KR102612266B1

KR102612266B1 - 구강 케어 장치를 사용하여 국소 염증을 측정하기 위한 방법 및 시스템

Info

Publication number: KR102612266B1
Application number: KR1020197030724A
Authority: KR
Inventors: 빈센트 잔; 예카테리나 알렉산드로브나 보리센코; 스티븐 샤를 단; 올라프 토마스 요한 안토니에 페르메일렌
Original assignee: 코닌클리케 필립스 엔.브이.
Priority date: 2017-03-20
Filing date: 2018-03-20
Publication date: 2023-12-08
Also published as: RU2766766C2; JP2020513963A; EP3398504A1; CN110446455A; EP3599995A1; JP7263245B2; RU2019133342A3; US20200022583A1; KR20190130610A; RU2019133342A; WO2018172330A1

Abstract

구강 케어 장치(10)를 사용하여 사용자의 구강 내의 염증의 위치를 결정하기 위한 방법(700)이 (i) 구강 케어 장치의 하나 이상의 광 방출기(42)에 의해 광을 방출하는 단계(720); (ii) 구강 케어 장치의 광 검출기(40)에 의해, 사용자의 구강 내의 복수의 위치 각각에서 표면으로부터의 반사율을 검출하여 복수의 위치 각각에 대한 반사율 데이터를 생성하는 단계(730); (iii) 컨트롤러에 의해, 복수의 위치 각각에 대해, 그 위치에서의 치은에 염증이 발생하였는지 여부를 결정하는 단계(750); 및 (iv) 구강 케어 장치의 사용자 인터페이스(46)를 통해, 사용자에게 염증이 발생한 위치 또는 위치들에 관한 정보를 제공하는 단계(760)를 포함한다.

Description

구강 케어 장치를 사용하여 국소 염증을 측정하기 위한 방법 및 시스템

본 개시는 일반적으로 구강 케어 장치(oral care device)를 사용하여 국소 치은 염증(localized gingival inflammation)을 검출하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.

칫솔질의 거리 및 적용범위를 포함하는 적절한 치아 칫솔질은 장기적인 치아 건강의 증진을 돕는다. 자신의 치아를 규칙적으로 칫솔질하지 않거나 특히 구강의 특정 영역 또는 구역에서 부적절하게 칫솔질하는 사람은 많은 치아 문제를 겪는다. 규칙적으로 칫솔질하는 사람 중에서, 하루 2회 2분간 칫솔질하는 것과 같은 표준 칫솔질 방식을 따르는 경우에도, 부적절한 칫솔질 습관은 세정 세션(cleaning session) 중에 칫솔질의 부족한 적용범위 및 그에 따라 적절히 세정되지 않은 표면을 초래할 수 있다.

실제로, 미국 내 성인 인구의 50%가 치주 질환을 앓고, 치은염에서 치주염에 이르는 질환의 심각성을 갖는 것으로 추정된다. 그러나, 소비자는 종종 치주 질환의 초기 징후를 검출할 수 없다. 따라서, 그러한 질환은 치과 방문 중에만 검출될 수 있는데, 그때는 질환이 이미 진행되어 치료하기가 상당히 더 어렵다.

구강 내의 조직의 염증은 치주 질환의 핵심 징후 중 하나이다. 염증의 검출은 질환 상태의 존재를 알릴 것이며, 그 사람에게 전문가에 의한 치료가 필요함을 경고할 것이다. 그러나, 기존 방법 및 장치는 조직의 염증, 특히 국소 염증을 적절하게 식별하거나 정량화할 수 없다. 예를 들어, 핸드헬드(handheld) 장치는 치은 염증의 검출을 부족하게 할 수 있는데, 왜냐하면 이들 장치가 구강의 큰 영역을 분석하여 검출을 방해하는 큰 신호 대 잡음비를 생성하거나, 사용자 친화적이지 않은 너무 많은 측정을 필요로 하기 때문이다. 결과적으로, 치주 질환은 종종 검출되지 않는다.

따라서, 당업계에서, 신호 대 잡음비를 최대화하고 국소 치은 염증의 검출을 향상시키는 사용자 친화적 구강 케어 방법 및 장치에 대한 지속적인 필요성이 있다. 본 발명의 관련 배경기술은 미국특허 공개공보인 US 2016/0270716 A1 및 US 2015/0003117 A1 등에 개시되어 있다.

본 개시는 구강 케어 장치를 사용하여 조직 염증을 검출하기 위한 본 발명의 방법 및 시스템에 관한 것이다. 본 명세서의 다양한 실시예 및 구현예는 국소 치은 염증을 식별하기 위해 치은 조직의 측정치들을 획득하도록 구성되는 구강 케어 장치에 관한 것이다. 구강 케어 장치는 치은 조직에 관한 정보를 획득하기 위해 하나 이상의 광 방출기들(light emitters) 및 하나 이상의 광검출기들(photodetectors) 또는 이미저들(imagers)의 특유의 구성을 가진 특수화된 센서를 포함한다. 구강 케어 장치는 또한 치은 조직에 관한 획득된 정보를 분석하고 염증이 발생할 가능성이 있는 위치들을 식별하는 신호 분석 모듈(signal analysis module)을 포함한다. 일 실시예에 따르면, 구강 케어 장치는 사용자에게 염증의 존재를 실시간으로 또는 세정후 보고를 통해 경고하고, 선택적으로 위치결정 정보(localization information)를 사용자에게 제공할 수 있다.

일반적으로 일 태양에서, 구강 케어 장치를 사용하여 사용자의 구강 내의 치은 염증의 위치를 결정하기 위한 방법이 제공된다. 방법은 (i) 구강 케어 장치의 하나 이상의 광 방출기들에 의해 광을 방출하는 단계; (ii) 구강 케어 장치의 광 검출기(light detector)에 의해, 사용자의 구강 내의 복수의 위치들 각각에서 표면으로부터의 반사율을 검출하여 복수의 위치들 각각에 대한 반사율 데이터를 생성하는 단계; (iii) 컨트롤러(controller)에 의해, 그 위치에서의 치은에 염증이 발생하였는지 여부를 결정하는 단계; 및 (iv) 구강 케어 장치의 사용자 인터페이스(user interface)를 통해, 사용자에게 염증이 발생한 위치 또는 위치들에 관한 정보를 제공하는 단계를 포함한다.

일 실시예에 따르면, 하나 이상의 광 방출기들 및 광 검출기는 복수의 위치들 각각에서의 표면이 하나 이상의 광 방출기들에 의해 직접 조명되지 않도록 위치된다.

일 실시예에 따르면, 방법은 치은에 대한 근접성(proximity)을 검출하는 단계를 추가로 포함한다.

일 실시예에 따르면, 방법은 염증이 발생한 위치 또는 위치들에 관한 정보를 원격 제3자에게 전달하는 단계를 추가로 포함한다.

일 실시예에 따르면, 방법은 복수의 위치들 중 어느 위치가 치은을 포함하는지를 결정하는 단계를 추가로 포함한다.

