JP7144435B2 - 組織リカバリー時間を用いた健康パラメータの測定 - Google Patents

Description

本開示は、一般に、歯肉組織の健康パラメータを評価するためのオーラル・ケア方法及びシステムに関する。

米国特許出願公開第２００６／０２３４３８３号は、流体圧力システムと、光学システムと、マイクロ・コントローラとから成る皮膚組織評価デバイスを開示している。アクチュエータによる袋（ｂｌａｄｄｅｒ）の圧縮は、袋の中の流体をチャンバの中に移動させ、ダイヤフラムを膨張させ、組織表面に圧力を加え、白化（ａ ｂｌａｎｃｈ）を開始する。ダイヤフラムは、アクチュエータを解放するか、又は排気バルブを開くことによって、所定の時間の後に収縮させられる。白化の間中、光学システムは白化エリアを照明し、返って来た光データが、白化が開始された時点から、白化の間にわたって、そしてリカバリー・フェーズ中の以後の所定の時間にわたって、幾つかの波長に関して一定のインターバルで収集される。マイクロ・コントローラは、プロセスを制御し、返って来た信号を分析して、組織表面積の評価を提供する。

米国の成人人口の５０％が、歯肉炎から歯周炎に及ぶ疾患の重症度とともに、歯周病の影響を被っていると推定されている。しかしながら消費者は歯周病の早期徴候を検出できないことが多い。従って、そのような疾患は、その疾患が既に進行して治療が著しく困難である歯科医通院中でしか検出されないであろう。

口腔内の組織の炎症は、歯周病の重要な徴候の１つである。炎症を検出することは、疾患状態の可能性のある存在を合図することができ、特定の臨床像に対する逸脱の原因及び何らかの必要な治療について専門家に相談する必要性をその人に警告するであろうが、炎症を発見することは、単に正常な状況からの逸脱の発見に過ぎないので、炎症の原因に関する如何なる指標も提供せず、従って未だ適切な治療を決定できるようにはしない。しかしながら既存のオーラル・ケア・デバイスは、組織の炎症を識別又は定量化することができず、従って歯周病は検出されない。

従って、歯肉組織の健康パラメータを評価する改善されたオーラル・ケア方法及びデバイスが、当技術分野において引き続き必要とされている。本発明は独立請求項によって規定される。従属請求項は有利な実施形態を規定する。

本開示は、毛細管再充満時間（ｃａｐｉｌｌａｒｙ ｒｅｆｉｌｌ ｔｉｍｅ）を使用して炎症などの健康パラメータを評価するための発明方法及びシステムに関連する。本件の様々な実施形態及び実装は、オーラル・ケア・ルーチン中に歯肉組織の健全性を評価するように構成されるオーラル・ケア・デバイスに関する。オーラル・ケア・デバイスは、圧縮空気のバースト又は液体のバーストを歯肉組織に適用することによって、歯肉組織に直接的又は遠隔的な力を印加する力発生モジュールを備える。オーラル・ケア・デバイスはまた、力の印加後の歯肉組織の毛細管再充満時間を定量化するセンサーも備える。オーラル・ケア・デバイスは、毛細管再充満時間を分析し、炎症の存否、又は報告する他の任意の検出可能な健康パラメータの存否を判定する。オーラル・ケア・デバイスは、リアルタイムで又は洗浄後の報告により、炎症の存在をユーザーに警告することができる。オーラル・ケア・デバイスはまた、力の印加に先立って歯肉組織のベースライン又は状態を定量化するセンサーを備えてもよい。

本発明は、力の印加に先立って、センサーを用いてベースライン光信号を組織から取得することを更に含んでもよい。

本発明は、組織の近辺を検出することを更に含んでもよい。

本発明は、定量化された健康パラメータを、遠隔の第三者に連絡することを更に含んでもよい。

センサーは光源及び光学的センサーを含んでもよい。

力発生モジュールは、空気の排出により力を加えてもよい。

ユーザーの健康パラメータを定量化することは、力の印加後に組織が所定の灌流閾値（ａ ｐｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ｐｅｒｆｕｓｉｏｎ ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）に到達するまでに要する時間長、又は力の印加後に組織が安定した灌流レベルに到達するまでに要する時間長を決定することを含んでもよい。ユーザーの健康パラメータを定量化することは、得られたベースライン光信号に実質的に一致するまでに組織が要する時間長を決定することを含んでもよい。

健康パラメータは歯肉組織の炎症であってもよい。

用語「コントローラ」は、一般に、オーラル・ケア・デバイス、システム、又は方法の動作に関連する様々な装置を説明するために使用される。コントローラは、ここで説明される様々な機能を実行するために、多数の方法で（例えば、専用ハードウェアを用いて）実装されることが可能である。「プロセッサ」は、ここで説明される様々な機能を実行するためにソフトウェア（例えば、マイクロコード）を使用してプログラムされることが可能な１つ又は複数のマイクロプロセッサを使用するコントローラの一例である。コントローラは、プロセッサを使用して又は使用せずに実現されてもよく、また、幾つかの機能を実行するための専用ハードウェアと、他の機能を実行するためのプロセッサとの組み合せ（例えば、１つ又は複数のプログラムされたマイクロプロセッサ及び関連する回路）として実現されてもよい。本開示の様々な実施形態で使用され得るコントローラ・コンポーネントの具体例は、従来のマイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、及びフィールド・プログラマブル・ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）を含み得るが、これらに限定されない。

