用方法によって前述した技術的な課題が解決される。この方法によって、前述した第１の態様に係るマルチセンサシステムと同様な技術的な利点が達成される。
第３の態様によれば、スレーブ歯科用センサによって口腔内の測定データを検出するステップと；測定データをスレーブ歯科用センサからマスター歯科用センサに伝送するステップを有してなる、マルチセンサシステム内で測定データを伝送する方法によって前述した技術的な課題が解決される。この方法によれば、前述した第１の態様に係るマルチセンサシステムと同様な技術的な利点が達成される。
この方法の技術的に好適な実施形態によれば、マスター歯科用センサからスレーブ歯科用センサにデータが送信される。それによって例えば、マスター歯科用センサからスレーブ歯科用センサに追加的なデータを伝送することができるという技術的な利点が達成される。
この方法の技術的に好適な別の実施形態によれば、マスター歯科用センサから口腔外のノードに測定データが送信される。それによって例えば、追加的な評価および処理のために測定データをデータチャネル上で共通して外部のノードに伝送することができるという技術的な利点が達成される。
次に、本発明の実施例につき、添付図面を参照しながら、以下詳細に説明する。
図１には、複数の歯科用センサ１０１－Ｓおよび１０１－Ｍを有するマルチセンサシステム１００の概略構成が示されている。歯科用センサ１０１－Ｓがスレーブ歯科用センサで、歯科用センサ１０１－Ｍはマスター歯科用センサである。スレーブ歯科用センサ１０１－Ｓおよび／またはマスター歯科用センサ１０１－Ｍは、適宜な１１７固定装置あるいはそれと同等な固定手段、例えば接着剤あるいはセメント等を使用して歯１１３に固定することができ、多様な物理量あるいは測定値を検出することができる。
スレーブ歯科用センサ１０１－Ｓは、例えばｐＨ数値、エタノール濃度、乳酸濃度、コルチゾール濃度、グルコース濃度、および／またはイオン濃度をデジタル測定値として検出するか、または咬合時の音波および／または温度をデジタル測定値として検出するために適する。しかしながら、一般的にスレーブ歯科用センサ１０１－Ｓによってその他の数値を測定することもできる。そのため、スレーブ歯科用センサ１０１－Ｓのそれぞれが適宜な回路およびセンサ機能を備える。回路の電子機構が適宜な方式および手段で測定データを検出および処理する。
スレーブ歯科用センサ１０１－Ｓは、検出した測定データをマスター歯科用センサ１０１－Ｍに伝送する。マスター歯科用センサ１０１－Ｍは、スレーブ歯科用センサ１０１－Ｓに論理的に割り当てられ、データ通信に際して階層的に上位配置される。マスター歯科用センサ１０１－Ｍが、アクセス関係を支配する。マスター歯科用センサ１０１－Ｍの周囲にマルチセンサシステム１００が構築される。マスター歯科用センサ１０１－Ｍは、対応するスレーブ歯科用センサ１０１－Ｓから測定データを受信する。そのため、マスター歯科用センサ１０１－Ｍが、例えば共有の通信チャネルに任意にアクセスする権限を唯一の歯科用センサ１０１として保有する。その方式によって、マスター歯科用センサ１０１－Ｍが個別のスレーブ歯科用センサ１０１－Ｓに対して前後して測定データを要求することができる。その結果、複数のスレーブ歯科用センサ１０１－Ｓが同時に測定データを送信しようとした際に生じるデータ衝突を回避することができる。
マスター歯科用センサ１０１－Ｍは外部ノード１１５とのデータ通信を有し、その外部ノードにスレーブ歯科用センサ１０１－Ｓから集積した測定データが転送される。そのノード１１５上で例えば処理と使用者への表示が実行される。そのノードは、例えばコンピュータによって形成される。