일 실시예에 따르면, 복수의 위치들 중 어느 위치가 치은을 포함하는지를 결정하는 단계는 치은을 포함하지 않는 것으로 결정된 위치들에 대한 반사율 데이터를 폐기하는 단계를 포함한다. 일 실시예에 따르면, 치은을 포함하지 않는 것으로 결정된 위치들에 대한 반사율 데이터를 폐기하는 단계는 (i) 복수의 위치들 각각에 대한 반사율 비(reflectance ratio)로서, 반사율 데이터의 제2 파장에 대해 측정된 값에 대한 반사율 데이터의 제1 파장에 대해 측정된 값을 포함하는, 반사율 비를 생성하는 단계; (ii) 생성된 반사율 비를 사전결정된 임계치와 비교하는 단계; 및 (iii) 생성된 반사율 비가 사전결정된 임계치 미만으로 떨어지는 복수의 위치들 각각에 대한 반사율 데이터를 폐기하는 단계를 포함한다.

일 실시예에 따르면, 복수의 위치들 중 어느 위치가 치은을 포함하는지를 결정하는 단계는 복수의 위치들 중 적어도 일부에 대한 생성되는 반사율 데이터에 가중치를 적용하는(weighting) 단계를 포함한다.

일 실시예에 따르면, 일 위치에서의 치은에 염증이 발생하였는지 여부를 결정하는 단계는 나머지 복수의 위치들 각각에서 치은의 근사 조직 산소화 수준(approximate tissue oxygenation level)을 결정하는 단계를 포함하고, 낮은 조직 산소화 수준이 치은 염증을 나타낸다.

일 실시예에 따르면, 사용자 인터페이스는 사용자의 구강 내의 복수의 위치들 중 어느 위치에 염증이 발생하였는지에 관한 정보를 제공한다. 일 실시예에 따르면, 사용자 인터페이스는 사용자의 구강 내의 복수의 위치들 중 적어도 하나의 염증 수준에 관한 정보를 제공한다.

일 실시예에 따르면, 구강 케어 장치는 단일 광 방출기 및 복수의 광 검출기들을 포함한다.

일 실시예에 따르면, 구강 케어 장치는 단일 광 검출기 및 복수의 광 방출기들을 포함한다.

일 태양에 따르면, 사용자의 구강 내의 치은 염증의 위치를 결정하도록 구성되는 장치가 제공된다. 장치는 사용자의 구강 내의 복수의 위치들에 광을 방출하도록 구성되는 하나 이상의 광 방출기들; 복수의 위치들 각각에서 표면으로부터의 반사율 데이터를 생성하도록 구성되는 하나 이상의 광 검출기들; 복수의 위치들 각각에 대해, 그 위치에서의 치은에 염증이 발생하였는지 여부를 결정하도록 구성되는 컨트롤러; 및 사용자에게 염증이 발생한 위치 또는 위치들에 관한 정보를 제공하도록 구성되는 사용자 인터페이스를 포함한다.

일 태양에 따르면, 사용자의 구강 내의 치은 염증의 위치를 결정하도록 구성되는 염증 위치결정 시스템(inflammation localization system)이 제공된다. 시스템은 사용자의 구강 내에 광을 방출하도록 구성되는 하나 이상의 광원들을 각각 포함하는 하나 이상의 광 방출기들; 사용자의 구강 내의 복수의 위치들 각각에서 표면으로부터의 반사율 데이터를 생성하도록 구성되는 하나 이상의 광 검출기들; 복수의 위치들 각각에 대해, 그 위치에서의 치은에 염증이 발생하였는지 여부를 결정하도록 구성되는 염증 검출 및 위치결정 모듈(inflammation detection and localization module)을 포함하는 컨트롤러; 및 사용자에게 염증이 발생한 위치 또는 위치들에 관한 정보를 제공하도록 구성되는 사용자 인터페이스를 포함한다.

본 개시의 목적을 위해 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "컨트롤러"는 일반적으로 구강 케어 장치, 시스템, 또는 방법의 작동에 관련된 다양한 장치를 기술하기 위해 사용된다. 컨트롤러는 본 명세서에서 논의되는 다양한 기능을 수행하기 위해 (예컨대, 전용 하드웨어에 의한 것과 같은) 다수의 방식으로 구현될 수 있다. "프로세서"는 본 명세서에서 논의되는 다양한 기능을 수행하기 위해 소프트웨어(예컨대, 마이크로코드)를 사용하여 프로그래밍될 수 있는 하나 이상의 마이크로프로세서를 채용하는 컨트롤러의 일례이다. 컨트롤러는 프로세서를 채용하여 또는 프로세서를 채용함이 없이 구현될 수 있으며, 또한 일부 기능을 수행하기 위한 전용 하드웨어와 다른 기능을 수행하기 위한 프로세서(예컨대, 하나 이상의 프로그래밍된 마이크로프로세서 및 관련 회로)의 조합으로서 구현될 수 있다. 본 개시의 다양한 실시예에서 채용될 수 있는 컨트롤러 구성요소의 예는 통상적인 마이크로프로세서, 주문형 집적 회로(ASIC), 및 필드-프로그램가능 게이트 어레이(FPGA)를 포함하지만 이에 제한되지 않는다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은 용어 "사용자 인터페이스"는 사람 사용자 또는 조작자와 하나 이상의 장치 사이의, 사용자와 장치(들) 사이의 통신을 가능하게 하는 인터페이스를 지칭한다. 본 개시의 다양한 구현예에서 채용될 수 있는 사용자 인터페이스의 예는 스위치, 전위차계, 버튼, 다이얼, 슬라이더, 트랙볼, 디스플레이 스크린, 다양한 유형의 그래픽 사용자 인터페이스(GUI), 터치 스크린, 마이크로폰, 및 일부 형태의 사람이 생성한 자극을 수신하고 그에 응답하여 신호를 생성할 수 있는 다른 유형의 센서를 포함하지만 이에 제한되지 않는다.

아래에서 더욱 상세히 논의되는 전술한 개념 및 추가의 개념의 모든 조합이 (그러한 개념이 서로 불일치하지 않는다면) 본 명세서에 개시되는 본 발명의 요지의 일부인 것으로 고려되는 것이 이해되어야 한다. 특히, 본 개시의 마지막에 언급되는 청구된 요지의 모든 조합이 본 명세서에 개시되는 본 발명의 요지의 일부인 것으로 고려된다.

본 발명의 이들 및 다른 태양이 본 명세서에서 후술되는 실시예(들)로부터 명백하고 그러한 실시예(들)를 참조하여 설명될 것이다.

도면에서, 동일한 도면 부호는 일반적으로 상이한 도면 전체에 걸쳐 동일한 부분을 지칭한다. 또한, 도면은 반드시 축척대로 도시된 것은 아니며, 대신에 일반적으로 본 발명의 원리를 예시하는 데 중점을 둔다.
도 1은 일 실시예에 따른, 구강 케어 장치의 개략적인 표현.
도 2는 일 실시예에 따른, 구강 케어 장치의 헤드의 개략적인 표현.
도 3은 일 실시예에 따른, 구강 케어 장치의 헤드의 개략적인 표현.
도 4는 일 실시예에 따른, 구강 케어 장치의 헤드의 개략적인 표현.
도 5는 일 실시예에 따른, 구강 케어 장치의 헤드의 개략적인 표현.
도 6은 일 실시예에 따른, 염증 위치결정 시스템의 개략적인 표현.
도 7은 일 실시예에 따른, 치은 염증의 위치를 결정하기 위한 방법의 흐름도.
도 8은 일 실시예에 따른, 구강 케어 장치의 헤드의 일련의 개략적인 표현.
도 9는 일 실시예에 따른, 반사율 데이터의 그래프.