用語「ユーザー・インターフェース」は、人間のユーザー又はオペレータと１つ又は複数のデバイスとの間のインターフェースを指し、そのインターフェースはユーザーとデバイスとの間で通信を可能にするものである。本開示の様々な実装形態で使用され得るユーザー・インターフェースの具体例は、スイッチ、ポテンショメータ、ボタン、ダイヤル、スライダ、トラックボール、ディスプレイ・スクリーン、様々なタイプのグラフィカル・ユーザー・インターフェース（ＧＵＩ）、タッチ・スクリーン、マイクロフォン、及び他のタイプのセンサー（何らかの形態の人間が生成した刺激を受信し、それに応答して信号を生成し得るもの）を含むが、これらに限定されない。

前述の概念と、以下でより詳細に論じられる追加の概念との全ての組み合せは（そのような概念が相互に矛盾しないという条件で）、ここで開示される本発明の対象事項の一部であると想定されていることが認められるべきである。特に、本開示の末尾で登場する保護が請求される対象事項の全ての組み合わせは、ここで開示される発明対象事項の一部であるとして想定されている。

本発明のこれら及び他の態様は、以下に記載される実施形態から明らかになり、それらを参照して説明される。

図面において、概して様々な図面を通じて同様な参照文字は同じパーツを指す。また、図面は、必ずしも縮尺通りではなく、むしろ概して本発明の原理を示すことに重点が置かれている。
図１は、一実施形態によるオーラル・ケア・デバイスの概略図である。 図２は、一実施形態による、オーラル・ケア・デバイスのブラシ・ヘッドの概略図である。 図３は、一実施形態による炎症分析システムの概略図である。 図４は、一実施形態による炎症分析システムの概略図である。 図５は、ユーザーの健康パラメータを評価するための一実施形態による方法のフローチャートである。 図６は、一実施形態による力の印加後の組織リカバリー時間のグラフである。

本開示は、オーラル・ケア・デバイスを使用して歯肉組織の炎症を評価するためのシステムの様々な実施形態を述べる。より一般的には、出願人は、毛細管再充満時間を使用して１つ以上の健康パラメータを評価するシステムを提供することが有益であることを認識し、高く評価している。従って、ここに記載されるか、又は他の方法で想定される本発明の一態様は、歯肉組織などの組織の毛細管再充満時間を測定するように構成されるオーラル・ケア・デバイス等のデバイスを提供する。オーラル・ケア・デバイスは、歯肉組織に直接的又は遠隔的な力を印加する力発生モジュールと、力の印加後に歯肉組織の毛細管再充満時間を定量化するセンサーとを含むことができる。毛細管再充満時間に基づいて、オーラル・ケア・デバイスは、炎症又は報告すべき他の何らかの検出可能な健康パラメータが存在するか否かを決定することが可能であり、その情報をユーザー又は第三者と共有することが可能である。オーラル・ケア・デバイスはまた、力の印加に先立って組織のベースライン又は状態を定量化するセンサーを含んでもよい。

ここに開示されるか又は他の方法で想定される実施形態及び実装は、歯ブラシ、フィリップス・エアフロス（登録商標）等のフロッシング・デバイス、口腔イリガートル（ａｎ ｏｒａｌ ｉｒｒｉｇａｔｏｒ）、又は任意の他のオーラル・デバイスを含む任意のオーラル・デバイスとともに利用され得るが、これらの例に限定されない。本件の実施形態及び実装の利用の１つの特定のゴールは、例えばフィリップス・ソニケア（登録商標）歯ブラシ等のオーラル・ケア・デバイスを使用して歯肉組織の炎症を評価することである。しかしながら、本開示は、歯ブラシに限定されず、即ちここに開示される本開示及び実施形態は、任意のオーラル・デバイスを包含することが可能である。

図１は、本体部分１２と、本体部分に取り付けられたヘッド部材１４とを有するオーラル・ケア・デバイス１０の実施形態を示す。ヘッド部材１４は、典型的には、本体部分から離れた端部に、オーラル・ケア用の要素（例えば、ブラシ・ヘッド）を含む。

ヘッド部材１４は、本体部分１２に対して可動であるように取り付けられてもよい。その動きは、とりわけ振動又は回転を含む様々な多種多様な運動の何れかであるとすることが可能である。ヘッド部材１４は、本体部分１２に対して振動することができるように本体に取り付けられることができる。ヘッド部材１４は、本体部分１２に固定的に取り付けられることが可能であり、あるいは、代替的に取り外し可能に取り付けられてもよく、それによりデバイスのクリーニング・コンポーネントが使い古されて交換を必要とする場合に、ヘッド部材１４が新しいものに交換されることが可能になる。

本体部分１２は、運動を発生させるためのドライブトレイン２２と、発生した運動をヘッド部材１４へ伝達するための伝達部品２４とを含むことができる。例えば、ドライブトレイン２２は、以後にブラシ・ヘッド部材１４に伝達される伝達部品２４の運動を発生させるモータ又は電磁石を備えることが可能である。ドライブトレイン２２は、コンポーネントの中でも特に、電源、発振器、及び１つ以上の電磁石などのコンポーネントを含むことが可能である。この実施形態では、電源は１つ以上の不図示の再充電可能なバッテリーを含み、バッテリーは例えばオーラル・ケア・デバイス１０が不使用時に配置される充電ホルダーの中で電気的に充電されることが可能である。