図２には、マルチセンサシステム１００の別の概略構成図が示されている。スレーブ歯科用センサ１０１－Ｓの送信装置１０３－Ｓが有線結合式および／または無線式のインタフェース１０７－Ｓを備え、それがマスター歯科用センサ１０１－Ｍの受信装置１０９－Ｍの対応するインタフェース１０７－Ｍと通信する。インタフェース１０７－Ｓと１０７－Ｍは、例えば電波、ブルートゥース（登録商標）、あるいはＷＬＡＮプロトコルを介して無線式に、またはケーブルを介して、相互に双方向に通信する。その方式によって、１つの方向においてスレーブ歯科用センサ１０１－Ｓからマスター歯科用センサ１０１－Ｍに測定データを伝送することができる。別の方向においては、制御データあるいは測定プログラムをマスター歯科用センサ１０１－Ｍからスレーブ歯科用センサ１０１－Ｓに伝送することができる。インタフェース１０７－Ｓと１０７－Ｍは、データを双方向に伝達、すなわち送受信することができる。そのため、適宜な通信および制御プロトコルを使用することができる。
そのため、スレーブ歯科用センサ１０１－Ｓが、マスター歯科用センサ１０１－Ｍの送信／受信装置１０３－Ｍからのデータを受信するための送信／受信装置１０９－Ｓを備える。受信装置１０９－Ｓを介して、スレーブ歯科用センサ１０１－Ｓが例えばマスター歯科用センサ１０１－Ｍからの制御データを受信することができる。制御データによって、例えばスレーブ歯科用センサ１０１－Ｓに所与の測定を実行させ、その際に検出された測定データをマスター歯科用センサ１０１－Ｍに返送させるように制御することができる。そのため、その測定を実行させるメッセージがマスター歯科用センサ１０１－Ｍからスレーブ歯科用センサ１０１－Ｓに送信される。
マスター歯科用センサ１０１－Ｍは、口腔外の外部ノード１１５に測定データを送信しまたデータを受信するための別の送信／受信装置１１１を備える。ノード１１５は例えばＰＣによって形成され、送信された測定データを後処理して使用者に表示することができる。
スレーブ歯科用センサ１０１－Ｓおよびマスター歯科用センサ１０１－Ｍの両方が、自律的な動作のために電気的なエネルギー蓄積装置を１２３を備える。エネルギー蓄積装置１２３は、スレーブ歯科用センサ１０１－Ｓあるいはマスター歯科用センサ１０１－Ｍの電気回路に電気エネルギーを供給する。エネルギー蓄積装置１２３は、例えばバッテリーあるいは充電池である。
スレーブ歯科用センサ１０１－Ｓおよびマスター歯科用センサ１０１－Ｍのいずれもが、測定データを処理するため、または多様なコンピュータプログラムあるいはオペレーティングシステムを実行するためのマイクロプロセッサ１１５を含む。このマイクロプロセッサ１１５の支援によって、測定データを圧縮／解凍するか、および／または復号／符号化することができる。マイクロプロセッサ１１５に加えて、実行可能な測定プログラムあるいは測定データを継続的に記憶するためのデジタルメモリ１１９を備える。マスター歯科用センサ１０１－Ｍは、例えばマスター歯科用センサ１０１－Ｍからスレーブ歯科用センサ１０１－Ｓに更新プログラムを送信することによってスレーブ歯科用センサ１０１－Ｓ上の測定プログラム１２１を最新化することができる。
他方、マスター歯科用センサ１０１－Ｍとして動作すべきセンサを、ノード１１５を使用して利用者が決定することができる。加えて、複数のマスター歯科用センサが設定され各マスター歯科用センサに対して１個あるいは複数個のスレーブ歯科用センサが割り当てられる、マルチマスターシステムを採用することも可能である。データ衝突を回避するために、複数のマスター歯科用センサの優先順位を使用者が設定することができる。
データを符号化するために複数の通信プロトコルが適しており、例えばマンチェスター符号化である。個々のスレーブ歯科用センサ１０１－Ｓあるいはマスター歯科用センサ１０１－Ｍが符号化によって一義的にアドレッシングされ、従って各センサを一義的に識別することができる。どのデータをどれくらいの頻度でどのセンサから読み取るべきかを、ノード１１５を使用して利用者が自由に選択することができる。適宜なアプリケーション（アプリ）により、そのアプリが多様な測定を評価して警告を発信するかあるいは処置可能性を提案することが可能である。