본 개시는 구강 케어 장치를 사용하여 치은 염증을 검출하기 위한 방법 및 장치의 다양한 실시예를 기술한다. 보다 일반적으로, 본 출원인은 국소 조직 염증을 검출하기 위한 시스템을 제공하는 것이 유익할 것임을 인식하고 이해하였다. 따라서, 본 명세서에 기술되거나 달리 구상되는 방법은 치은 조직의 측정치를 획득하도록 구성되는 구강 케어 장치와 같은 장치를 제공한다. 구강 케어 장치는 적어도 하나의 광 방출기 및 적어도 하나의 광검출기 또는 이미저를 갖는 다양한 특수화된 센서 어레이 중 하나 이상을 포함한다. 센서 데이터에 기초하여, 구강 케어 장치는 분석되는 조직에 염증이 발생하였는지 여부를 결정할 수 있고, 그러한 염증의 위치를 결정할 수 있다. 이어서, 구강 케어 장치는 그러한 정보를 사용자 또는 제3자에게 보고할 수 있다.

본 명세서에 개시되거나 달리 구상되는 실시예 및 구현예는 특수화된 핸드헬드 구강 염증 검출 장치를 비롯하여 칫솔, 플로싱 장치(flossing device), 구강 세척기, 또는 임의의 다른 구강 장치를 포함하지만 이에 제한되지 않는 임의의 구강 장치와 함께 이용될 수 있다.

일 실시예에서, 본체 부분(12) 및 본체 부분 상에 장착되는 헤드 부재(14)를 가진 구강 케어 장치(10)인 도 1을 참조한다. 헤드 부재(14)는 장치의 구성요소가 마모되거나 달리 교체를 필요로 할 때 그것이 주기적으로 새로운 것으로 교체될 수 있도록 본체 부분(12) 상에 탈착가능하게 장착될 수 있다.

본체 부분(12)에는 사용자 입력부(26)가 추가로 제공된다. 사용자 입력부(26)는 사용자가 구강 케어 장치(10)를 작동시키도록, 예를 들어 구강 케어 장치를 켜고 끄도록 허용한다. 사용자 입력부(26)는 예를 들어 버튼, 터치 스크린, 또는 스위치일 수 있다.

구강 케어 장치(10)는 선택적으로 하나 이상의 센서(28)를 포함한다. 센서(28)는 도 1에서 본체 부분(12) 내에 있는 것으로 도시되지만, 장치 내의 임의의 곳에 위치될 수 있다. 센서(28)는 예를 들어 6축 또는 9축 공간 센서 시스템을 포함할 수 있고, 구강 케어 장치의 운동 축에 대한 판독치를 제공하기 위해, 그리고 장치의 배향 및 변위를 특성화하기 위해 가속도계, 자이로스코프(gyroscope), 및/또는 자기계(magnetometer) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 센서(28)는 예를 들어 3축 자이로스코프 및 3축 가속도계를 사용하여, 6축 상대 운동(3축 병진 및 3축 회전)의 판독치를 제공하도록 구성될 수 있다. 다른 많은 구성이 가능하다. 압력 센서(예컨대, 홀 효과 센서(Hall effect sensor)) 및 다른 유형의 센서, 예컨대 사전한정된 파장 범위에 대한 전자기 파형을 측정하는 센서, 용량 센서, 카메라, 광전지(photocell), 가시광 센서, 근적외선 센서, 라디오파 센서, 및/또는 하나 이상의 다른 유형의 센서를 포함하지만 이에 제한되지 않는 다른 센서가 단독으로 또는 이들 센서와 함께 이용될 수 있다. 본 명세서에 기술되거나 달리 구상되는 바와 같이, 많은 상이한 유형의 센서가 이용될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 이들 추가의 센서는 사용자의 신체 부분에 대한 장치의 위치, 고정 지점, 및/또는 하나 이상의 다른 위치에 관한 보완 정보를 제공한다. 일 실시예에 따르면, 센서(28)는 구강 케어 장치(10) 내에 사전한정된 위치 및 배향으로 배치되고, 헤드는 센서(28)에 대한 고정된 공간적 상대 배열로 있다. 따라서, 헤드의 배향 및 위치는 센서(28)의 알려진 배향 및 위치에 기초하여 쉽게 결정될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 센서(28)는 구강 케어 장치(10)의 가속도 및 각도 배향을 나타내는 정보를 생성하도록 구성된다. 예를 들어, 센서 시스템은 6축 또는 9축 공간 센서 시스템으로서 함께 기능하는 2개 이상의 센서(28)를 포함할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 통합 9축 공간 센서가 구강 케어 장치(10)에서 공간 절약을 제공할 수 있다.

제1 센서(28)에 의해 생성된 정보는 컨트롤러(30)에 제공된다. 컨트롤러(30)는 하나 또는 다수의 모듈로 형성될 수 있으며, 사용자 입력부(26)를 통해 획득된 입력과 같은 입력에 응답하여 구강 케어 장치(10)를 작동시키도록 구성된다. 일 실시예에 따르면, 센서(28)는 컨트롤러(30)에 통합된다. 컨트롤러(30)는 예를 들어 적어도 프로세서(32), 메모리(34), 및 접속 모듈(38)을 포함할 수 있다. 프로세서(32)는 마이크로컨트롤러, 다수의 마이크로컨트롤러, 회로, 단일 프로세서, 또는 복수의 프로세서를 포함하지만 이에 제한되지 않는 임의의 적합한 형태를 취할 수 있다. 메모리(34)는 비-휘발성 메모리 및/또는 RAM을 포함하는 임의의 적합한 형태를 취할 수 있다. 비-휘발성 메모리는 판독 전용 메모리(ROM), 하드 디스크 드라이브(HDD), 또는 솔리드 스테이트 드라이브(SSD)를 포함할 수 있다. 메모리는, 다른 것들 중에서도, 운영 체제를 저장할 수 있다. RAM은 데이터의 임시 저장을 위해 프로세서에 의해 사용된다. 일 실시예에 따르면, 운영 체제는, 컨트롤러(30)에 의해 실행될 때, 구강 케어 장치(10)의 하드웨어 구성요소의 작동을 제어하는 코드를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 접속 모듈(38)은 수집된 센서 데이터를 전송하고, 와이파이(Wi-Fi), 블루투스(Bluetooth), 근거리 통신(near field communication), 및/또는 셀룰러 모듈(cellular module)을 포함하지만 이에 제한되지 않는, 유선 또는 무선 신호를 전송할 수 있는 임의의 모듈, 장치, 또는 수단일 수 있다.

일 실시예에 따르면, 구강 케어 장치(10)는 구강 케어 세션 전에, 그 중에, 그리고/또는 그 후에 사용자에게 정보를 제공하도록 구성되는 사용자 인터페이스(46)를 포함할 수 있다. 사용자 인터페이스(46)는 많은 상이한 형태를 취할 수 있지만, 사용자에게 정보를 제공하도록 구성된다. 예를 들어, 정보는 구강 내의 하나 이상의 조직의 염증에 관하여 판독, 관찰, 청취, 지각, 및/또는 달리 해석될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 사용자 인터페이스(46)는 조직에 염증이 발생한 곳, 그리고/또는 얼마나 많은 염증이 존재하는지에 관한 정보를 포함하는 피드백을 사용자에게 제공한다. 따라서, 사용자 인터페이스는 사용자에게 정보를 제공하는 디스플레이, 사용자에게 촉각 피드백을 제공하는 촉각 메커니즘, 사용자에게 소리 또는 말을 제공하는 스피커, 또는 다양한 다른 사용자 인터페이스 메커니즘 중 임의의 것일 수 있다.