本実施形態では、オーラル・ケア・デバイス１０は電動歯ブラシであるが、代替実施形態では、オーラル・ケア・デバイスは手動歯ブラシ（図示せず）であることが理解されるであろう。このような構成では、手動歯ブラシは、電気コンポーネントを有するが、ブラシ・ヘッドは、電気コンポーネントによって機械的には作動させられない。

本体部分１２には、運動発生器２２をアクティベート及びデ・アクティベートさせるためのユーザー入力２６が更に設けられている。ユーザー入力２６は、ユーザーがオーラル・ケア・装置１０を操作すること、例えば、オーラル・ケア・デバイス１０をオン及びオフにすることを可能にする。ユーザー入力２６は、例えばボタン、タッチ・スクリーン、又はスイッチであってもよい。

オーラル・ケア・デバイス１０は、１つ以上のセンサー２８を含む。センサー２８は、図１では本体部分１２の中に示されているが、例えばヘッド部材１４の中を含む、デバイス内の任意の場所に配置され得る。ここに記載され又は他の方法で想定されるように、多くの異なるタイプのセンサーが利用され得る。これらのセンサーは、ユーザーの身体部分、固定点、及び／又は１つ以上の他の位置に対するデバイスの位置に関する相補的な情報を提供し得る。センサー２８は、オーラル・ケア・デバイス１０内の所定の位置及び向きに配置されてもよく、ブラシ・ヘッドは、センサー２８に対して固定された空間配置にある。従って、ブラシ・ヘッドの向き及び位置は、センサー２８の既知の向き及び位置に基づいて容易に決定されることが可能である。

第１センサー２８によって生成された情報は、コントローラ３０に提供される。コントローラ３０は、１つ又は複数のモジュールから形成されてもよく、ユーザー入力２６を介して得られる入力等の入力に応答して、オーラル・ケア・デバイス１０を作動させるように構成される。センサー２８は、コントローラ３０と一体であってもよい。コントローラ３０は、例えば、少なくともプロセッサ３２と、メモリ３４と、接続モジュール３８とを備えることができる。プロセッサ３２は、１つのマイクロコントローラ、複数のマイクロコントローラ、回路、単一のプロセッサ、又は複数のプロセッサを含む適切な任意の形態をとってよいが、これらの例に限定されない。メモリ３４は、不揮発性メモリ及び／又はＲＡＭを含む任意の適切な形態をとることができる。不揮発性メモリは、リード・オンリー・メモリ（ＲＯＭ）、ハード・ディスク・ドライブ（ＨＤＤ）、又はソリッド・ステート・ドライブ（ＳＳＤ）を含むことができる。メモリは特にオペレーティング・システムを保存することが可能である。ＲＡＭは、データの一時記憶のためにプロセッサにより使用される。オペレーティング・システムは、コントローラ３０によって実行されると、オーラル・ケア・デバイス１０のハードウェア・コンポーネントの動作を制御するコードを含むことができる。接続モジュール３８は、収集されたセンサー・データを送信してもよく、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、近距離通信、及び／又はセルラー・モジュールを含む有線又は無線の信号を送信することが可能な任意のモジュール、デバイス、又は手段であるとすることが可能であるが、これらの例に限定されない。

オーラル・ケア・デバイス１０は、洗浄セッションの前、間、及び／又は後にユーザーに情報を提供するように構成されたユーザー・インターフェース４６を含んでもよい。ユーザー・インターフェース４６は、多くの異なる形態をとり得るが、ユーザーに情報を提供するように構成される。例えば、口腔内の１つ以上の組織の炎症に関する情報が、読み取られる、眺められる、聴き取られる、感じられる、及び／又は他の方法で解釈されることが可能である。ユーザー・インターフェース４６は、組織がどこで炎症を起こしているか、及び／又はどのくらいの炎症が存在するかについての情報を含むフィードバックをユーザーに提供し得る。従って、ユーザー・インターフェースは、ユーザーに情報を提供するディスプレイ、ユーザーに触覚フィードバックを提供する触覚メカニズム、ユーザーに音又は言葉を提供するスピーカ、又は他の任意の様々なユーザー・インターフェース・メカニズムであるとすることができる。ユーザー・インターフェース４６は、無線方法（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＷｉＦｉ）によってオーラル・ケア・デバイスからユーザーのスマートフォンへ情報を送信することを含むことができ、それによって、オーラル・ケア・デバイスではなくスマートフォンがユーザーに情報を提供する。オーラル・ケア・デバイス及びスマートフォンを備えるシステムでは、コントローラ３０のタスクの全て又は一部は、スマートフォンによって実行されてもよい。

図２は、オーラル・ケア・デバイスのヘッド部材１４の実施形態を示す。ヘッド部材１４は、１つ又は複数のセンサー２８と、１つ又は複数の力発生モジュール５２とを備える。図２のヘッド部材１４は、２つのセンサー２８ａ及び２８ｂと、２つの力発生モジュール５２ａ及び５２ｂとを備えるが、デバイスは、単一のセンサー及びモジュール、又は複数のセンサー及びモジュールを備えてもよい。追加的に、センサー及びモジュールは、オーラル・ケア・デバイスのヘッド部材１４内に示されているが、センサー及びモジュールは、デバイスの他の場所に配置され得ることに留意すべきである。更に、センサー及び力発生モジュールは非常に近接して示されているが、幾つかの実施形態では、センサー及び力発生モジュールは、互いに離れて配置されることが可能である。