歯科医師あるいは歯科技工士等の特定のメンバーサークルのみがアクセス権を有するクラウドに、アプリがデータを送信することができる。前記のメンバーサークルは、データにアクセスするとともにクラウドにデータを記録し、特に処置提案を発信することもでき、それを利用者がアプリ内あるいはクラウド内で閲覧することができる。
さらに、アプリが匿名の統計評価のためにデータを処理することができる。それによって使用者が歯を目視し、またアプリの他の使用者の歯と比較することができる。アプリが人工知能を利用して、多様な使用者のデータから自動的に処置提案を提示するか、または病気を診断することが可能である。
アプリが特定のセンサの測定を指示することもでき、従って例えば、朝にまず奥歯の一側面の領域、昼に前歯の領域、夜には奥歯の別の側面の領域で測定を実行することができる。ある一日に継続的に同じ部位の測定を実行することも可能である。
図３には、マルチセンサシステム１００内で測定データを伝送する方法のブロック線図が示されている。ステップＳ１０１において、口腔内の測定データがスレーブ歯科用センサ１０１－Ｓによって検出される。続いてステップＳ１０２において、スレーブ歯科用センサ１０１－Ｓからマスター歯科用センサ１０１－Ｍに測定データが送信される。その方式によって、マスター歯科用センサ１０１－Ｍが全ての割り当てられたスレーブ歯科用センサ１０１－Ｓから測定データを収集することができる。そのため、マスター歯科用センサ１０１－Ｍがスレーブ歯科用センサ１０１－Ｓに対して、例えばアドレッシングされたメッセージを使用して、順番に照会を行う。マスター歯科用センサ１０１－Ｍは、通信技術によってスレーブ歯科用センサ１０１－Ｓを制御するように構成することができる。その後、マスター歯科用センサ１０１－Ｍが収集された測定データを外部ノード１１５に転送する。外部ノード１１５は、スマートフォンあるいはタブレットＰＣ上のアプリによって構成することができる。
本発明の個々の実施形態に関連して説明および図示した全ての特徴を、多様な組み合わせで本発明の対象とすることができ、それによって同時に有効な利点が達成される。
全ての方法ステップは、各方法ステップを実行するために適した装置を使用して実行することができる。対象である特徴によって実行される全ての機能は、この方法における方法ステップとすることができる。
本発明の保護範囲は添付の特許請求の範囲によって定義され、説明中に記述されたあるいは図示された特徴によって限定されるものではない。
１００ マルチセンサシステム
１０１－Ｓ スレーブ歯科用センサ
１０１－Ｍ マスター歯科用センサ
１０３－Ｓ 送信装置
１０３－Ｍ 送信装置
１０７－Ｓ インタフェース
１０７－Ｍ インタフェース
１０９－Ｓ 受信装置
１０９－Ｍ 受信装置
１１１ 送信装置
１１３ 歯
１１５ ノード
１１７ 固定装置
１１９ デジタルメモリ
１２１ 測定プログラム
１２３ エネルギー蓄積装置
１０１－Ｓ スレーブ歯科用センサ
１０１－Ｍ マスター歯科用センサ
１０３－Ｓ 送信装置
１０３－Ｍ 送信装置
１０７－Ｓ インタフェース
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１２３ エネルギー蓄積装置
Claims (15)
- 口腔内の測定データを検出するためのもので、測定データを送信するための送信装置（１０３）を有する少なくとも１個のスレーブ歯科用センサ（１０１－Ｓ）と；
前記スレーブ歯科用センサ（１０１－Ｓ）からの測定データを受信するための受信装置（１０９－Ｍ）を有するマスター歯科用センサ（１０１－Ｍ）とを備えてなる、