일 실시예에서, 구강 케어 장치의 헤드(14)인 도 2를 참조한다. 일 실시예에 따르면, 헤드는 적어도 하나의 광 방출기(42) 및 적어도 하나의 광 수신기(40)를 포함한다.

도 2에 도시된 실시예에 따르면, 광 방출기(42)는 발광 섬유(light-emitting fiber) 또는 발광 도광체(light-emitting light guide)의 링-형상의 번들(ring-shaped bundle)이다. 광 방출기(42)는 치은 염증의 검출을 용이하게 할 수 있는 광을 방출하는, LED 광원과 같은 임의의 광원이다. 일 실시예에 따르면, 광 방출기는 복수의 LED로부터의 조합된 광을 포함하고, LED로부터 구강 케어 장치의 표면 상의 광 방출기로 광 섬유 또는 도광체에 의해 연결된다. 일 실시예에 따르면, 광원은 사람 조직의 산소 포화도의 특성화 및 그에 따른 국소 염증의 검출을 허용하는, 480 nm 및 680 nm와 같은 적어도 2개의 파장의 광을 생성한다. 일반적으로, 낮은 조직 산소화를 보이는 조직은 치은 염증을 나타낸다.

유사하게, 하나 이상의 광 수신기(40)는 치은 염증의 검출을 용이하게 할 수 있는 임의의 광 수신기이다. 예를 들어, 일 실시예에 따르면, 광 수신기는 광검출기 또는 포트다이오드(photodiode), 또는 광 방출기(42)에 의해 방출되는 광을 검출할 수 있는 임의의 다른 센서이다. 일 실시예에 따르면, 광 수신기는 광 섬유 또는 도광체에 연결되는 포토다이오드이다. 각각의 광 수신기는 2개 이상의 파장을 검출하도록 구성될 수 있거나, 대안적으로 각각의 광 수신기는 단지 단일 파장을 검출하도록 구성될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 광 수신기(40)는 광 방출기(42)로부터 방출되는 광에 의해 조명되는 조직의 하나 이상의 이미지를 획득하도록 구성되는 픽셀 어레이(pixel array)이다. 광 수신기는 동시에 사용되거나 시간-다중화될(time-multiplexed) 수 있는 복수의 검출 섬유를 포함할 수 있다.

도 2의 구강 케어 장치의 설계의 한 가지 이점은 센서가 공간 정보뿐만 아니라 치은 염증 정보를 포착할 수 있다는 것이다. 각각의 방출기-수신기 커플(emitter-receiver couple)과 관련된 정보가 특유의 조직 위치로부터 나오기 때문에, 염증의 위치결정이 알려진다.

이러한 실시예에서, 헤드 부재(14)는 치은 부근의 적절한 치간 위치설정을 용이하게 하기 위해, 사용자에게 촉각 피드백을 제공하는 선택적인 안내 팁(guidance tip)(18)을 포함한다. 일 실시예에 따르면, 구강 내에 적절하게 위치될 때, 각각의 광 수신기(40)는 대략적으로 광 방출기와 광 수신기 사이의 위치인 조직 표면의 상이한 부분을 측정한다. 예를 들어, 2개의 치아와 치은 사이의 접합부 상에 배치될 때, 광 방출기는 전체 영역을 조명할 것이고, 몇몇 광 수신기(40)는 염증을 검출하기 위해 치은 상에 있을 것이지만, 다른 것은 측정되는 스펙트럼 응답으로부터 쉽게 구별될 수 있는 치아 상에 동시에 배치될 것이다.

일 실시예에 따르면, 광 방출기(42) 및 광 검출기(40)의 많은 상이한 구성이 가능하다. 예를 들어, 하나의 가능한 구성은 단일 광 방출기 주위의 3개 내지 12개의 광 검출기의 링이며, 이때 6개 내지 8개가 가능하게는 구강 케어 장치의 헤드의 크기에 따라 최적이다. 대안적으로, 장치는 단일 광 검출기 주위의 3개 내지 12개의 광 방출기의 링을 포함할 수 있다. 다른 많은 구성이 가능하다.

하나 이상의 광 방출기(42) 및 광 검출기(40)는 그로부터 데이터가 획득되는 치은 조직의 표면이 광 방출기에 의해 직접 조명되지 않도록 장치(10) 상에 위치된다. 예를 들어, 도 2를 참조하면, 광 방출기(42)는 광을 조직 내로 그것의 전방에서 방출하고, 광 검출기(40)는 도 2의 장치 상에 도시된 "X"에 또는 바로 그 부근에 위치되는 조직으로부터 반사율 데이터를 획득하지만, 광 검출기는 또한 그것의 전방에 위치되는 조직으로부터 역시 반사율 데이터를 획득할 수 있다. 따라서, 일 실시예에 따르면, 광 방출기와 데이터가 획득되는 표면은 중첩되지 않는다. 이는 이미지화된 표면이 직접 조명되는 카메라 시스템과 대조적이다. 표면이 직접 조명될 때, 예를 들어 검출 또는 이미지는 표면 부근 산란(near-surface scattering)에 의해 좌우되며, 이는 본 명세서에 기술되는 바와 같이 치은 조직의 분석을 방해한다.

예를 들어, 주로 치은 염증을 측정하도록 구성되는 구강 케어 장치(10)의 일 실시예인 도 3을 참조한다. 구강 케어 장치는 단일 중앙집중식 광 방출기(42) 및 복수의 광 검출기(40)를 갖는 헤드 부재(14)를 포함한다. 유사한 실시예에 따르면, 장치는 단일 중앙집중식 광 검출기(40) 및 복수의 광 방출기(42)를 포함할 수 있다.

치은 염증을 측정하도록 구성되는 구강 케어 장치(10)의 다른 실시예인 도 4를 참조한다. 구강 케어 장치는 5개의 광 방출기(42) 및 4개의 광 검출기(40)를 갖는 헤드 부재(14)를 포함한다. 구강 케어 장치의 헤드는 대략 다이아몬드 형상이지만, 많은 다른 형상 및 크기가 가능하다. 상이한 광 방출기를 여기시키고(exciting) 각각의 광 검출기에서 검출되는 신호를 분석함으로써, 아래에 있는 치은의 상이한 영역이 감지된다. 시간 다중화는 광에 의한 순차적 조명에 의해 수행될 수 있다. 또한, 검출 소스(detection source)가 또한 다중화될 수 있다. 그러나, 광 방출기와 광 검출기 둘 모두가 다중화될 필요는 없다. 예를 들어, 광 방출기가 개별적으로 조명될 수 있는 경우, 모든 광 검출기는 공간 해상도를 감소시키지 않으면서 단일 검출기 모듈 또는 메커니즘을 공유할 수 있다. 도 3에 도시된 구성은 치은염이 흔한 치간 영역에 대한 양호한 접근을 제공할 수 있다.