センサー２８は、力の印加後に組織の毛細管再充満時間を定量化することが可能な任意のセンサーである。センサー２８はまた、力を印加に先立って、事案についてのベースラインを得るように構成されてもよい。センサー２８は、単一のセンサー又はセンサー・アレイであってもよい。センサー２８は、１つ又は複数の光源５４（図３に示されている）を備えることができる。光源は、毛細管再充満の検出を可能にする波長で組織を照明するように構成される。センサー２８はまた、毛細管再充満を検出するように構成される１つ以上の光センサー５６（図３に示されている）を備えてもよい。例えば、センサー２８は、特定の波長帯域（例えば、グリーンに優先するレッド）又は専用の波長セット（例えば、６６０ｎｍに優先する４８０ｎｍ）の何れかに優先するカラー比率を使用して、歯肉組織の毛細管再充満を特徴付けることが可能である。

ベースライン組織尺度を得るために、センサー２８は、力の印加に先立って、歯肉組織の色又は他の外観に関する情報を取得する。センサー２８は、光センサーが可視スペクトルをターゲットとする場合に、画像又は平均Ｒ、Ｇ、及びＢ値を取得することができる。センサー２８はまた代替的に、マルチ・スペクトル・センサーが存在する場合、所与の波長で反射率値を測定してもよい。例えば、マルチ・スペクトル・センサーは、所与の波長で照明を提供する所与の一群のＬＥＤとの組み合わせでスペクトロメータ又はフォトセルであるとすることが可能である。力発生モジュールは、力を加えるための媒体として液体を利用することができる。従って、センサー２８は、偏光を利用することができ、鏡面反射の影響を低減するために、光センサーの前に配置される交差偏光子を含むことができる。

力発生モジュール５２は、組織に短時間の力を加える。力発生モジュール５２は、圧縮空気のバースト又は液体のバーストを組織に適用する。力を印加するために液体を使用することは、測定の信号対雑音比を減らす可能性がある鏡面反射をもたらす結果となり得るので、幾つかの実施形態では、圧縮空気が好ましいかもしれない。実際の実施形態では、システムは、フィリップス・エアフロス（Ｐｈｉｌｉｐｓ Ａｉｒｆｌｏｓｓ）のような歯間クリーニング・デバイスに組み込まれ、これは、流体のエアー及びマイクロ・バブル（のバースト）を使用し、測定は各々の歯間スペースをクリーニングする前に行われる。そうすることで、測定が、フロッシングに既に使用されているのと同じ流体の微小液滴及びエアーの流れを使用しながら、通常のフロッシング・ルーチン中に測定が行われるので、ユーザーが気付くことなく測定が行われ得る。

図３は、炎症分析システム３００の実施形態を示す。炎症分析システム３００は、プロセッサ３２及びメモリ３４を備えるコントローラ３０を含むことができる。炎症分析システム３００はまた、１つ以上の組織に力を加えるように構成された力発生モジュール５２を備える。炎症分析システム３００はまた、力の印加の前及び／又は後に組織に関する情報を得るように構成されたセンサー２８を備え、センサー２８は光源５４及び光センサー５６を含むことが可能であり、光センサー、マルチ・スペクトル・センサー、又は他の任意のセンサーであってもよい。炎症分析システム３００はまた、組織の状態についての情報をユーザーに提供するユーザー・インターフェース４６を含む。ユーザー・インターフェース４６は、触覚信号、オーディオ信号、ビジュアル信号、及び／又は任意の他のタイプの信号を介してユーザーに直接的なフィードバックを提供するフィードバック・モジュールである、又はそれを備えることが可能である。

炎症分析システム３００は、図１に示すように、機械的又は電気的な歯ブラシ１０に実装されることが可能である。代替的に、炎症分析システム３００は、定量化され得る組織に近接するように構成される任意のデバイスとして実装されることが可能である。例えば、炎症分析システム３００は、フロッシング・デバイス、口腔洗浄器、舌洗浄器、又は任意の他のオーラル・ケア・デバイス等の他のオーラル・ケア・デバイスとして実施されることが可能である。炎症分析システム３００は、シェーバー、スキン・ケア・デバイス、又は任意の他のデバイスとして実現されることが可能である。

図４は、炎症分析システム４００の実施形態を示す。炎症分析システム４００は、デバイス１０及びユーザー・インターフェース・デバイス４６を含むことができる。デバイス１０は、プロセッサ３２と、メモリ３４と、接続モジュール３８とを有するコントローラ３０を含む。炎症分析システム４００はまた、１つ以上の組織に力を加えるように構成された力発生モジュール５２を備える。炎症分析システム４００はまた、力の印加の前及び／又は後に組織に関する情報を取得するように構成されたセンサー２８を備え、センサー２８は光源５４及び光センサー５６を含むことが可能であり、光センサー、マルチ・スペクトル・センサー、又は任意の他のセンサーであってもよい。