口腔内に配置するための複数の歯科用センサ（１０１－Ｓ；１０１－Ｍ）を含んだマルチセンサシステム（１００）。 - スレーブ歯科用センサ（１０１－Ｓ）がそのスレーブ歯科用センサ（１０１－Ｓ）を歯に固定するための固定装置（１１７）あるいは固定手段を含むか、および／またはマスター歯科用センサ（１０１－Ｍ）がそのマスター歯科用センサ（１０１－Ｍ）を歯に固定するための固定装置（１１７）あるいは固定手段を含んでなる請求項１に記載のマルチセンサシステム（１００）。
- スレーブ歯科用センサ（１０１－Ｓ）の送信装置（１０３）が有線接続式および／または無線式のインタフェース（１０７）を備えてなる請求項１または２に記載のマルチセンサシステム（１００）。
- スレーブ歯科用センサ（１０１－Ｓ）がマスター歯科用センサ（１０１－Ｍ）からデータを受信するための受信装置（１０９）を含んでなる請求項１ないし３のいずれかに記載のマルチセンサシステム（１００）。
- スレーブ歯科用センサ（１０１－Ｓ）がマスター歯科用センサ（１０１－Ｍ）によって制御されるように構成される請求項１ないし４のいずれかに記載のマルチセンサシステム（１００）。
- マスター歯科用センサ（１０１－Ｍ）が口腔外のノード（１１５）に測定データを送信するための送信装置（１１１）を含んでなる請求項１ないし５のいずれかに記載のマルチセンサシステム（１００）。
- スレーブ歯科用センサ（１０１－Ｓ）および／またはマスター歯科用センサ（１０１－Ｍ）が自律的な動作のためのエネルギー蓄積装置を含んでなる請求項１ないし６のいずれかに記載のマルチセンサシステム（１００）。
- マスター歯科用センサ（１０１－Ｍ）が測定データを処理するためのマイクロプロセッサ（１１５）を備えてなる請求項１ないし７のいずれかに記載のマルチセンサシステム（１００）。
- 測定データを圧縮および／または符号化するようにマスター歯科用センサ（１０１－Ｍ）が構成される請求項１ないし８のいずれかに記載のマルチセンサシステム（１００）。
- スレーブ歯科用センサ（１０１－Ｓ）が測定プログラム（１２１）を記憶するためのデジタルメモリ（１１９）と測定プログラム（１２１）を実行するためのマイクロプロセッサ（１１５）を備えてなる請求項１ないし９のいずれかに記載のマルチセンサシステム（１００）。
- 外部アプリケーションに測定データを伝送するようにマルチセンサシステム（１００）が構成される請求項１ないし１０のいずれかに記載のマルチセンサシステム（１００）。
- ｐＨ数値、エタノール濃度、乳酸濃度、コルチゾール濃度、グルコース濃度、および／またはイオン濃度を検出するか、または咬合時の音波および／または温度を検出するようにスレーブ歯科用センサ（１０１－Ｓ）が構成される請求項１ないし１１のいずれかに記載のマルチセンサシステム（１００）。
- 口腔内の測定データを検出するための請求項１ないし１２のいずれかに記載のマルチセンサシステム（１００）の適用方法。
- スレーブ歯科用センサ（１０１－Ｓ）によって口腔内の測定データを検出するステップ（Ｓ１０１）と；
測定データをスレーブ歯科用センサ（１０１－Ｓ）からマスター歯科用センサ（１０１－Ｍ）に伝送するステップ（Ｓ１０２）を有してなる、
マルチセンサシステム（１００）内で測定データを伝送する方法。 - マスター歯科用センサ（１０１－Ｍ）からスレーブ歯科用センサ（１０１－Ｓ）にデータが送信され、および／またはマスター歯科用センサ（１０１－Ｍ）から口腔外のノード（１１５）に測定データが送信される請求項１４に記載の方法。
Applications Claiming Priority (3)
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