치은 염증을 측정하도록 구성되는 구강 케어 장치(10)의 다른 실시예인 도 5를 참조한다. 구강 케어 장치는 단일 중앙집중식 광 검출기(40) 및 복수의 광 방출기(42)를 갖는 헤드 부재(14)를 포함한다. 이러한 실시예에 따르면, 단일 중앙집중식 광 검출기(40)는 마이크로분광계(microspectrometer)이다.

일 실시예에서, 염증 위치결정 시스템(600)인 도 6을 참조한다. 일 실시예에 따르면, 염증 위치결정 시스템(600)은 프로세서(32) 및 메모리(34)를 포함하는 컨트롤러(30)를 포함한다. 염증 위치결정 시스템은 또한 하나 이상의 광원(48)을 가진 하나 이상의 광 방출기(42)를 포함한다. 염증 위치결정 시스템(600)은 센서 데이터를 컨트롤러(30)에 제공하는 하나 이상의 광 검출기(40)를 포함한다. 염증 위치결정 시스템(600)의 컨트롤러(30)는 염증 검출 및 위치결정 모듈(610)을 포함한다. 염증 검출 및 위치결정 모듈은 하나 이상의 광 검출기(40)로부터의 센서 데이터, 및 선택적으로 센서(28)로부터의 장치 위치결정 정보를 분석하고, 분석되는 조직에 염증이 발생하였는지 여부 및 그러한 조직이 위치되는 곳을 결정한다. 염증 위치결정 시스템은 또한 사용자에게 조직의 상태 및/또는 위치에 관한 정보를 제공하는 사용자 인터페이스(46)를 포함한다. 사용자 인터페이스(46)는 촉각 신호, 청각 신호, 시각 신호, 및/또는 임의의 다른 유형의 신호를 통해 사용자에게 직접 피드백을 제공하는 피드백 모듈일 수 있거나 그것을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 염증 위치결정 시스템(600)은 도 1에 도시된 바와 같이, 플로서(flosser)로서 구현될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 염증 위치결정 시스템(600)은 정량화될 수 있는, 조직과 근접하도록 구성되는 임의의 장치로서 구현될 수 있다. 예를 들어, 염증 위치결정 시스템(600)은 칫솔, 구강 세척기, 혀 세정기, 또는 임의의 다른 구강 케어 장치와 같은 다른 구강 케어 장치로서 구현될 수 있다.

일 실시예에서, 치은 조직의 염증의 위치를 결정하기 위한 방법(700)의 흐름도인 도 7을 참조한다. 단계(710)에서, 염증 위치결정 시스템이 제공된다. 염증 위치결정 시스템은 본 명세서에 기술되거나 달리 구상되는 장치 또는 시스템 중 임의의 것일 수 있다. 일반적으로, 염증 위치결정 시스템은 하나 이상의 광 방출기(42), 하나 이상의 광 검출기(40), 및 하나 이상의 광 검출기로부터의 데이터를 분석하도록 구성되는 염증 검출 및 위치결정 모듈(610)을 포함할 것이다. 많은 다른 구성요소 및 구성이 가능하다. 방법(700)이 구강 케어 장치(10)의 구조 내에서 기술되지만, 방법은 임의의 다른 염증 위치결정 분석 시스템 또는 장치를 사용하여 구현될 수 있다.

방법의 단계(720)에서, 구강 케어 장치(10)의 적어도 하나의 광 방출기(42)가 그것의 빔(beam)이 치은 조직에 충돌하는 광을 방출한다. 일 실시예에 따르면, 방출되는 광은 광 검출기(40)에 의해 분석되는 치은 조직에 단지 간접적으로 충돌한다. 광 방출기에 의해 방출되는 광은 하나 또는 다수의 파장일 수 있다. 따라서, 광 방출기는 하나 이상의 광원을 포함할 수 있다. 광 방출기는 주기적으로 또는 연속적으로 광을 방출할 수 있거나, 단지 트리거(trigger)에 응답하여 광을 방출할 수 있다.

예를 들어, 방법의 선택적인 단계(715)에서, 시스템은 조직을 검출하고 광을 방출하도록 광 방출기(42)를 활성화시킨다. 시스템은 방출기/수신기 아키텍처(architecture)를 사용하는 광학 측정과 같은 근접 신호를 사용하는 접촉 검출 능력을 포함할 수 있다. 접촉은 수신기에 의해 검출되는 신호가 예를 들어 사전결정된 값을 초과하는 지점으로서 정의될 수 있다. 이는 예를 들어 구강 내에서 사용될 때 조직과 치아 사이의 시스템 판독을 도울 수 있다. 조직 검출 및 근접 검출의 많은 다른 방법이 가능하다.

방법의 단계(730)에서, 구강 케어 장치(10)의 적어도 하나의 광 검출기(40)는 광 방출기(42)에 의해 방출되는 광을 반사하는 표면으로부터의 반사율과 같은 반사율 데이터를 획득한다. 광 검출기는 단일 데이터 지점을 획득할 수 있거나, 시간 경과에 따라 다수의 데이터 지점을 획득할 수 있다. 광 검출기는 주기적으로 또는 연속적으로 데이터를 획득할 수 있거나, 단지 트리거에 응답하여 데이터를 획득할 수 있다. 예를 들어, 광 검출기는 광 방출기의 활성화에 응답하여 센서 데이터를 획득하도록 트리거될 수 있다.

본 명세서에서 논의되는 바와 같이, 광 검출기(40)는 검출되는 조직이 광 방출기로부터의 광에 의해 단지 간접적으로 조명되도록 광 방출기(42)에 대해 비-중첩 위치에 위치된다. 광 검출기(들) 및 광 방출기(들)의 이러한 구성은 장치 및 염증의 검출 둘 모두에서 상당한 개선을 가져온다. 예를 들어, 본 명세서에 기술되거나 달리 구상되는 비-중첩 구성은 표면 부근 산란 및 다른 억제 인자를 감소시킴으로써, 다른 이점들 중에서도, 신호 대 잡음비를 최대화하고 국소 치은 염증의 검출을 향상시킨다.

일 실시예에 따르면, 광 방출기 및/또는 광 검출기는 다중화된다. 예를 들어, 도 8에 일련의 도면으로 도시된 바와 같이, 장치는 복수의 광 검출기(40)에 의해 둘러싸인 단일 중앙집중식 광 방출기(42)를 포함한다. 패널(panel) 1에서, 광 방출기(42)는 활성(active)이고 단지 하나의 광 검출기(40a)가 반사율 데이터를 획득하고 있다. 광 검출기는 대략적으로 장치 상의 "x"에 접촉하거나 그 부근에 있는 조직으로부터 반사율 데이터를 획득한다. 광 방출기는 이러한 일련의 도면에서 연속적으로 켜질 수 있거나, 광 검출기와 순차적으로 광을 방출할 수 있다. 도 8의 패널 2에서, 다음 광 검출기(40b)는 대략적으로 장치 상의 "x"에 접촉하거나 그 부근에 있는 조직으로부터 반사율 데이터를 획득하도록 활성화된다. 도 8의 패널 3에서, 다음 광 검출기(40c)는 대략적으로 장치 상의 "x"에 접촉하거나 그 부근에 있는 조직으로부터 반사율 데이터를 획득하도록 활성화된다. 이는 예를 들어, 모든 광 검출기가 반사율 데이터를 획득할 때까지, 또는 사용자가 장치를 구강 내의 새로운 위치로 이동시킬 때까지 계속될 수 있다. 광 검출기가 순차적으로 반사율 데이터를 획득하는 것으로 도시되지만, 다른 것들 중에서도, 완전히 랜덤화된 순서 또는 동시인 것을 포함하는 임의의 순서 또는 패턴이 사용될 수 있다.