ユーザー・インターフェース・デバイス４６は、デバイス１０のユーザーに情報を伝達するように構成される。従って、ユーザー・インターフェース・デバイスは、触覚的な信号、聴覚的な信号、視覚的な信号、及び／又は任意の他のタイプの信号を介して直接的なフィードバックをユーザーに提供するフィードバック機構を備える。ユーザー・インターフェース・デバイス４６は、基地局又は充電ステーション、スマートフォン、タブレット、ラップトップ、デスクトップ、ウェアラブル・デバイス、スマート・ミラー、又は任意の他のデバイスを含む任意のデバイスであり得るが、これらの例に限定されない。

接続モジュール３８及び３８ｂは、Ｗｉ－Ｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、近距離通信、及び／又はセルラー・モジュールを含む有線又は無線の信号を送信することが可能な任意のモジュール、デバイス、又は手段であるとすることが可能であるが、これらの例に限定されない。デバイス１０の接続モジュールは、ユーザー・インターフェース・デバイス４６と通信するように構成され、プログラムされ、又は設計され、ユーザー・インターフェース・デバイス４６の接続モジュール３８ｂは、デバイス６０と通信するように構成され、プログラムされ、又は設計される。接続モジュールは、有線及び無線の接続を介して直接的に通信してもよいし、あるいは接続モジュールは有線及び/又は無線ネットワーク６２を介して通信してもよい。例えば、ユーザー・インターフェース・デバイス４６は、スマートフォンであってもよく、デバイス１０の接続モジュール３８は、ブルートゥース（登録商標）を介してスマートフォンと通信してもよい。デバイス１０の接続モジュール３８は、ＷｉＦｉ信号を介してルータと通信することができ、次いで、その信号はローカル又はリモートの受信機へ送信されることが可能である。

図５を参照すると、毛細管再充満時間を使用して健康パラメータを評価するための一実施形態における方法５００のフローチャートが示されている。ステップ５１０において、健康パラメータ分析システムが提供される。健康パラメータ分析システムは、ここに記載されているか、又は他の方法で想定される任意のデバイス又はシステムであってもよい。例えば、健康パラメータ分析システムは、炎症分析システム３００又は４００、又はオーラル・ケア・デバイス１０であってもよい。方法５００は、オーラル・ケア・デバイス１０の枠組みの中で説明されるが、本方法は、任意の他の健康パラメータ分析システムを使用して実施され得る。

本方法のステップ５２０において、システムは、分析される組織から、ベースライン光信号又は他のベースライン情報を取得する。ベースライン光信号又は情報は、センサー２８によって得られ、１つ又は複数の光信号又は他のスペクトル・センサー・データを含む。例えば、センサー２８は、組織を照明するように構成された光源５４を備えていてもよい。センサーは、光センサーが可視スペクトルをターゲットとする場合に、Ｒ、Ｇ、及びＢ値を取得してもよいし、あるいは、マルチ・スペクトル・センサーが存在する場合には、所与の波長における反射率値を測定してもよい。センサーは、（例えば、グリーンに優先するレッド等の）特定の波長帯域、又は（６６０ｎｍに優先する４８０ｎｍ等の）専用の波長セットの何れかに対するカラー比率を使用して、ベースラインを得ることができる。ベースライン情報は、追加的な分析のために一時的又は永続的に格納されてもよい。システムは、連続的にベースライン情報を取得してもよいし、定期的にベースライン情報を取得してもよいし、及び／又はトリガのみに応答してベースライン情報を取得してもよい。

例えば、本方法のオプション・ステップ５１５において、システムは、組織を検出し、センサー２８を作動させて、ベースライン情報を取得する。システムは、エミッタ／レシーバ・アーキテクチャを使用する光測定などのように近接信号を使用する接触検出機能を備えることができる。接触は、例えば、受信機によって検出された信号が所定値を超えるポイントとして定義されてもよい。これは、例えば口内で使用される場合に、システムが組織と歯との間を解読するのを支援することができる。組織検出及び近接検出の多くの他の方法が可能である。好ましい実施例では、測定装置が歯肉組織と接触していることを検出する提案発明の第１のステップは、以下のように光センサー２８を使用して実行される：
－ 近接信号を使用する接触検出 － エミッタ／受信機アーキテクチャを使用する光測定 － ここで、受信機によって観測された信号が所定値を超えた場合に、接触が検出される。

－ 例えば、特定の波長帯域（例えば、グリーンに優先するレッド）又は専用の波長セット（例えば、６６０ｎｍに優先する４８０ｎｍ）の何れかに優先するカラー比率を使用する色の区分による、歯肉組織の光学特性を使用する組織特徴付け。

本方法のステップ５３０では、オーラル・ケア・デバイス１０の力発生モジュール５２によって組織に力が加えられる。力発生モジュール５２は、圧縮された空気のバースト又は液体のバーストを組織に適用する。力を加えるために液体を使用することは、測定の信号対雑音比を低減する可能性がある鏡面反射を招くことになるかもしれず、従って幾つかの実施形態では、圧縮空気が好ましいかもしれない。

オーラル・ケア・デバイス１０は、複数のセンサー２８及び複数の力発生モジュール５２を含むことができる。センサー及び力発生モジュールは、全て一緒にタンデムに動作してもよいし、或いはそれらは、口腔内の位置、組織の近辺等の１つ以上のパラメータに応じて、個々に又は小さなクラスタの中で動作してもよい。

本方法のステップ５４０において、オーラル・ケア・デバイスのセンサー２８は、圧力が加えられている組織から光信号を取得する。力が加えられると、センサーは１つ以上の光学測定値（１つ以上の波長で得られる平均カラー値又は反射率値など）を収集し、経時的な組織の応答を特徴付ける。センサーは、収集された時系列が、所定の閾値未満になる等の安定レベルに達した場合に、測定値の取得を停止してもよい。代替的に、センサーは、何ミリ秒又は何秒などの所定の期間の後に、測定値を取得することを停止してもよい。

図６を参照すると、経時的に組織から収集された信号のグラフ６００が示されている。時間６１０において、システムは、組織についてのベースライン情報を取得し、ベースライン情報は組織から取得された１つ以上の光学信号である。時間６２０において、力が組織に加えられる。時間６３０において、デバイスのセンサーは、圧力の印加後に組織が血液で再充填される場合に、組織から一連の光信号を取得する。再充満時間６４０は、組織が、安定した又は一貫したレベルに達するまで、又は測定されたベースライン・レベルに達するまでの、圧力の印加から回復する間の期間である。

本方法のステップ５５０において、システムは、組織から得られた光学信号に少なくとも部分的に基づいて、ユーザーの１つ以上の健康パラメータを定量化する。例えば、得られた情報及び毛細管再充満時間に基づいて、システムは、組織が炎症を起こしていることを判断する。オーラル・ケア・デバイス１０のコントローラ３０は、得られた情報を分析して、分析された組織が炎症を起こしているかどうかを決定することができる。例えば、コントローラは、組織が、安定した又は一貫したレベルに到達するまでにどれくらいの時間がかかるか、又は組織が、得られたベースライン・レベルに戻るまでにどれくらいの時間がかかるかを決定することができる。

炎症レベルを特徴付けるために使用されるメトリックは、外力によって誘発される最大信号値と、組織応答が安定レベルに達する瞬間、又は組織がベースライン・レベルに達する瞬間との間の時間を定量化することによって取得され得る。使用される測定原理は、組織の血管拡張反応（ｖａｓｏｄｉｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｐｏｎｓｅ）に基づく。血管拡張反応は、組織から血液の排出を引き起こす圧力を組織に加え、次いで再充満を観察することによって、検出されることが可能である。これは、毛細管再充満時間と呼ばれる。この時間は、観察された組織の血液灌流レベルに直接的に相関し、迅速な再充満時間は高い血液灌流を示し、その高い血液灌流はより高い炎症レベルを示す。実際、組織が炎症を起こすと、血管は拡張する傾向があり、血液灌流を増加させ、毛細管再充満時間を低下させる。しかしながら、システムは、任意の所定の又はプログラムされた相関又は相関因子を利用することができる。

例えば、システム又はデバイスは、式１を利用して毛細管再充満時間（ＣＲＴ）を計算する：
ＣＲＴ＝Ｔ_０－Ｔ_１ （式１）
ここで、Ｔ_０は最大が観測された時間に対応し、Ｔ_１は、信号の絶対値が所定の閾値未満である時点、安定的である時点、又はベースライン・レベルに実質的に等しい時点に対応する。

システム又はデバイスは、ＣＲＴを、炎症レベルに相関するＣＲＴ時間のデータベースと比較することができる。データベースは、例えば、ＣＲＴ／炎症レベル相関のテーブルを含んでもよく、又はシステムは、１つ以上のＣＲＴ値を分析し、起こり得る炎症レベルを決定するアルゴリズムを含んでもよい。

炎症レベルに加えて、システム又はデバイスは、多種多様な他の健康パラメータを定量化することができる。システム又はデバイスは、ここに記載される方法又は別の想定される方法を利用して、組織の水和反応などの健康パラメータ、及び／又は他の様々な局所的又は系統的な健康パラメータを定量化することができる。

本方法のステップ５６０において、システム又はデバイスは、定量化された健康パラメータに関するフィードバックをユーザーに提供する。オーラル・ケア・デバイス１０のユーザー・インターフェース／フィードバック・モジュール４６は、例えば、オーラル・ケア・デバイスが使用されている間又は洗浄セッションの後に、直接的及び／又は間接的なフィードバックをユーザーに提供することができる。一例として、デバイスは、炎症が検出されたときはいつでも、又は所定値を超える炎症レベルが検出されたときはいつでも、聴覚的、視覚的、触覚的、及び／又はディジタルのフィードバックを使用して、各々の測定後に直接的なフィードバックをユーザーに提供することができる。別の例として、デバイスは、所定値を超える炎症レベルが２つ以上のセンサーによって検出された場合に限り、聴覚的、視覚的、触覚的、及び／又はディジタルのフィードバックにより、直接的なフィードバックをユーザーに提供することができる。これは、フォールス・ポジティブ・アラートを防止することができる。所定の炎症レベルは、デバイスによって取得されるベースライン情報、経時的に取得される一群の測定値、歯科専門家などの外部ソース、及び他の要因を含む様々な要因に基づいてよいが、これらに限定されない。