방법의 선택적인 단계(740)에서, 구강 케어 장치의 컨트롤러 또는 프로세서가 복수의 분석되는 위치 중 어느 위치가 치은이고/이거나 치은이 아닌지를 결정하기 위해 획득된 반사율 데이터를 분석한다. 예를 들어, 광 검출기(40)는 획득된 반사율 데이터를 컨트롤러(30)에 제공하고, 여기서 그것은 프로세서(32) 및/또는 염증 검출 및 위치결정 모듈(610)에 의해 분석되고/되거나 추후 분석을 위해 메모리(34)에 저장된다. 이러한 단계는 구강 케어 장치가 이용됨에 따라 연속적으로 수행될 수 있고, 세정 세션 후에 전체적으로 또는 부분적으로 수행될 수 있고/있거나 요구에 따라 수행될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 알고리즘으로서 구현될 수 있는 염증 검출 및 위치결정 모듈(610)은 획득된 반사율 데이터를 하나 이상의 단계에서 분석한다. 예를 들어, 초기 단계로서, 모듈은 데이터 내의 잠재적 이상점(outlier)을 제거한다. 이상점은 스퓨리어스 측정(spurious measurement), 및 음식 찌꺼기, 치아, 및 다른 물체와 같은 치은 조직이 아닐 가능성이 있는 물체로부터의 반사율 데이터를 포함할 수 있다. 치아 및 음식 찌꺼기와 같은 물체의 흡수 스펙트럼이 치은 조직의 흡수 스펙트럼과 상당히 다르기 때문에, 이 둘은 구별될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 이상점은 본질적으로 헤모글로빈 흡수의 뚜렷한 스펙트럼 특성을 보이지 않는, 치은 조직에 대응하지 않는 흡수 스펙트럼을 가진 지점에서 검출된다.

일 실시예에 따르면, 염증 검출 및 위치결정 모듈(610)은 2개의 상이한 파장의 반사율 비를 결정한다. 예를 들어, 도 9의 스펙트럼 그래프(900)에 도시된 것과 같은, 550 nm 및 660 nm에서 획득된 스펙트럼의 샘플 데이터를 사용하여, 반사율의 비가 치은 조직에 대해 2.38 및 치아에 대해 1.21의 값을 제공할 것이다. 유사하게, 청색 파장(400 nm 내지 480 nm)과 녹색 파장(480 nm 내지 550 nm) 사이의 반사율의 비가 치은 조직에 대해 5.96 및 치아에 대해 1.44의 값을 제공할 것이다. 따라서, 염증 검출 및 위치결정 모듈(610)은 치은 조직을 식별하기 위해 사전결정된 임계치로 구성되거나 프로그래밍될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 시스템은 반사율 비를 사전결정된 임계치와 비교하고, 결정된 반사율 비가 사전결정된 임계치를 초과하는지 또는 초과하지 않는지 여부에 기초하여 그러한 위치를 치은 또는 비-치은(non-gingiva)인 것으로 특성화한다. 단지 하나의 예로서, 위의 예 둘 모두에서 2의 임계치가 치은과 비-치은 간을 판독할 것이며; 2 초과의 반사율 비가 치은으로서 특성화되고, 2 미만의 반사율 비가 비-치은으로서 특성화된다. 이어서, 시스템은 비-치은으로부터의 데이터를 폐기할 것이고, 단지 치은으로부터 획득된 데이터를 계속 분석할 것이다.

다른 실시예에 따르면, 방법의 단계(740)에서, 시스템은 반사율 데이터에 가중치를 적용함으로써 복수의 분석되는 위치 중 어느 위치가 치은이고/이거나 치은이 아닌지를 결정하기 위해 획득된 반사율 데이터를 분석한다. 예를 들어, 시스템은 치은을 나타내는 반사율 데이터에 높은 가중치를 적용할 수 있고/있거나, 치은 외의 임의의 것을 나타내는 반사율 데이터에 낮은 가중치를 적용할 수 있다. 반사율 데이터에 가중치를 적용하도록 구성되는 시스템이 단지 치은을 나타내는 반사율 데이터에 가중치를 적용할 수 있거나, 단지 비-치은을 나타내는 반사율 데이터에 가중치를 적용할 수 있거나, 분석 중에 둘 모두의 조건에 가중치를 적용할 수 있다. 가중 프로세스는 프로그래밍된 또는 사전결정된 가중 프로세스일 수 있거나, 기계-학습(machine-learned) 가중 프로세스일 수 있다. 가중 프로세스를 사용하여, 시스템은 가능한 염증의 분석을 포함하는, 추후 분석을 위해 치은을 나타내는 반사율 데이터에 중점을 두기 위해 하나 이상의 가중 인자를 이용할 수 있다.

비-치은 반사율 데이터를 제거하고, 치은 및/또는 비-치은 반사율 데이터에 가중치를 적용하는 것에 더하여, 복수의 분석되는 위치 중 어느 위치가 치은인지를 결정하는 다른 방법이 가능하다.

방법의 단계(750)에서, 염증 검출 및 위치결정 모듈(610)은 구강 케어 장치에 의해 획득되는 하나, 일부, 또는 모든 위치에서 반사율 데이터를 분석한다. 이러한 분석은 장치가 데이터를 획득하고 있는 동안에 행해질 수 있거나, 구강 케어 장치가 세션을 마친 후에 완료될 수 있거나, 그것은 사용자로부터의 요구에 따라 수행될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 염증 검출 및 위치결정 모듈(610)은 반사율 데이터를 사용하여 치은 조직의 근사 조직 산소화 수준을 결정하거나 특성화한다. 조직 산소 포화도는 건강한 위치에 비해 치은염 및 치주염 위치에서 상당히 감소되기 때문에, 모듈은 최저 조직 산소화를 보이는 신호를 선택할 수 있으며, 이는 최고 수준의 치은 염증을 식별한다. 이는 예를 들어 주어진 데이터 세트로부터의 최대값을 선택함으로써, 또는 다른 방법들 중에서도, 주어진 데이터 세트로부터 X-상부 백분위수의 평균을 취함으로써 수행될 수 있다. 모듈은 예를 들어 데이터가 획득되었던 각각의 장소에서 이러한 정보를 획득할 수 있다. 따라서, 염증 검출 및 위치결정 모듈(610)은 치은 염증이 있을 가능성이 있는 구강 내의 위치에 관한 정보를 생성할 것이다.