システム又はデバイスは、洗浄セッションが完了した後にユーザーにフィードバックを提供してもよい。例えば、システム又はデバイスは、洗浄セッションが完了すると、炎症レベルが表示される視覚的な表現によりフィードバックを提供してもよい。フィードバックは、例えば、炎症レベルを示すために絶対的な形態で、又は１つ以上の特定の部位を強調するために相対的な形態で、測定中に測位センシング技術を使用するマウス・マップを含むことができる。その目的のために、センサー２８は、例えば、６軸又は９軸空間センサー・システムを備えることができ、オーラル・ケア・デバイスの運動軸に対する読み取り値を提供し、デバイスの向き及び変位を特徴付けるために、加速度計、ジャイロスコープ、及び／又は磁力計のうちの１つ以上を含むことができる。例えば、センサー２８は、例えば３軸ジャイロスコープ及び３軸加速度計を使用して、６軸相対運動（３軸並進及び３軸回転）の読み取り値を提供するように構成されることが可能である。実施形態によれば、センサー２８は、オーラル・ケア・デバイス１０の加速度及び角度配向を示す情報を生成するように構成される。例えば、センサー・システムは、６軸又は９軸の空間センサー・システムとして共に機能する２つ以上のセンサー２８を含むことができる。別の実施形態によれば、一体化された９軸空間センサーは、オーラル・ケア・デバイス１０内でスペース節約をもたらすことが可能である。

本方法の選択的なステップ５７０において、定量化された健康パラメータは、ローカルに又はリモートに保存される及び／又は第三者と通信される。例えば、患者は、炎症を評価するために、歯科治療専門家の予約の際にオーラル・ケア・デバイスを使用するように指示されるかもしれない。次いで、炎症情報は、レポート又は他の仕組みを使用して、歯科医療専門家へ伝達されるであろう。別の例として、ユーザーは健康パラメータ情報を収集することができ、その情報は、遠隔地にいる医療専門家又は他の意図された又は許可された存在に自動的に又は定期的に送信され、そこで情報は継続的に又はユーザーとの予約の際に分析されることが可能である。

ここで定義され且つ使用されるような全ての定義は、辞書での定義、リファレンスに組み込まれる文書中の定義、及び／又は定義された用語の通常の意味に優先して理解されるべきである。

不定冠詞的な語「ある及び或る（“ａ”及び“ａｎ”）」は、明細書及び特許請求の範囲で使用されているように、明示的に別意を指示していなければ、「少なくとも１つ」を意味するように理解されるべきである。

「及び／又は」という言い回しは、明細書及び特許請求の範囲で使用されているように、そのように連結されたエレメント、即ち或る場合には連言的に存在し、及び他の場合には選言的に存在するエレメントのうちの「何れか又は双方」を意味するように理解されるべきである。「及び／又は」とともに列挙された複数のエレメントは同等な形式で、即ちそのように連結されるエレメントの「１以上」と解釈されるべきである。具体的に特定されたエレメントに関連するか否かによらず、「及び／又は」節によって具体的に特定されたエレメント以外に、他のエレメントが選択的に存在してよい。

明細書及び特許請求の範囲においてここで使用されるように、「又は」は上述した「及び／又は」と同一の意味を有するように理解されるべきである。例えば、リスト中でアイテムを分けている場合に、「又は」あるいは「及び/又は」は包含であるとして解釈されなければならず、即ち少なくとも１つだけでなく１つより多くを含む多数のエレメント又はエレメントのリスト、及び選択的に、リストされていない追加的なアイテムも包含する。「～のうちの１つのみ」又は「～のうちの厳密に１つ」等の、明確に逆に示される用語に限り、又は特許請求の範囲で「から成る」が使用されている場合には、多数の又はリストのエレメントのうちの厳密に１つのエレメントを包含することを指す。一般に、用語「又は」は、ここで使用されるように、「何れか」、「のうちの１つ」、「のうちの１つのみ」又は「のうち厳密に１つ」のような排他性の用語が不随する場合、排他的な代替形態（即ち、「１つ、又はもう一方、但し双方ではない」）を示すように解釈されるだけでなければならない。

明細書及び特許請求の範囲ではここに使用されるように、「少なくとも１つ」という言い回しは、１つ以上のエレメントのリストに関し、エレメントのリスト中の何れか１つ以上のエレメントから選択される少なくとも１つを意味するように理解されるべきであるが、エレメントのリスト内に具体的にリストされた各々及び全てのエレメントの少なくとも１つを必ずしも含まず、かつエレメントのリスト中のエレメントの任意の組み合わせを排除しない。この定義はまた、具体的に特定されたエレメントに関連するか又は関連しないかを問わず、「少なくとも１つ」という言い回しが言及するエレメントのリスト内で具体的に特定されるエレメント以外に、エレメントが選択的に存在してよいことも許容する。

明示的に逆のことが示されていない限り、１つより多いステップ又は動作を含む本願で保護が請求される任意の方法において、該方法のステップ又は動作の順番は、その方法のステップ又は順番が記載されている順番に必ずしも限定されないこともまた理解されるべきである。

特許請求の範囲及び本明細書において、「備える」、「含む」、「運ぶ」、「有する」、「含有する」、「関係する」、「維持する」、「から構成される」等のような全ての移行句は、「含む」を意味するオープン－エンデッドであるように理解されるべきであるが、この例に限定されない。

幾つかの発明実施形態がここで説明及び図示されてきたが、当業者は、ここで説明される１つ以上の効果及び／又は結果をもたらす及び／又は機能を実行するための様々な他の手段及び／又は構造を容易に予想するであろうし、そのような変形及び修正の各々はここで説明される発明実施形態の範囲内にあるように考えられる。より一般的には、当業者は、ここで説明された全てのパラメータ、寸法、材料、及び構成は例示的であるように意図されていること、及び現実のパラメータ、寸法、材料、及び／又は構成は、発明の教示が使用される具体的な１つ以上のアプリケーションに依存するであろうことを、容易に認識するであろう。当業者は、日常的な実験を用いて、ここで説明される具体的な発明実施形態に対する多くの均等物を認識し、又はそれを確認することができるであろう。従って、これまでの実施形態は具体例のみによって提示されているに過ぎないこと、及び添付の特許請求の範囲及びその均等物の範囲内で、発明実施形態は、具体的に記載され且つ保護が請求されているものとは異なる方法で実施され得ることが、理解されるべきである。本開示の発明実施形態は、ここで説明された各々の個別的な特徴、システム、製品、材料、キット及び／又は方法に向けられる。加えて、２つ以上のそのような特徴、システム、製品、材料、キット、及び／又は方法の任意の組み合わせも、そのような特徴、システム、製品、材料、キット、及び／又は方法が相互に矛盾しないならば、本開示の発明範囲の中に包含される。

Claims (15)

1. ユーザーの歯肉組織の健康パラメータを評価するように構成されるオーラル・ケア・デバイスであって：
   圧縮空気のバースト又は液体のバーストを前記歯肉組織に適用することにより、瞬間的な力を前記歯肉組織に印加するように構成される力発生モジュール；
   前記瞬間的な力が印加された後に、経時的に複数の光信号を前記歯肉組織から取得するように構成されるセンサー；
   前記複数の光信号の分析に少なくとも部分的に基づいて、前記歯肉組織の健康パラメータを定量化するように構成されるコントローラであって、前記健康パラメータは、前記歯肉組織が前記力の印加に対して回復するまでの時間長に少なくとも部分的に基づいている、コントローラ；及び
   定量化された前記健康パラメータに関する情報を前記ユーザーに提供するように構成されるフィードバック・モジュール；
   を備えるオーラル・ケア・デバイス。
2. 前記センサーは、前記力の印加に先立ってベースライン光信号を前記歯肉組織から取得するように更に構成されている、請求項１に記載のオーラル・ケア・デバイス。
3. 前記コントローラは、前記歯肉組織が、取得された前記ベースライン光信号に実質的に一致するまでの時間長を決定するように構成されている、請求項２に記載のオーラル・ケア・デバイス。
4. 前記センサーは、光源及び光センサーを備える、請求項１、２又は３に記載のオーラル・ケア・デバイス。
5. 前記力発生モジュールは、空気の排出により力を印加するように構成されている、請求項１－４のうち何れか１項に記載のオーラル・ケア・デバイス。
6. 前記コントローラは、前記歯肉組織が前記力の印加後に所定の灌流閾値に達するまでの時間長、又は前記歯肉組織が前記力の印加後に安定的な灌流レベルに達するまでの時間長を決定するように構成されている、請求項１－５のうち何れか１項に記載のオーラル・ケア・デバイス。
7. 前記健康パラメータは前記歯肉組織の炎症である、請求項１－６のうち何れか１項に記載のオーラル・ケア・デバイス。
8. オーラル・ケア・デバイスがユーザーの歯肉組織の健康パラメータを評価するオーラル・ケア方法であって：
   力発生モジュールが、圧縮空気のバースト又は液体のバーストを前記歯肉組織に適用することにより、瞬間的な力を前記歯肉組織に印加するステップ；
   センサーが、前記瞬間的な力が除去された後に、経時的に複数の光信号を前記歯肉組織から取得するステップ；
   コントローラが、前記複数の光信号に少なくとも部分的に基づいて、前記歯肉組織の健康パラメータを定量化するステップであって、前記健康パラメータは、前記歯肉組織が前記力の印加に対して回復するまでの時間長に少なくとも部分的に基づいている、ステップ；及び
   フィードバック・モジュールが、定量化された前記健康パラメータに関する情報を前記ユーザーに提供するステップ；
   を有するオーラル・ケア方法。
9. 前記センサーが、前記力の印加に先立ってベースライン光信号を前記歯肉組織から取得するステップを更に有する請求項８に記載のオーラル・ケア方法。
10. 前記コントローラが、前記歯肉組織の近辺を検出するステップを更に有する請求項８又は９に記載のオーラル・ケア方法。
11. 定量化された前記健康パラメータを遠隔の第三者へ伝達するステップを更に有する請求項８－１０のうち何れか１項に記載のオーラル・ケア方法。
12. 前記印加するステップは、空気の排出により力を印加するステップを含む、請求項８－１１のうち何れか１項に記載のオーラル・ケア方法。
13. 前記ユーザーの健康パラメータを定量化するステップは、前記歯肉組織が前記力の印加後に所定の灌流閾値に達するまでの時間長、又は前記歯肉組織が前記力の印加後に安定的な灌流レベルに達するまでの時間長を決定するステップを含む、請求項８－１２のうち何れか１項に記載のオーラル・ケア方法。
14. 前記ユーザーの健康パラメータを定量化するステップは、前記歯肉組織が、取得された前記ベースライン光信号に実質的に一致するまでの時間長を決定するステップを含む、請求項９に記載のオーラル・ケア方法。
15. 前記健康パラメータは前記歯肉組織の炎症である、請求項８－１４のうち何れか１項に記載のオーラル・ケア方法。

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