방법의 단계(760)에서, 시스템 또는 장치는 사용자에게 염증 위치결정 정보에 관한 피드백을 제공한다. 구강 케어 장치(10)의 사용자 인터페이스(46)는 예를 들어 구강 케어 장치가 사용되고 있는 동안 또는 세정 또는 스캐닝(scanning) 세션 후에 사용자에게 직접 및/또는 간접 피드백을 제공할 수 있다. 일례로서, 장치는 염증이 검출될 때마다 청각, 시각, 촉각, 및/또는 디지털 피드백을 사용하여 각각의 측정 후에 사용자에게 직접 피드백을 제공할 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 시스템 또는 장치는 스캐닝 세션이 완료된 후에 사용자에게 피드백을 제공할 수 있다. 일례로서, 시스템 또는 장치는 염증 수준이 표시되는 시각적 표현에 의해 일단 스캐닝 세션이 완료되면 피드백을 제공할 수 있다. 피드백은 예를 들어 염증 수준을 보여주기 위한 그들의 절대 형태(absolute form) 또는 하나 이상의 특정 부위를 강조하기 위한 상대 형태(relative form) 중 어느 하나의 - 측정 중에 위치 감지 기술을 사용하는 - 구강 맵(mouth map)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 장치는 다양한 색상 또는 다른 물리적 표현을 사용하여 염증 수준을 스케일링하거나(scale) 달리 등급을 매길 수 있다. 예를 들어, 사용자는 단지 현저한 염증, 또는 소정 수준 초과의 염증의 영역에 중점을 둘 수 있다.

방법의 선택적인 단계(770)에서, 염증 데이터는 로컬 또는 원격으로 저장되고/되거나 제3자와 통신된다. 예를 들어, 일 실시예에 따르면, 환자는 염증을 평가하기 위해 치아 케어 전문가와의 약속 중에 구강 케어 장치를 사용하도록 지시받을 수 있다. 이어서 염증 정보는 보고 또는 다른 메커니즘을 사용하여 치아 케어 전문가에게 통신될 것이다. 다른 예로서, 사용자는 원격 건강 관리 전문가 또는 다른 의도된 또는 허가된 엔티티(entity)에 자동으로 또는 주기적으로 전송되는 염증 데이터를 수집할 수 있으며, 그곳에서 염증 데이터는 계속해서 또는 사용자와의 약속 중에 분석될 수 있다.

본 명세서에 정의되고 사용되는 바와 같은 모든 정의는 사전적 정의, 참고로 포함되는 문헌에서의 정의, 및/또는 정의된 용어의 통상의 의미에 우선하는 것으로 이해되어야 한다.

상세한 설명 및 청구범위에서 본 명세서에 사용되는 바와 같은 단수 형태(부정 관사 "a" 및 "an")는 명백히 반대로 지시되지 않는 한, "적어도 하나"를 의미하는 것으로 이해되어야 한다.

상세한 설명 및 청구범위에서 본 명세서에 사용되는 바와 같은 어구 "및/또는"은 그와 같이 결합된 요소, 즉 일부 경우에 결합하여 존재하고 다른 경우에 분리하여 존재하는 요소 중 "어느 하나 또는 둘 모두"를 의미하는 것으로 이해되어야 한다. "및/또는"으로 열거되는 다수의 요소는 동일한 방식으로, 즉 그와 같이 결합된 요소 중 "하나 이상"으로 해석되어야 한다. "및/또는" 절에 의해 구체적으로 식별되는 요소 이외의 다른 요소가 구체적으로 식별되는 그들 요소와 관련되든 관련되지 않든 간에, 선택적으로 존재할 수 있다.

상세한 설명 및 청구범위에서 본 명세서에 사용되는 바와 같이, "또는"은 위에서 정의된 바와 같은 "및/또는"과 동일한 의미를 갖는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 목록 내의 항목을 분리할 때, "또는" 또는 "및/또는"은 포괄적인 것으로, 즉 다수의 요소 또는 요소의 목록 중 적어도 하나를 포함하지만, 또한 그 중 하나 초과 및 선택적으로 추가의 열거되지 않은 항목을 포함하는 것으로 해석될 것이다. 단지 명백히 반대로 지시되는 용어, 예컨대 "~ 중 단지 하나" 또는 "~ 중 정확히 하나", 또는 청구범위에 사용될 때 "~로 이루어지는"은 다수의 요소 또는 요소의 목록 중 정확히 하나의 요소를 포함하는 것을 지칭할 것이다. 일반적으로, 본 명세서에 사용되는 바와 같은 용어 "또는"은 단지 배타적인 용어, 예컨대 "어느 하나", "~ 중 하나", "~ 중 단지 하나", 또는 "~ 중 정확히 하나"가 선행할 때 배타적인 양자택일(즉, "하나 또는 다른 하나, 그러나 둘 모두는 아님")을 지시하는 것으로 해석될 것이다.

상세한 설명 및 청구범위에서 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 하나 이상의 요소의 목록과 관련하여 어구 "적어도 하나"는 요소의 목록 내의 요소 중 임의의 하나 이상으로부터 선택되는 적어도 하나의 요소를 의미하는 것으로 이해되어야 하지만, 반드시 요소의 목록 내에 구체적으로 열거되는 각각의 그리고 모든 요소 중 적어도 하나를 포함하는 것은 아니며, 요소의 목록 내의 요소의 임의의 조합을 배제하는 것은 않는다. 이러한 정의는 또한 어구 "적어도 하나"가 지칭하는 요소의 목록 내의 구체적으로 식별되는 요소 이외의 요소가 구체적으로 식별되는 그들 요소와 관련되든 관련되지 않든 간에, 선택적으로 존재할 수 있는 것을 허용한다.

또한, 명백히 반대로 지시되지 않는 한, 하나 초과의 단계 또는 동작을 포함하는 본 명세서에 청구되는 임의의 방법에서, 방법의 단계 또는 동작의 순서가 반드시 방법의 단계 또는 동작이 언급되는 순서로 제한되는 것은 아니라는 것이 이해되어야 한다.

청구범위 및 위의 상세한 설명에서, "포함하는", "구비하는", "지니는", "갖는", "함유하는", "수반하는", "보유하는", "~로 구성되는" 등과 같은 모든 전이 어구는 개방형인 것으로, 즉 '~를 포함하지만 이에 제한되지 않는'을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 단지 전이 어구 "~로 이루어지는" 및 "~로 본질적으로 이루어지는"이 각각 폐쇄형 또는 반-폐쇄형 전이 어구일 것이다.

몇몇 본 발명의 실시예가 본 명세서에 기술되고 예시되었지만, 당업자는 본 명세서에 기술되는 기능을 수행하고 그리고/또는 결과 및/또는 이점 중 하나 이상을 획득하기 위한 다양한 다른 수단 및/또는 구조를 용이하게 구상할 것이고, 각각의 그러한 변형 및/또는 변경은 본 명세서에 기술되는 본 발명의 실시예의 범주 내에 있는 것으로 여겨진다. 보다 일반적으로, 당업자는 본 명세서에 기술되는 모든 파라미터, 치수, 재료, 및 구성이 예시적인 것으로 의도됨을, 그리고 실제 파라미터, 치수, 재료, 및/또는 구성이 본 발명의 교시가 사용되는 특정 응용 또는 응용들에 좌우될 것임을 용이하게 이해할 것이다. 당업자는 단지 통상적인 실험을 사용하여, 본 명세서에 기술되는 본 발명의 특정 실시예에 대한 많은 등가물을 인식하거나 확인할 수 있을 것이다. 따라서, 전술한 실시예가 단지 예로서 제시되는 것, 및 첨부된 청구범위 및 그에 대한 등가물의 범주 내에서, 본 발명의 실시예가 구체적으로 기술되고 청구되는 것과는 달리 실시될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 본 개시에서의 본 발명의 실시예는 본 명세서에 기술되는 각각의 개별 특징부, 시스템, 물품, 재료, 키트, 및/또는 방법에 관한 것이다. 또한, 2개 이상의 그러한 특징부, 시스템, 물품, 재료, 키트, 및/또는 방법의 임의의 조합이, 그러한 특징부, 시스템, 물품, 재료, 키트, 및/또는 방법이 서로 불일치하지 않는 경우, 본 개시에서의 본 발명의 범주 내에 포함된다.

Claims

구강 케어 장치(oral care device)(10)를 사용하여 사용자의 구강 내의 치은 염증(gingival inflammation)의 위치를 결정하기 위한 방법(700)으로서,
상기 구강 케어 장치의 하나 이상의 광 방출기들(light emitters)(42)에 의해 광을 방출하는 단계(720);
상기 구강 케어 장치의 광 검출기(light detector)(40)에 의해, 상기 사용자의 구강 내의 복수의 위치들 각각에서 표면으로부터의 반사율을 검출하여 상기 복수의 위치들 각각에 대한 반사율 데이터를 생성하는 단계(730);
상기 구강 케어 장치의 컨트롤러(controller)에 의해, 상기 복수의 위치들 중 어느 위치가 치은을 포함하는지를 결정하는 단계(740);
상기 컨트롤러에 의해, 상기 치은을 포함하는 것으로 결정된 상기 복수의 위치들 각각에 대해서만, 그 위치에서의 치은에 염증이 발생하였는지 여부를 결정하는 단계(750); 및
상기 구강 케어 장치의 사용자 인터페이스(user interface)(46)를 통해, 상기 사용자에게 염증이 발생한 위치 또는 위치들에 관한 정보를 제공하는 단계(760)를 포함하는, 방법.
제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 광 방출기들 및 상기 광 검출기는 상기 복수의 위치들 각각에서의 상기 표면이 상기 하나 이상의 광 방출기들에 의해 직접 조명되지 않도록 위치되는, 방법.
제1항에 있어서, 상기 복수의 위치들 중 어느 위치가 치은을 포함하는지를 결정하는 단계는 치은을 포함하지 않는 것으로 결정된 위치들에 대한 반사율 데이터를 폐기하는 단계를 포함하는, 방법.
제3항에 있어서, 치은을 포함하지 않는 것으로 결정된 위치들에 대한 반사율 데이터를 폐기하는 단계는 (i) 상기 복수의 위치들 각각에 대한 반사율 비(reflectance ratio)로서, 상기 반사율 데이터의 제2 파장에 대해 측정된 값에 대한 상기 반사율 데이터의 제1 파장에 대해 측정된 값을 포함하는, 상기 반사율 비를 생성하는 단계; (ii) 상기 생성된 반사율 비를 사전결정된 임계치와 비교하는 단계; 및 (iii) 상기 생성된 반사율 비가 상기 사전결정된 임계치 미만으로 떨어지는 상기 복수의 위치들 각각에 대한 반사율 데이터를 폐기하는 단계를 포함하는, 방법.
제1항에 있어서, 상기 복수의 위치들 중 어느 위치가 치은을 포함하는지를 결정하는 단계는 상기 복수의 위치들 중 적어도 일부에 대한 상기 생성되는 반사율 데이터에 가중치를 적용하는(weighting) 단계를 포함하는, 방법.
제1항에 있어서, 일 위치에서의 치은에 염증이 발생하였는지 여부를 결정하는 단계는 나머지 복수의 위치들 각각에서 상기 치은의 근사 조직 산소화 수준(approximate tissue oxygenation level)을 결정하는 단계를 포함하고, 낮은 조직 산소화 수준이 치은 염증을 나타내는, 방법.
제1항에 있어서, 상기 구강 케어 장치는 단일 광 방출기 및 복수의 광 검출기들을 포함하는, 방법.
제1항에 있어서, 상기 구강 케어 장치는 단일 광 검출기 및 복수의 광 방출기들을 포함하는, 방법.
사용자의 구강 내의 치은 염증의 위치를 결정하도록 구성되는 장치(10)로서,
상기 사용자의 구강 내의 복수의 위치들에 광을 방출하도록 구성되는 하나 이상의 광 방출기들(42);
상기 복수의 위치들 각각에서 표면으로부터의 반사율 데이터를 생성하도록 구성되는 하나 이상의 광 검출기들(40);
상기 복수의 위치들 각각에 대해, 그 위치가 치은을 포함하는지 여부를 결정하고, 상기 치은을 포함하는 것으로 결정된 상기 복수의 위치들 각각에 대해서만, 그 위치에서의 치은에 염증이 발생하였는지 여부를 결정하도록 구성되는 컨트롤러(30); 및
상기 사용자에게 염증이 발생한 위치 또는 위치들에 관한 정보를 제공하도록 구성되는 사용자 인터페이스(46)를 포함하는, 장치.
제9항에 있어서, 상기 하나 이상의 광 방출기들 및 상기 하나 이상의 광 검출기들은 상기 복수의 위치들 각각에서의 상기 표면이 상기 하나 이상의 광 방출기들에 의해 직접 조명되지 않도록 위치되는, 장치.
제9항에 있어서, 상기 복수의 위치들 중 어느 위치가 치은을 포함하는지를 결정하는 단계는 (i) 상기 복수의 위치들 각각에 대한 반사율 비로서, 상기 반사율 데이터의 제2 파장에 대해 측정된 값에 대한 상기 반사율 데이터의 제1 파장에 대해 측정된 값을 포함하는, 상기 반사율 비를 생성하는 단계; (ii) 상기 생성된 반사율 비를 사전결정된 임계치와 비교하는 단계; 및 (iii) 상기 생성된 반사율 비가 상기 사전결정된 임계치 미만으로 떨어지는 상기 복수의 위치들 각각에 대한 반사율 데이터를 폐기하는 단계를 포함하는, 장치.
사용자의 구강 내의 치은 염증의 위치를 결정하도록 구성되는 염증 위치결정 시스템(inflammation localization system)(600)으로서,
상기 사용자의 구강 내에 광을 방출하도록 구성되는 하나 이상의 광원들(48)을 각각 포함하는 하나 이상의 광 방출기들(42);
상기 사용자의 구강 내의 복수의 위치들 각각에서 표면으로부터의 반사율 데이터를 생성하도록 구성되는 하나 이상의 광 검출기들(40);
상기 복수의 위치들 중 어느 위치가 치은을 포함하는지를 결정하고, 상기 치은을 포함하는 것으로 결정되는 상기 복수의 위치들 각각에 대해서만, 그 위치에서의 상기 치은에 염증이 발생하였는지 여부를 결정하도록 구성되는 염증 검출 및 위치결정 모듈(inflammation detection and localization module)을 포함하는 컨트롤러(30); 및
상기 사용자에게 염증이 발생한 위치 또는 위치들에 관한 정보를 제공하도록 구성되는 사용자 인터페이스(46)를 포함하는, 염증 위치결정 시스템.
제12항에 있어서, 상기 하나 이상의 광 방출기들 및 상기 광 검출기는 상기 복수의 위치들 각각에서의 상기 표면이 상기 하나 이상의 광 방출기들에 의해 직접 조명되지 않도록 위치되는, 염증 위치결정 시스템.
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